• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.524-529
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• 2019

엉겅퀴는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화 됨에 따라 인접국가와 국내 자생 엉겅퀴 계통을 판별 할 수 있는 기준 설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종과 해외 유래 엉겅퀴종의 기원을 판별하기 위해 엽록체에 존재하는 trnL-trnF와 MatK 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 HRM 분석 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 엉겅퀴 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

• 원예과학기술지
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• 제30권3호
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• pp.286-293
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• 2012

고추에 있어서 Tobamovirus 저항성은 고추 염색체 11번 긴 팔 끝부분에 위치한 L 유전자좌의 다섯 개 대립유전자($L^0$, $L^1$, $L^2$, $L^3$, and $L^4$)에 의해 조절된다고 알려져 있다. 표현형 분석 없이 L 대립유전자를 구분할 수 있는 분자표지를 개발하기 위해서 다섯 개의 고추 판별 계통{Capsicum annuum Early California Wonder(ECW, $L^0L^0$), C. annuum Tisana($L^1L^1$), C. annuum Criollo de Morelos 334(CM334,$L^2L^2$), Capsicum chinense PI 159236($L^3L^3$), and Capsicum chacoense PI 260429($L^4L^4$)}을 식물재료로 사용하였다. 대립유전자 특이적 분자표지는 고추 판별 계통에 대해 $L^3$ 연관 분자표지(189D23M, A339, and 253A1R)와 BAC 염기서열(FJ597539 and FJ597541)의 PCR 증폭산물 염기서열을 비교 분석하여 개발되었다. 총 53개의 상용 고추 품종 중 48개에서 분자표지에 의한 추정 유전자형과 Tobamovirus{Tobacco mosaic virus(pathotype 0, $P_0$), Tomato mosaicvirus($P_1$), and Pepper mild mottle virus($P_{1,2}$)} 접종 표현형과 일치했다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 분자표지는 고추 육종에 있어서 TMV 저항성 도입에 필요한 선발마커로 충분히 활용될 수 있을 것이다.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.507-514
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• 2010

땅콩의 delta 12 fatty acid desaturase 유전자의 염기서열에서 고 올레인산을 함유하는 F435를 선발할 수 있는 PCR 기초 분자표지마커를 제작하였다. 본 연구는 포인트 뮤테이션(point mutation)의 결과로 나타나는 고 올레인산을 SNP 마커를 이용하여 하나의 염기서열차이(아데닌 삽입)를 이용하여 판별할 수 있는 분자마커이다. 제작한 마커가 고 올레인산 관련 특이 마커인지 확인하기 위하여, 일반 땅콩 9 품종과 F435를 PCR 후 아가로스 겔 상에서 확인하여 고 올레인산 특이 분자마커임을 확인하였고, 조평 ${\times}$ F435의 $F_2$ 교배조합 41 계통을 이용하여 분리양상을 확인하였다. 그 결과 지방산 분석을 하지 않고도 고 올레인산 함유 계통을 손쉽게 선발할수 있었다. 특히, 헤테로 형질을 나타내는 계통도 선발 가능하였다. 분자마커의 결과가 지방산 수준에서 일치하는지 확인하기 위해 NIR 및 가스크로마토그래피 분석결과를 알아보았데 고 올레인산 관련 분자표지마커가 NIR 및 가스크로마토그래피 분석결과와 일치하였다. 고 올레인산 땅콩의 유전적 차이를 이용하여 분자표지마커를 개발 함으로서 고 올레인산 땅콩의 정확한 선발과 품종을 개발하는데 있어서 세대단축의 효과를 가져올 것이다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1331-1339
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• 2017

미토콘드리아 게놈에 존재하는 시토크롬C 산화효소 서브유닛 I (cytochrome C oxidase subunit I, COI) 유전자의 DNA 염기서열을 기반으로 하는 종 판별은 수산물 자원의 지속적인 개발과 어류 다양성 보존을 위해 폭넓게 적용되고 있다. 본 연구에서는 한국에서 소비되는 옥돔과 가짜 옥돔으로 둔갑하는 옥두어의 종 판별을 위한 분석법을 개발하였다. 옥돔과 옥두어, 두 종의 종 판별과 검증을 위해 미토콘드리아 게놈의 DNA 염기서열 차이를 이용하여 real-time PCR법에 의해 분석하였다. 미토콘드리아 DNA 서열의 생물정복학적 분석에서 옥돔과 형태학적 옥돔 유사종인 옥두어, 두 종 사이에 COI 유전자 내에서 상당히 유사한 DNA 서열 부분과 일부 서열 변화 부분이 확인되었다. 명확하게 종 판별을 하기 위해 COI 유전자 내에서 일부 변화된 서열에서 종 특이적 프라이머를 디자인하였다. 10 개체의 옥돔과 옥두어에서 게놈 DNA을 추출하여 옥돔과 옥두어의 종 특이적 프라이머를 이용하여 real-time PCR 시스템에 의해 분석되었다. 이러한 real-time PCR 시스템을 이용한 genomic DNA 기반의 분자 기술은 동물 조직의 분류학적 분류를 위한 신뢰할 수 있는 방법을 제공한다. 옥돔판별을 위해, 옥돔 DNA에서 옥돔 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($21.85{\pm}3.599$)과 옥두어 DNA에서 옥돔 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.49{\pm}1.183$) 차이를 나타내었다. 그리고 옥두어판별을 위해, 옥두어 DNA에서 옥두어 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($22.49{\pm}0.908$)과 옥돔 DNA에서 옥두어 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.93{\pm}0.479$)을 통해 옥돔과 옥두어의 각 종 특이 프라이머의 효율성, 특이성 및 교차 반응성 측정은 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었다. 제안된 방법은 10개의 상용 샘플로 검증이 되었다. 따라서, threshold cycle (Ct) value와 같은 real-time PCR 결과 분석에 의해 종 판별이 가능하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권5호
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• pp.523-530
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• 2014

