• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.22-22
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• 2018

실고사리[Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.]는 국내 자생하는 덩굴성 양치식물로 유인재배가 용이하여 실내 외 조경 및 관상소재로 활용이 가능하다. 한방에서는 전초를 해금사초, 포자를 해금사, 뿌리와 지하경을 해금사근이라 약재로 사용한다. 본 연구는 관상 및 약재로 이용이 가능한 실고사리의 대량생산을 위한 기내 외 번식방법을 개발하고자 수행되었다. 식물재료는 경상북도 의성군 일대에서 성체를 수집하여 청주의 일반하우스에 식재하여 성숙한 포자를 채취하였다. 포자를 기내 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 8주 간격으로 계대하면서 연구의 재료를 확보하였다. 전엽체의 증식과 생육에 적합한 배지를 비교 하고자, 1/4, 1/2, 1, 2MS배지와 Knop배지를 조성하여 배양하였다. 배양방법은 전엽체 300mg을 메스로 균일하게 다져서 배양하는 방법을 이용하였으며, 배양환경은 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark)로 조절되었다. 연구결과, 모든 처리구의 생체중은 초기접종량 보다 11배 이상 증가하였고, 그 중 1MS배지에서는 전엽체의 생체중이 7.3g으로 가장 많이 증가하였다. 뿐만 아니라, 형태형성도 우수하여 모두 정상적인 전엽체의 형태인 하트형으로 발달이 유도되었다. 전엽체로부터 포자체 형성을 유도하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 혼합토양을 충진하였다. 전엽체 1g과 증류수 25mL를 핸드블랜더로 10초간 분쇄하여 사각분의 토양표면에 균일하게 분주하는 방법을 사용하였다. 이후 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark), 습도($72{\pm}2.0%$)를 유지하면서 10주간 재배되었다. 연구결과, 원예상토 단용, 원예상토와 펄라이트 및 마사토가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 각 498.0, 402.5, 482.5개의 포자체가 형성되어 사각분 면적대비 7.16개($cm^2$)가 생산되었다. 한편 포자체의 생육은 원예상토와 펄라이트가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 생체중, 엽장, 엽폭, 근장 및 SPAD value 등이 우수하였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제14권4호
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• pp.225-228
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• 2006

식물생장조절제의 종류와 농도를 모색하여 할미꽃의 발근 최적 조건을 조사하여 정상적인 재분화체를 획득하고자 하였다. 지금까지의 선행연구를 토대로 최적조건에서 shoot를 유도시킨 후 발근 유도 생장조절제에 바로 옮기면 shoot가 너무 작아 재분화체가 성장하지 못하고 고사되었다. 1/2 MS에서 키운 shoot를 3.0 mg/L NAA를 첨가한 배지에서 3일간 생장시킨 후, 1/3 MS로 옮겨 치상 한 경우, 약 10일 전후에 뿌리의 유도가 관찰되었다. 이렇게 뿌리가 유도된 재분화체는 염의 농도와 설탕의 농도를 동시에 순차적으로 낮추어 순화처리되었다.

• 화훼연구
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• 제17권4호
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• pp.279-284
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• 2009

불임인 종간잡종 OA-1 $F_1$ hybrid(Oriental hybrid 'Mero Star' ${\times}$ Asiatic hybrid 'Connecticut King')의 임성을 회복하기 위해 카페인을 0.1, 0.3, 0.5%의 농도로 화뢰 내부에 직접 주입하였고 카페인 처리 후 OA-1 $F_1$ hybrid의 임성을 개화시 확인하였다. 임성을 회복한 $F_1$에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'의 화분을 수분시켜 그 후대를 얻었다. 그 결과 0.3% caffeine 처리구는 16개의 자방 중 7개의 배를 치상하여 5개의 식물체를 획득할 수 있었다. 0.5% 처리구에서는 1개의 식물체만 얻었고 0.1% 처리구에서는 식물체를 얻을 수 없어 적정 카페인 처리 농도는 0.3%임을 확인할 수 있었고 이로부터 2n gametes로 예상되는 화분이 51%나 생성되었다. 교잡종 OA-2 ('Romero Star' ${\times}$ 'Lady Rosa')와 OA-3('Expression' ${\times}$ 'Lady Rosa')에 온도 단독 또는 caffeine과 온도를 병행하여 재식 후 8주-13주 동안 $13^{\circ}C$와 $28^{\circ}C$로 변온처리하여 발아율을 측정한 결과, 온도만 처리한 경우나 온도와 caffeine을 동시에 처리한 경우 간에는 큰 차이가 없었다. 적정 caffeine(0.3%)을 처리한 OA-1에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'와 Oriental hybrid 'Sorbonne'을 각각 주두수분법으로 정역교배한 결과, A('Lanzarote') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A간 교배조합은 O('Sorbonne') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ O 교배조합보다 식물체 획득률이 양호하였다. A ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A로부터 획득된 후대는 GISH 분석에 의해 모두 3배체로 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.229-233
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• 2002

