• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 추계국제학술대회
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• pp.54-54
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• 2020

지구온난화에 따라 농업부문 신재생에너지의 중요성이 증대되고 있으며, 화본과 식물은 바이오에너지작물의 중요한 소재를 제공하고 있다. 화본과 식물의 기내대량증식연구의 일환으로 홍띠식물의 기내 재생 식물체의 유전적 안정성에 대한 기초자료를 제공할 목적으로 기내배양으로 재분화시킨 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 재분화 식물체 중 녹색체 재생식물체를 대상으로 ISSR 표지를 사용하여 유전적 안정성을 조사하였다. 재분화식물체는 MS (Murashige and Skoog, 1962)배지에 생장조절제를 첨가한 배지에서 배양하였다. 생장점 부위를 적출하여 캘러스를 유도하고(0.1 mg/L 2,4-D와 2 mg/L BA), 캘러스 증식(0.1 mg/L 2,4-D와 0.05 mg/L BA), 신초 재분화( 0.01 mg/L NAA와 2 mg/L BA) 후 MS배지에서 식물체를 양성하고 순화시켰다. 배양은 26±2℃, 25 µmol/m²/s, 14h/10h (day/night) 광조건 하에서 실시하였다. 재분화식물체는 홍띠 및 녹색 재분화식물체 2 종류로 나타났는데, 이는 생장점에서는 홍띠가 분화되었음에도 불구하고 생장점 주변조직에서 유래한 녹새체가 분화된 후 우세하게 자라서 녹색재생체가 우점하는 것으로 추정된다. ISSR 분석은 대조구로 모식물체 홍띠를(8개체), 재분화식물체는 녹색체 중, 1년간 노지포장에서 재배중인 녹색체(10개체)와 실험실내 화분에서 재배중인 시료를(10개체) 사용하였다. ISSR 밴드패턴을 비교한 결과, 재분화체는 실내포트 재배식물체 10.3%, 노지1년 재배식물체 8.3%로 대조구의 4.1%보다 유전적 다형성 비율이 2배 이상 높게 나타났다. 또한 재분화식물체들의 유전적 유사도를 평가하고 군집분석을 실시하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제21권3호
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• pp.315-324
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• 1996

This study was one of a series of studies on application of machine vision and image processing to extract the geometrical features of plants and to analyze plant growth. Several algorithms were developed to measure morphological properties of plants and describing the growth development of in-situ lettuce(Lactuca sativa L.). Canopy, centroid, leaf density and fractal dimension of plant were measured from a top viewed binary image. It was capable of identifying plants by a thinning top viewed image. Overlapping the thinning side viewed image with a side viewed binary image of plant was very effective to auto-detect meaningful nodes associated with canopy components such as stem, branch, petiole and leaf. And, plant height, stem diameter, number and angle of branches, and internode length and so on were analyzed by using meaningful nodes extracted from overlapped side viewed images. Canopy, leaf density and fractal dimension showed high relation with fresh weight or growth pattern of in-situ lettuces. It was concluded that machine vision system and image processing techniques are very useful in extracting geometrical features and monitoring plant growth, although interactive methods, for some applications, were required.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권1호
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• pp.57-61
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• 1997

Superoxide dismutase (SOD) 고생산세포주로 선발된 토마토(Lycopersicun esculentum) 배양세포를 사용하여 현탁배양에 따른 SOD 활성과 isoenzyme변화를 조사하고 토마토 식물체의 것과 비교하였다. 현탁배양은 세포생중량 2 g을 1 mg/L 2,4-D, 30 g/L sucrose를 함유한 MS 배지 50 mL과 함께 mL flask에서 $25^{\circ}C$암상태로 배양(100 rpm)하였다. 세포생장은 계대배양후 20일에 최고점에 도달한 후, 급격히 감소하며 배양 후 23일부터 세포가 검게 변하였다. 세포 단위무게당 SOD활성(unit/g dry cell wt)은 배양 후 23일부터 증가하여 28일째에 최고활성(52,400 unit)을 나타낸 후 급격히 감소하였다. 세포 밖으로 분비되는 extracellular SOD활성은 배양 후 25일에 최고치(27,800 unit/so mL medium)를 나타낸 후 감소하였다. Flask 전체의 SOD활성은 배양 후 25일에 최대치(35,700 unit)를 나타내었으며 extracellular SOD 활성이 약 75%을 차지하였다. 토마토 배양세포에는 4개의 SOD isoenzyme이 존재하며, isoenzyme의 패턴변화는 세포생장에 따른 효소활성의 변화와 일치하였다. 토마토 식물체는 배양세포에 없는 CuZnSOD가 존재하며 배양세포와 식물체 조직사이에는 서로 다른 isoenzyme 패턴이 존재함을 알 수 있었다.

