결명을 비닐피복과 무피복 재배하에서 파종기 이동에 따른 생육 및 수량의 특성을 검토하여 남부지방의 결명재배 체계확립을 위한 기초자료로 이용하고자 시험했던 바 그 결과를 다음과 같다. 1. 출현일수와 성숙기는 무피복구보다 비닐피복구에서 빨랐고 특히 성숙기는 비닐피복구가 무피복구에 비해 약 30일 정도 빨랐으며 특히 4월 10일 파종기에서 가장 빨랐다. 2. 경장, 경직경, 분지수, 1주협수, 협장, 1협립수 등의 모든 형질이 비닐피복구에서 우수하였으며 이들 생육특성 중에서 경직경과 분지수는 파종기가 늦으면 작거나 적어지는 경향이었으나 경장, 1주협수, 협장, 1협립수 등의 형질은 4월 10일을 기점으로 이보다 빠르거나 늦으면 작거나 적어지는 경향이었다. 3. 천립중과 종실수량 역시 비닐피복구에서 높았으며 4월 10일 파종구를 기점으로 이보다 파종기가 빠르거나 늦으면 적어지는 경향이었다. 4. 비닐피복과 무피복 재배하에서 파종기에 따른 유용형질들의 분산분석에서 높은 유의성의 변이를 보였고 이들의 상호작용에서도 모든 형질에서 유의성이 인정되었다.
향끽미종잎담배인 소향의 시비량을 달리하여 엽면수지량과 생육형질과의 관계를 조사한 바, 주당 및 단위 엽면적당의 엽면수지량은 질소수준간에 유의차를 보여 3k9/ 10a수준에서 많았고 인산 및 가리의 영향은 유의성이 인정되지 않았다. 주당엽면적수지량은 초장. 최대영장과 폭. 주당건엽중 및 생명중과 평균엽면적 과는 각각 정 (+). 엽후와는 부(-)의 상관이 나타났다. 단위엽면적당 엽면수지량은 단위엽면적중 및 건물율과는 정 (+), 평균엽면적과는 동일 질소수준에서 부(-)의 상관이 나타났다.
콩의 PR10 유전자(GmPR10)를 벼에 형질전환하여 GmPR10 전이 유전자의 발현 정도와 내염성 관련 형질의 반응 사이의 인과관계를 조사하여 염 스트레스에 대한 GmPR10 생리적 기능을 분석하고 내염성 유전자원을 개발하였다. 1. 전이 유전자는 형질전환 계통에 따라 게놈 내에 1 ~ 6개의 사본이 도입되었고, 선발된 8개의 형질전환 계통 모두에서 전이 유전자가 발현되었으며, 발현 정도는 계통에 따라 변이를 보였다. 2. $T_1$세대 2계통의 형질전환 식물체와 비 형질전환 식물체에 125mM NaCl을 시간별로 처리한 결과, 전이 유전자 GmPR10의 전사체 검출양은 2계통의 형질전환체에서 모두 염처리 6시간까지 증가하였고, 12시간 이후에는 감소하였다. 3. 세포의 전해질 누출율은 형질전환체가 비 형질전환체에 비해 낮았고, 뿌리가 잎보다 낮았다. 또한, 전이 유전자 전사체의 검출량이 높을수록 전해질 누출율은 낮았다. 4. NaCl 용액에서의 생육 정도는 형질전환체가 비 형질전환체보다 현저히 양호하였으며 GmPR10 전이 유전자의 발현이 높을수록 생육 정도가 더 좋았다. 결론적으로 GmPR10 은 내염성을 증진시키는 기능이 있으며, GmPR10 전이유전자의 발현이 높은 계통은 내염성 벼 육성용 소재로 이용할 수 있을 것으로 평가된다.
벼의 저온처리 cDNA 은행에서 분리된 CCCH 형태 zinc finger 단백질인 OsZF2의 기능을 분석하기 위하여 벼에서 CaMV 35S 프로모터 조절하에 OsZF2가 발현(35S:OsZF2)되는 형질전환벼 식물체를 개발하였다. 35S:OsZF2 형질전환벼에 대한 하이그로 마이신저항성 검정을 통해 동형접합체 계통을 선발하고 Northern 발현분석에 의해 OsZF2 유전자가 형질전환체에서 과발현되는 것을 확인하였다. 형질전환체와 대조구인 낙동벼를 100 mM NaCl 첨가 MS 배지에서 키운 후 잎과 뿌리의 길이를 측정하여 내염성 검정을 수행한 결과 대조구에 비해 형질전환체 생육이 다소 양호 한 것으로 나타났다. GMO 포장에서 생육상태를 관찰 한 결과 형질전환체는 생육지연으로 인한 왜화 현상을 나타내며 출수기 또한 열흘 정도 지연되나 등숙기에는 대조구와 같은 초장을 보였다. zinc finger 유전자는 식물체의 발달과 분화 단계 및 환경 스트레스 반응 등 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으므로 유전체발현 분석으로 하위단계에서 조절되는 유전자 발현 양상을 분석하였다. 35S:OsZF2 전환체에서 낙동벼보다 4배 이상 발현이 증가된 유전자 중에서 게놈 주석에 기초한 기능을 유추하면 신호전달과 관련된 protein kinase, DNA 결합단백질과 대사에 관련된 효소 유전자, 스트레스 반응에 관여하는 일부 유전자 및 병 저항성과 관련된 유전자들의 발현이 증가되었다. 따라서 벼에서 분리된 OsZF2 CCCH type zinc finger 유전자는 벼 성장 발달과 스트레스에 반응하는 상위 조절자로서 기능을 할 것으로 추측된다.