식물의 항산화력을 증진하여 식물병원균 저항성 작물을 개발하고자, 철분 결합 단백질인 대두의 ferritin 유전자를 CaMV 35S와 hsr203J promoter에 연결하여 감자에 형질전환하였다. PCR및 Northern분석에 의한 형질전환 감자에 ferritin 유전자가 존재하는 것과 이들 유전자 식물체내에서 발현되는 것을 확인하였다. ferritin 유전자를 담배 유래 병원균 특이 발현promoter인 hsr203J와 연결하여 획득된 형질전환 감자 식물체는 감자역병균 접종 후 24시간대에서 전사체 발현량이 가장 많았으며 그 후 줄어드는 경향을 나타내었다. 유전자 도입이 확인된 형질전환체 감자괴경의 철분 함량은 CaMV 35S와 ferritin 유전자 도입 형질전환체가 2.5배, hsr203J promoter와 ferritin 유전자 도입 형질전환체가 1.5배 각각 증가하는 것으로 나타냈다. 또한 이들 형질전환체는 감자 무름병균에 대한 저항성 증진효과를 관찰할 수 있었다.

• 한국연초학회:학술대회논문집
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• 한국연초학회 1997년도 담배과학 국제학술대회
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• pp.134-152
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• 1997

담배 모자이크 바이러스(TMV)와 감자 바이러스 Y(PVY) 등 식물바이러스병은 잎담배 생산에 심한 경제적 손실을 초래하고 있다. 바이러스병 방제를 위한 여러 가지 경종적 방법은 충분한-방제 효과를 얻지 못하는 경우가 많아 바이러스의 방제에는 우수한 저항성 품종의 사용이 가장 바람직한 것으로 알려져 있다. 그러나 기존의 육종 방법이 저항성 품종 개발에 항상 바람직한 것은 아닌데 그 이유는 저항성 유전자원이 없는 경우가 많고 또한 육종을 통해 유전자원의 열등한 특성이 도입될 수 있기 때문이다. 따라서 본 연구실에서는 TMV와 PVY의 여러 가지 형태의 외피단백질(CP) (비전사부분 포함 또는 제거, 비 전사부분 등) 및 복제유전자(Nlb) (3' 및 5' 결손 유무, 돌연변이)를 상용 담배 품종인 NC 82와 Burley 21에 형질전환시켜 바이러스 저항성 개발을 시도하였다. 각각의 유전자 cDNA를 1-2개의 35S promotor를 가진 식물발현벡타에 클로닝한 후 Agrobacteriupn (upnefaciens LBA 4404를 이용하여 식물의 잎조직에 도입시킨 후 kanamycin 함유 MS 배지에서 식물체를 재닥화하였다. 재분화 식물체는 TMV와 PVY에 대한 저항성 검정을 하였다. 그 결과 TMV에 저항성인 TMV CP 형질전환 식물체와 8 가지 Nlb 형질전환 식물체 계통 중에 6 계통의 저항성 형질전환 식물체를 획득하였다. 여기에서는 TMV와 PVY의 접종시험을 통하여 각각의 바이러스에 대한 형질전환 담배의 계통별 저항성 정도를 조사하고, 저항성 형질전환 식물체에서의 도입 유전자 확인하며, 세대별 저항성의 유전 및 안정성을 살펴보고자 한다. 또한 유망 저항성 형질전환 계통의 식물체 내에서의 바이러스 증식 및 이동과 관련된 저항성 기작, 여러 가지 PVY 계통에 대한 저항성 유무, 수량, 생육 특성 및 주요 화학 성분 함량 등을 발표하고자 한다.-glucose로 구성된 다당류 이었다. 아미노산은 Asp 및 Glu의 산성 아미노산과 Ala, Leu 등의 함량이 높게 나타났으며, 비알칼리 추출물에서 Ser과 Thr의 함량이 높게 나타났다. 다당류 T-AS는 평균 분자량이 2,000 kD와 12kD에서 주 peak를 나타냈으며, 수용성 분획의 평균 분자량은 12kD이고 비수용성 분획은 36~2,000 kD의 평균 분자량 분포를 갖는 것으로 나타났다. IR과 NMR 분석 결과 890 cm-1에서 흡수 peak를 나타내어 $\beta$-(1,3)0glucan과 $\beta$-(1,6)-glucan의 구조를 갖는 다당류로 확인 되었다. T-AS 분획은 C:H:O:N의 함량비가 38.9:5.7:49.6:1.84%이며, 이 물질의 융점은 163 $^{\circ}C$로 연한 갈색을 나타낸다. 분리된 GLG의 항암활성 기전 규명을 위해, in vivo 항암실험, 항보체 활성능, 항체 생성능, serum protein 분비능, 대식세포의 탐식능과 활성능 및 세포간 물질 분비 등의 상관관계를 조사하였다. 다당류 GLG 분획물들 가운데 항보체의 활성이 높았던 분획은 sarcome 180에 대한 항암 활성이 높게 나타났다. 다당류 T-AS의 보체 활성화 기작은 classical과 alternative complement pathway의 양 경로를 통해 활성화 되었다. T-AS 분획은 mouse내의 특정 혈청단백을 증가시켰으며, 항체 생성능의 증가가 관찰되어 effect T 세포의 활성화가 나타나고 있음을 알 수 있었다. T-AS는 생체내 투여시에 대식세포의 탐식능이 증진되었으며, 대식세포 기능 저해제에 의한 대식세포의 기능 저해 현상이 회복되었다. 이와 같은 결과들로부터, T-AS의 항암 활성은 활성화된 보체 성분 및 당 수용체들이 존재하는 대식세포의 개입을 시사한다.가능성과