• 한국버섯학회지
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• 제21권4호
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• pp.247-253
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• 2023

본 연구는 감마선을 조사한 목이의 변이 양상을 균사 생장 조사, 자실체 수량 및 생육특성 조사, 자실체의 맛, 향 그리고 구성물질 분석을 통해 확인하였다. 감마선 세기에 따른 균사 생장을 조사한 결과 200 Gy처리구에서 가장 우수하였다. 자실체의 수량 또한 200 Gy에서 가장 높았으며, 다음으로 800 Gy와 control이 대등하게 나타났다. 이를 기반으로 200 Gy와 800 Gy를 우수한 특성을 가진 처리구로 선발하였고, 이들을 대상으로 물질분석을 진행하였다. 자실체의 맛 패턴을 비교했을 때, control과 200 Gy, 그리고 800 Gy가 비슷하게 나타났다. 향기 패턴을 비교한 결과 200 Gy가 control 및 처리구와 다른 양상을 보였다. 선발된 처리구들과 control간의 총 식이섬유 함량을 비교했을 때 큰 차이를 확인할 수 없었다. 칼슘과 아연의 함량을 확인했을 때 칼슘 함량은 800Gy, 아연은 200Gy처리에서 높아, 감마선 처리에 따라 함량이 다르게 나타났다. 따라서 감마선 조사는 목이 수확량을 늘리고 칼슘과 아연의 함량을 향상시킬 수 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제10권1호
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• pp.50-57
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• 1997

마 식물체(植物體)를 장일(長日) 및 단일(短日) 조건(條件)으로 일장처리(日長處理)한 각각의 잎으로부터 분리(分離) 정제(精製)한 추출물(抽出物)을 microtuber test로 검정(檢定)하였다. 1. 단일처리(短日處理) 잎에서 얻어진 추출액(抽出液)의 산성(酸性)충과 중성(中性)충의 추출물(抽出物)은 소괴경(小塊莖)의 비대생장(肥大生長)을 촉진(促進)하는 강(强)한 활성(活性)이 인정(認定)되었다. 그리나 장일처리(長日處理) 잎에서는 추출물 활성이 나타나지 않았다. 2. 산성층(酸性層)의 추출물(抽出物)을 활성탄(活性炭) 흡착(吸着) column 으로 정제(精製)하여 각농도의 활성(活性)을 생물검정(生物檢定) (microtuber test)한 결과(結果) 40% 에탈올 용출구의 추출물에서 가장 큰 촉진활성(促進活性)이 나타났다. 3. 포장(圃場)에서 재배(栽培)중인 식물(植物)에서 경시적(經時的)으로 잎을 채취(採取)하여 추출물(抽出物의 활성(活性) 변화(變化)를 검정(檢定)했을 때 괴경(塊莖)의 생장(生長)이 정체(停滯)해 있는 시기(時期)(9월 상순)까지는 활성(活性)이 나타나지 않았으나 9월 중순 이후 활성(活性)이 나타나 10월 상순에는 강한 활성(活性)이 인정(認定)되었다. 이 활성(活性)의 변화(變化)는 괴경(塊莖)의 비대생장(肥大生長) 패턴과 거의 일치(一致)했다. 4. 단일처리(短日處理)한 일에서 얻어진 산성층(酸性層)의 추출물(抽出物)에 다량(多量)의 JA산이 함유(含有)되어 있는 것이 밝혀졌다. 잎 1kg에 포함된 JA산의 양(量)은 $290{\mu}g/kg$으로 추정(推定)되었다. 이상(以上)의 결과(結果)에서 마 괴경(塊莖)의 비대생장(肥大生長)은 단일조건하(單一條件下)의 엽(葉)에 형성(形成)되어진 생리활성물질(生理活性物質)에 의해 기인(起因)될 가능성(可能性)이 큰 것으로 추정(推定)되었다.

• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1649-1653
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• 2007

무더운 날씨가 지속됨으로서 고랭지배추의 생장 및 결구가 지연되고 있는 강원도 정선군 질운산(새빗재)의 600 m와 900 m의 배추를 사용하여 무기성분 및 단백질 발현패턴을 분석하였다. 식물체 무기성분에서는 생장에 관련된 질소 및 인산의 부족현상과 결구에 관련된 칼슘이 부족하였다. 단백체 분석은 2차원 전기영동에 의해 전체 126개의 단백질이 분리되었고 그중 48개의 단백질이 고도에 따라 변화하는 양상을 보여주었다. 이 중에서 30개의 단백질 서열이 결정되었는데, 해발 900 m에서 단백질 발현이 증가한 14개 중에서 oxygen- evolving proteins, rubisco activase and ATPase 등이, 해발 600 m에서는 glutathione S-transferase (1, 28 kD cold induced- and 24kD auxin-binding proteins) and salt-stress induced protein 등 16개의 단백질 발현이 증가하였다. 이러한 단백질은 식물체 손상에 대한 보호기작을 가진 스트레스관련 단백질로 가뭄, 온도상승, 밤낮의 온도차 등의 반복으로 복합적이며 동시 다발적으로 나타나는 고온장해 현상으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.250-256
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• 2018

한약자원 약용부위와 대사체 수준에서 동등성이 규명된다면 식물조직배양을 통한 약용자원의 대량증식은 한약자원 약용부위의 보다 안전하고, 지속적인 대체 공급수단으로 활용이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 기원 검증이 이루어진 백수오 약용부위와 동일조직에서 유래된 부정근으로부터 전세포추출물의 FT-IR스펙트럼 분석을 통해 대사체 수준에서의 동등성을 비교분석함으로써 한약자원 약용부위의 대체 공급수단으로 활용 가능성을 검증하고자 하였다. 식물생장조절제인 IBA 농도별 백수오 부정근의 생장률 분석 결과 5 mg/L IBA 첨가 배지에서 백수오 부정근 증식이 가장 우수하였다. SA 처리의 경우 처리 농도가 증가함에도 불구하고 백수오 부정근의 생장에는 차이가 없었지만, MeJA 처리시 농도가 높아질수록 부정근이 갈변되고 생장이 감소하였다. Elicitor 처리된 백수오 부정근 및 표준 약용부위 시료로부터 FT-IR 스펙트럼 데이터의 PCA 와 PLS-DA 분석결과 $400{\mu}M$ MeJA를 제외한 모든 처리구에서 백수오 기내 생산 부정근과 표준 약용부위 시료들 사이에서 전체 대사체 패턴이 매우 유사함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 확립된 FT-IR 스펙트럼기반 다변량통계분석 기술은 다양한 한약자원 약용부위 시료들의 대사체 수준 동등성을 신속하게 식별하는 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권3호
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• pp.264-270
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• 2017