동해 덕산항에 생육하는 포기거머리말(Zostera caespitosa Miki)군집의 생물계절학과 형태 변이를 1998년 3월부터 2000년 8월까지 조사하였다. 포기거머리말의 형태적인 형질(식물체 길이, 잎 길이, 엽초 길이, 잎 너비와 잎 수),생식 형질(불염포, 육수화서와 종자)의 수와 크기, 생육밀도, 생물량과 이화학적 특성 (수온, 영양염 농도)을 관측하였다. 형태적인 형질은 엽초를 제외하고 계절에 따라 유의한 차이 (p<0.05)를 나타내었다. 식물체길이는 수온에 따라 명확한 년 순환을 나타내었다. 영양지는 지속적으로 출현하였으나 생식지는 1월 중순부터 4월초까지 적은 수만이 출현하였다. 포기거머리말의 개화기는 2월 중순부터 시작되었으며, 4월초에 성숙한 종자가 출현하였다. 해수내의 질산염과 인산염의 농도는 계절에 따른 차이를 나타내었으나, 암모니아의 농도는 계절에 따라 다양하게 나타났다. 식물체의 형태적인 형질과 이화학적인 형질은 유의한 상관관계를 나타내지 않았으나, 포기거머리말 생식 단계와 생활사는 수온에 영향을 받는 것으로 추정된다. 덕산항에서 포기거머리말군집의 생육밀도와 지상부 생물량은 각각 $511.6\pm{25.6}\;shoots\;m^{-2}$와 $413.4\pm{19.8}\;g\;dry\;wt\;m^{-2}$로 추산되었다.
생육온도가 느타리류 품종의 갓색과 수량, 형태관련 형질에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 주요결과는 다음과 같다. 느타리류의 모든 품종에서 생육온도가 12℃에서 21℃로 높아짐에 따라 갓색의 명도(L)가 높아졌지만, 산타리, 황금산타리, 순정은 21℃의 갓색 명도가 18℃ 보다 낮았다. 갓색의 적색도와 황색도는 생육온도가 높아 질수록 낮아졌는데, 유채색계열의 변화폭이 컸다. 유채색의 황색도는 생육온도 전반에서 무채색보다 높았다. 전체 수량은 생육온도가 높아질수록 많아지는 경향이었으나, 저온성 품종인 원형1호는 저온일수록 전체수량이 높았고 21℃에서는 발이가 불가능하였다. 유효경수는 대체적으로 18℃에서 가장 많았고, 수량과의 상관관계는 낮았다. 자실체의 전체 길이와 대두께는 생육온도의 상승에 따라 길어지고 뚜꺼워지는 경향이 뚜렸했으며, 흑타리의 전체길이와 온도사이의 결정계수(R2)는 0.514, 산타리의 대두께와 온도사이의 결정계수는 0.963로 나타났다. 상관분석의 결과 한 형질에 대해 복수의 형질이 높은 상관관계를 보였다. 앞으로 RNA 발현 분석을 통하여 생육온도에 따라 변화하는 느타리류 갓색물질과 관련 있는 유전자의 변화 양상을 밝힐 계획이다.
고추 형질전환은 Agrobacterium (LBA4404/pBI101 cyc600-syna-elicitin)을 이용한 cyc600 promoter에 구축된 elicitin 유전자의 형질전환시 shoot의 형성율은 수비초의 경우 3 mg/L zeatin과 0.05 mg/L NAA 함유 배지에서 11.1%, 4 mg/L zeatin과 0.05 mg/L NAA 함유 배지에서 12.8%였다. 전배양 3일, 공동배양 $3{\sim}4$일에서 재분화율이 높았다. 자엽으로부터 재분화된 형질전환체의 NPTII 유전자의 primer를 이용한 PCR 반응에서 형질전환된 재분화 식물체는 536 bp의 밴드를 확인하였다. Membrane에 blot하여 NPTII gene을 probe로 사용하여 Southern blot 분석에서 고추형질전환 식물체는 536 bp 부위에 강한 signal을 보였다. elicitin 유전자를 이용한 역병 저항성 형질전환체 수비초 $T_{0}$세대의 생육은 계통간에 다소 차이는 보였고, 계통 모두 생육은 저조한 반면 개화 및 수정 등의 임성은 정상적이었다. 자식을 통해 채종한 $T_{1}$ 식물체의 유전자 도입을 확인하기 위하여 PCR을 수행한 결과 $T_{0}$ 식물체 $S1{\sim}S5$ 계통에서 elicitin 밴드가 나타나 형질전환체임을 확인하였고, $T_{1}$식물체인 S1-1 등 7계통에서 elicitin 밴드가 나타났고, S1-2 등 4계통에서는 밴드가 나타나지 않아 형질전환체가 후대에서 분리가 일어남을 확인할 수 있었다. Syn ${\alpha}$ clone을 이용하여 Southern blot analysis를 한 결과 band가 나타난 300 bp 정도의 위치에서 blot이 나오는 것을 관찰할 수 있었다. 위의 결과에서 cyc600 promoter-syn ${\alpha}$의 construct가 수비초의 genomic DNA에 삽입되었는 것을 확인할 수 있었다. 고추형질전환체의 유묘에 역병균을 접종한 결과 유주포자 $10^{3}$개/mL에서 형질전환체의 저항성 계통선발이 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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