2011년 6월 28일에 파주시 조리읍 장곡리 인근 도로에서 두부쪽이 손상되고, 해당연도에 태어난 맹금류 어린새를 발견하였고, 이를 DNA 바코드 기법으로 동정하였다. Mitochondrial DNA(mtDNA) cytochrome c oxidase I(COI) 유전자의 695bp 절편을 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)으로 증폭하고 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열을 BOLD systems과 NCBI의 BLAST에서 유사도 분석을 수행한 결과 총 5개체의 왕새매가 검색되었고, 염기서열의 동일성은 100%로 조사되었다. 또한, DNA 분자성판별 결과는 해당 개체가 암컷임을 나타내었다. 이러한 결과는 경기도 파주에서 1968년 이후 43년만에 왕새매의 번식이 확인된 중요한 정보로, 향후 광역야생동물구조센터는 야생동물의 사체 수거 시 인근 기탁등록보존기관과 연계하여 DNA시료를 확보하고 보다 정확한 종동정과 성판별 정보를 기록하는 등의 체계적인 관리시스템이 필요할 것으로 사료된다. 또한 이렇게 확보한 왕새매의 DNA 시료와 DNA 바코드 COI 유전자 서열은 유사종 연구의 참조표본(reference standard)로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국통계학회:학술대회논문집
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• 한국통계학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.99-104
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• 2002

cDNA 마이크로어레이자료를 이용한 분류방법은 수많은 유전자의 발현을 동시에 모니터링 할 수 있으므로 특정 질병간의 분자생물학적 변이를 이해하는데 있어 기존의 분류방법보다 신뢰성이 훨씬 높을 것으로 기대되고 있다 최근에 Dudoit et al.(2001)은 cDNA 마이크로어레이를 이용한 유전자발현자료의 분석에 있어 분류를 위한 여러 고전적인 판별분류기법 및 최근에 개발된 기법들을 비교, 평가하였다. 본 논문에서는 Dudoit et al.(2001)에서 다루지 않았던 많은 최신 기법들을 포함하여 인간의 종양 자료뿐만이 아니라 농작물을 포함한 동식물 자료에 적용하여 보다 폭넓은 비교연구를 하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권4호
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• pp.303-311
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• 2019

과피와 과육의 다양한 색은 복숭아 분류에 가장 널리 사용되는 상업적 기준 중 하나이다. 새로운 적색 과육 품종을 육성하기 위해서는 많은 교배 조합과 세대가 진전되어야 한다. 따라서 육종 효율을 높이기 위해서는 목적 형질을 가진 개체에 적용할 조기 선발 분자표지를 개발할 필요가 있다. 과육색이 다르게 발현되는 복숭아 품종의 유전자 발현을 비교하기 위해 2개의 cDNA library를 제작하였다. 적색 과육 품종인 '조생혈도'와 백색 과육 품종인 '미백도'의 유전자 발현 차이를 보기 위해 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술을 사용하였고, 두 품종으로부터 얻은 EST의 염기서열을 결정하고 기존에 보고된 유전자와의 상동성을 분석하였다. '조생혈도'와 '미백도'의 EST database로부터 72쌍의 SNP 분자표지를 선발하였고, 적색 과육 품종 8개와 백색 과육 품종 24개를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구에서는 복숭아 EST database를 기반으로 HRM 분석 방법을 이용하여 복숭아 품종의 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 효율적인 SNP 분자표지를 개발하였다. 이러한 SNP 분자표지는 복숭아 육종에 유용하게 사용할 수 있으며, 복숭아 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.372-378
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• 2017