식물의 유일한 활성 스테로이드 호르몬인 Brassinosteroid (BR)는 다양한 내재적 또는 외부 신호 전달 경로와의 통합적인 결합을 통해 식물의 생장 및 발달 과정에서 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 식물학 연구들은 종자의 발아와 초기 발달과정에서 BR과 ABA 사이의 필수적인 상호작용 메커니즘이 존재하고 있음을 보고하고 있다. 하지만 이들 두 호르몬의 중요한 신호전달 상호작용에 대한 분자 메커니즘은 거의 알려지지 않았다. 식물의 초기 발달과정에서 BR에 의해 매개되는 ABA 신호전달과의 기능학적, 생물학적 상호작용 네트워크를 이해하기 위해 Agilent Arabidopsis $4{\times}44K$ 올리고 칩을 사용하여 비교 전사체 분석을 수행하였다. ABA에 반응하지 않는 bes1-D 돌연변이체에서의 ABA 처리에 따른 다양한 유전자의 발현 패턴을 야생형 식물과 비교 분석하였다. 그 결과 발현의 변화가 발생하는 유전자(DEGs) 2,353개를 확인하였다. GO 분석을 통해 ABA 신호전달 및 대사에 관여하는 유전자들이 BR 신호전달 경로에 의해 하향 조절되는 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라, BR 신호전달 경로는 다양한 비생물학적/생물학적 스트레스, 오옥신 및 ROS 등 다양한 신호전달 체계와 밀접하게 연관되어 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 BR 신호전달의 활성화는 ABA 신호전달에 관여하는 다양한 유전자들의 발현을 억제함을 확인하였다. 또한 본 연구는 다양한 신호 경로 사이의 상호작용이 다양한 환경요인에 대한 식물의 적응 반응에 중요하게 작용할 수 있음을 보여주고 있다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제22권1호
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• pp.7-11
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• 1999

환경오염과 관련하여 제안된 미국자리공의 분포확대가 토양의 산성화와 나아가서는 사막화를 가져온다는 가설을 실험적으로 확인하여 그 실체를 밝히고자 울산과 청주를 대상으로 미국자리공 군락에서의 근권 토양산성도를 측정하였다. 측정한 장소 중에서 청주의 부모산을 제외한 울산의 신선산, 돗질산 그리고 봉대산은 pH가 5.0 이하로 5.25와 5.33의 범위에서 변화한 청주의 부모산의 근권토양보다 강한 산성을 나타내었다. 그러나 봉대산을 제외하고는 식물체의 축을 중심으로 수평적으로나 수직적으로나 근권산성도에 유의차가 보여지지 않았다. 반면, 울산의 봉대산에서는 뿌리를 중심으로 수평적으로는 근권산성도가 변하지 않았지만 지표면 토양이 그 아래 토양보다 높은 산성도를 나타내었다. 이것은 일반적인 토양산성도의 패턴과 반대 현상으로, 지표면이 더욱 산성이라는 것은 지상환경의 오염, 즉 대기오염과 관련이 있다는 것을 나타내 주고 있다. 또한 이러한 사실은 미국자리공의 생장과정에서도 근권 토양산성도가 거의 변하지 않았던 모델실험 결과와도 잘 부합되었다. 따라서 미국자리공이 토양을 산성화시킨다는 가설은 다시 한번 고려되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.559-564
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• 2012

식물생장과 발달에 중요한 역할을 하는 phytochrome이 ethylene 생합성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 여러 빛 조건에서 키운 phyA, phyB, phyAB에서 ethylene 생합성과 생합성에 관여하는 enzyme activity를 측정하였다. White light에서 키웠을 때 모든 mutant에서 ethylene 생합성이 감소되었다. 특히 double mutant에서는 wild type과 비교하여 37%가 감소하였다. Dark에서 키웠을 때에는 wild type만 감소하였고, mutant에서는 감소효과가 나타나지 않았다. Red light에서 키웠을 때 double mutant에서 급격한 감소가 일어났다. Far-red light 에서 키웠을 때는 phyB만 감소가 일어나지 않았다. Ethylene 생합성에 관여하는 enzyme인 ACO 활성 패턴과는 달리ACS 활성 패턴은 ethylene 생성 패턴과 유사하게 나타났다. 이 결과를 바탕으로 ethylene 생합성에는 phytochrome A와 B 모두 중요한 작용을 하며 특히 $P_r$ 형태의 phytochrome이 ethylene 생성량을 조절한다는 것을 제시한다. 또한 phytochrome은 ethylene 생합성 단계에서 AdoMet가 ACC로 전환되는 단계에서 조절하는 것을 제시한다.