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.73-80
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• 2003

패랭이꽃속의 분포와 개발을 위한 기초자료로 강원도에서 자생 2종과 수집가능한 7 외래종에 대한 기내배양체의 특성을 조사하였다. 캘러스의 유도를 위해 조직부위별 다양한 절편체들을 2,4-D. NAA, BA가 농도별로 처리된 MS 배지에 치상한 후, 27$^{\circ}C$ 광조건과 2.0mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BA의 조합배지에서 배양했을 때 3주 후 절단면에서 callus가 형성되기 시작하였으며, 패랭이꽃 (Dianthus chinensis)의 잎절편체에서 가장 양호하였다. Organogenic 캘러스의 선발은 기내에서 증식된 adventitious shoot의 절편체 유래 캘러스로부터 가능했으며 이들 캘러스를 1.0 mg/L BA와 0.1 mg/L NAA가 조합된 배지에 치상하였을 때 약 30% 정도의 shoot 형성률을 보였고 multiple shoot의 분화를 관찰할 수 있었다. In vitro에서 증식된 adventitious shoot 절편체를 1.0 mg/L BA와 0.1 mg/L NAA가 포함된 N6 배지에 치상했을 때, 캘러스 단계를 거치지 않고 직접 shoot이 형성되었고 D. gratianopol 유래 adventitious shoot 절편체는 52%의 높은 shoot 형성률을 보였다. 이들 multiple shoot로부터 재분화된 소식물체는 0.1 mg/L NAA가 포함된 MS 배지에서 뿌리가 유도되고 vermiculite가 담긴 pot에 이식 후 85% 습도하에서 활착되어 정상적인 개화된 개체를 획득할 수 있었다. 0.03 M EMS 처리된 패랭이꽃의 adventitious, shoot 절편체 유래 캘러스로부터 힌꽃의 패랭이꽃의 도연변체식물 (M23)이 분화되었으며 종자 형성이 가능하였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.57-57
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• 2019

본 연구는 관상 및 조경용으로 개발이 가능한 남방계 양치식물인 점고사리[Hypolepis punctata (Thunb.) Mett.]의 전엽체 증식 및 포자체 형성에 적합한 배양조건을 구명하고자 수행되었다. 무가온 온실에서 성숙한 포자엽을 채집한 후 포자를 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득하였으며, 8주 간격으로 계대배양 하여 실험의 재료로 사용하였다. 배지종류에 따른 전엽체의 증식 및 형태형성을 확인하고자, 배양된 전엽체 0.3g을 메스로 잘게 다진 후, 농도를 1/4, 1/2, 1, 2배로 조절한 MS배지에 8주간 배양하였다. 이후 선발된 배지를 기준으로 sucrose, 활성탄, 질소급원의 농도를 조절하여 전엽체의 증식과 형태형성을 확인하였다. 그 결과, 1MS배지에서 전엽체의 생체중이 초기 접종량인 0.3g에 비해 10.7배 증가한 3.2g으로 가장 높은 증가율을 보였다. 형태관찰에서도 장정기의 형성이 관찰되었으며, 전엽체의 쿠션조직이 비교적 잘 발달하였다. 전엽체 증식에 가장 좋은 효과를 보인 1MS배지를 기준으로 sucrose의 농도를 0-4%로 달리하여 실험한 결과, 1%의 처리구에서 6.7g으로 가장 높은 생체중을 보였다. 활성탄의 농도를 0-0.8%로 첨가한 네 처리구 중에서는 0.8%의 처리구에서 14.2g으로 무처리구에 비해 생체중이 2배 이상 증가하였다. 전엽체의 형태 또한 정상적인 발달을 보였다. 질소급원의 비율을 30-120mM로 조절한 배지에서는 60mM의 처리구에서 4.9g으로 가장 높은 생체중을보였다. 이후 포자체 형성을 위한 최적의 토양조건을 구명하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 달리하여 5종류의 배양토를 조성하였다. 혼합된 토양은 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진 하였으며, 배양된 전엽체 1g을 증류수와 함께 10초간 분쇄한 다음 준비된 토양표면에 분주하여 재배하였다. 12주간의 재배 결과, 원예상토를 단용한 토양에서 포자체의 수가 포트당 250.0개로 가장 많이 형성되었으며, 포자체의 생육 또한 다른 처리구에 비해 우수한 결과를 보였다. 한편 피트모스가 혼합된 토양에서는 포자체가 형성되지 않았다. 따라서 점고사리의 전엽체 대량증식에 적합한 배지는 sucrose 1%와 질소급원의 농도를 60mM, 활성탄을 0.8% 첨가한 1MS배지로 판단되며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토를 단용한 토양이 적합하다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.908-917
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• 2022