과육색이 다르게 발현되는 사과(Malus domestica L.) 품종의 유전자 발현을 비교하기 위해 2개의 cDNA library를 제작하였다. 붉은 색 과육 품종인 'Redfield'와 백색 과육 품종인 'Granny Smith'의 유전자 발현 차이를 보기 위해 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술을 사용하였고 두 품종으로부터 얻은 EST의 염기서열을 결정하고 기존에 보고된 유전자와의 상동성을 분석하였다. HRM 기술은 붉은 색 과육 품종 사과와 백색 과육 품종 사과의 짧은 PCR 증폭산물에서 한 개의 서로 다른 염기서열을 구분하여 분리해낼 수 있다. 'Redfield'와 'Granny Smith'의 EST database로부터 103쌍의 단일염기다형성(SNP) 분자표지를 선발하였고, 붉은 색 과육 품종 10개와 백색 과육 품종 11개를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구에서는 사과 EST database를 기반으로 HRM 분석 방법을 이용하여 사과 품종의 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 효율적인 SNP 분자표지를 개발하였다. 이러한 SNP 분자표지는 사과육종에 유용하게 사용할 수 있으며 사과 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다.

• 식물병연구
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• 제26권3호
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• pp.183-189
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• 2020

흰가루병(powdery mildew)은 오이(Cucumis sativus)를 포함하는 박과(Cucurbitaceae) 작물에서 전 세계적으로 가장 심각한 피해를 일으키는 주요한 병 중 하나이다. 오이 흰가루병의 지속적인 발병과 방제의 어려움 때문에 그 원인 병원균을 밝히고 race를 규명하는 것이 필수적이다. 국내에서 발병하는 오이 흰가루병균의 조사를 위하여 경기도 광주(Gwangju), 경기도 이천(Icheon), 전라북도 김제(Gimje), 서울특별시(Seoul), 경상남도 밀양(Miryang) 지역에서 흰가루병이 발생한 오이 잎을 채집하였다. 형태학적, 분자생물학적 특성 조사 결과 분리된 오이 흰가루병균들은 절대 활물기생균인 Podosphaera xanthii로 동정되었다. P. xanthii의 race 규명에 사용되고 있는 멜론(C. melo) 판별 품종을 이용하여 밀양, 이천 서울에서 분리된 MI180427, IC190611, SE180328의 레이스를 각각 조사하였다. 분리균주 MI180427과 IC190611는 국내에서 가장 광범위하게 발병되고 있는 것으로 보고된 race 1으로 규명되었다. 반면, 분리균주 SE180328는 국내에서 아직까지 보고된 예가 없는 race 2로 판별되었다. SE180328의 정확한 race 판별을 위해서 추가적인 멜론 판별 품종에 접종한 결과, 흰가루병 race 2 중에서 중국 베이징의 주요 race로 알려진 race 2F로 동정되었다. 따라서 새로운 race 2F의 국내 발병을 보고하는 본 연구 결과는 향후 오이 흰가루병 저항성 품종 육성에 고려 되어야 할 기초자료가 될 것으로 생각된다.

• 농업과학연구
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• 제28권1호
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• pp.33-40
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• 2001

아직까지 시도된 바 없는 살균성 phenylthionocarbamate 유도체들의 phenyl-치환기가 변화함에 따라 TOPKAT 계산으로 예측된 다양한 급성 및 만성 독성값에 미치는 정량적인 분자구조와 독성과의 관계 (QSTRs)를 검토한 결과는 다음과 같다. (1) 기질분자의 구조변화에 따른 독성치와 그의 판별점수 (D.S.) 에 기초하여 분자 중 특정부분 (fragment)이 양 (+)의 값으로 독성에 기여하는 대체적인 순서는 Aro. C=C, -O-, -NH- 및 할로겐 (X) 원자의 순이었다. (2) 대부분의 화합물들은 매우 높은 돌연변이와 발암성이 예측되었으며 특히, 치환기의 위치에 관계없이 fluoro-치환체는 $B_2$상수에 따른 입체효과 ($(B_2)_{opt.}=1.54{\AA}$)에 의하여 모두 100% 돌연변이를 발현한 반면에 trifluorornethyl-치환체는 돌연변이 발현 가능성이 전혀 없었다. (3) 가장 높은 독성 발현조건은 phenyl-치환기에 대한 소정의 적정값으로 돌연변이성에는 $(B_2)_{opt.}=1.54{\AA}$, 발암성에서 수컷 rat와 mouse는$(R)_{opt.}=0.16$ 및 $(\pi)_{opt.}=0.16$ 그리고 rat의 경구독성은 $LD_{50};({\varepsilon}LOMO)_{opt}=-0.52e.v.$, chronic LOAEL; $(B_3){opt.}=1.54{\AA}$, 어독성은 ${LC_50}$; $(logP)_{opt.}=4.25$ 및 물벼룩에 대한 독성은 $EC_{50};({\sigma})_{opt}=-0.68$를 나타내는 경우 이었다. (4) 돌연변이성에는 할로겐 중, fluoro-기를 위시하여 nitro 및 methyl-기 등의 순서로 기여하였고 phenyl 고리 상, 치환기의 위치와 전자 수수관계에는 대체로 무관한 경향을 나타내었다.