전신획득저항성(SAR)은 식물이 병원체 감염 이후 식물의 비감염 조직에서도 2차 감염에 대한 방어태세를 유지할 수 있는 광범위한 식물면역시스템이다. 지금까지 많은 연구를 통해 병원체 감염시 발생하는 SAR 유도인자 또는 모바일 신호들을 발견하였음에도 불구하고 SAR 초기 모바일 신호들은 명확하지 않다. 또한 SAR유도인자로 알려진 것들도 현재까지 수송경로가 명확하지 않다. 최근 연구에 따르면 SAR 모바일신호로 알려진 Azelaic acid (AzA)와 Glycerol-3-Phosphate (G3P)는 식물의 심플라스트 경로를 통해 원형질연락사를 통해 운송되는데 반하여Salicylic acid (SA)는 아포플라스트 경로를 통해 운송되는 것으로 여겨진다. 세포질 안에서 생성된 SA는 탈수소화는 원형질막의 양성자 구동력을 만들며 SA가 세포질에서 아포플라스트로 이동을 돕는 것으로 보인다. 뿐만 아니라 식물의 큐티클은 증산작용을 조절하여SA의 수송에 관여하는 것으로 여겨진다. 이러한 근거는 큐티클층이 결핍된 돌연변이 식물에서 SA의 축적이 비정상적으로 큐티클층에 존재하는 것을 통해 확인하였다. 이 논문에서는SAR에 관여하는 여러 신호인자들의 역할과 이들의 수송방법에 대해 논의한다.

• 농업생명과학연구
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• 제43권6호
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• pp.29-33
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• 2009

솔나리의 무병균주 획득과 기내 대량증식을 위해 식물생장조절물질이 인편의 재분화에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구를 수행한 결과 인편은 캘러스가 유기된 2주 후 분화가 관찰되었고, 배양 4주 후에는 잎, 뿌리, 소인편이 생성되었다. TDZ 0.1 mg/L + NAA 0.01 mg/L를 첨가한 처리구에서 잎의 분화율이 87.5%로 가장 높았으며, 뿌리 분화율은 BA 0.2 mg/L 첨가구가 81.8%로 가장 높은 분화율을 보였다. 캘러스 형성률은 TDZ를 포함한 배지에서 형성 되었다. 한 인편당 생성된 잎과 인편의 수는 TDZ 0.1 mg/L가 5.7개로 가장 많은 수가 분화 되었으며 식물체의 전체 길이와 잎 길이 그리고 뿌리 길이는 Zeatin 1.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L가 10.5 cm로 가장 길었고, 인편의 길이는 TDZ 0.1 mg/L 처리구에서 1.4 cm로 가장 길었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권5호
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• pp.514-520
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• 2011

본 연구는 아그로박테리움을 이용한 기능획득 일일초 모상근의 대량생산을 위한 조건 확립에 대한 것이다. 본 연구에서는, 효율적인 형질전환 일일초 모상근 생산에 있어서의 최적의 일일초 품종의 선발과 최적의 일일초 조직을 결정하였으며, 또한 다양한 배지에 있어서의 모상근 유도를 조사하였다. 최종적으로 약 2,500개의 독립적인 형질전환 일일초 모상근 line을 생산하였으며, 또한 이들을 이용하여, 대사체 연구를 위한 효율적 관리 시스템을 구축하였다. 이들 모상근 line은 일일초 인돌알칼로이드 생합성 관련 유전자의 발굴 및 기능해석에 유용하게 쓰일 것이다.