• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권4호
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• pp.450-456
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• 2016

한국형 잔디에서는 다른 병에 비해 진전 속도가 빠르고 주로 뿌리에서부터 발병하여 잔디를 고사시키고 발병 후 구제하기 매우 어려운 라이족토니아잎마름병(라지패취)이 큰 문제로 대두되고 있다. 라이족토니아잎마름병(라지패취)은 Rhizoctonia solani AG2-2 (IV)병원균에 의해 발생하는데, 이 병원균에 강한 내병성 들잔디를 개발하기 위해 식물방어반응에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 PR-Protein 중 하나인 ${\beta}-1,3-glucanase$를 들잔디로부터 클로닝 하였다. ${\beta}-1,3-glucanase$는 바이러스나 균의 감염으로 인해 식물조직이 과민반응을 일으킬 때 세포내에서 생성되고 세포 외로 분비되어 세포 사이 공간에서 주로 병원균 저항성기능을 하는 것으로 알려져 있다. ${\beta}-1,3-glucanase$ 단자엽식물 중 내병성에 대한 연구가 되어있는 옥수수, 밀, 보리, 벼의 염기서열에서 공통으로 보존되어 있는 부분을 이용해 degenerate PCR을 수행하고 얻어낸 sequence를 통해 Full-length의 cDNA를 클로닝 하였다. E.coli overexpression을 수행하여 목표 단백질을 대량 정제하여 in vitro 활성 측정 및 항균테스트를 진행하였다. 또한, ZjGlu1 유전자의 기능을 해석하기 위해 각각의 유전자를 도입한 식물형질전환용 벡터를 제작하여 잔디 형질전환체 제작을 하였다. ZjGlu1 단백질을 이용하여 9개의 균주에 대해 항균활성 테스트를 진행 한 결과 R. cerealis, F. culmorum, R.solani AG-1 (1B), T. atroviride 에서 항균활성을 보였으며, 형질전환체를 이용해 18s 유전자의 발현량을 상대로 한 각 유전자의 기관별 발현량은 크게 차이없이 모든기관에 발현되는 것을 확인할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.64-70
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• 2013

온실가루이(Trialeurodes vaporariorum)는 온실에서의 경제적 주요 해충으로, 직접적으로는 작물을 흡즙 가해하여 영양분고갈로 작물을 고사시키고 간접적으로는 많은 식물바이러스를 매개한다. 이러한 온실가루이를 방제하기 위해 최근에 다양한 합성 농약을 사용하고 있지만, 농약의 오남용으로 인해 온실가루이 개체의 저항성이 높아지고 환경오염을 초래하는 문제가 있다. 그리하여 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하고자 온실가루이 사충으로부터 분리된 곤충병원성 곰팡이의 생물학적 특성과 살충성을 조사하였다. 분리된 곤충병원성 곰팡이는 형태학적 조사와 ITS, ${\beta}$-tubulin, EF1-${\alpha}$ 영역의 염기서열을 이용한 분자생물학적 동정을 통하여 Isaria fumosorosea로 동정하였고, I. fumosorosea SDTv로 명명하였다. 그리고 I. fumosorosea SDTv의 온실가루이 약충에 대한 살충력과 포자의 고온, UV-B 안정성, 저온발아력에 대하여 조사 하였다. 살충력 검정은 실험실 조건에서 온실가루이 약충에 대하여 다양한 포자 농도($1{\times}10^5$ - $10^8$ conidia/ml)로 접종한 결과, 7일차에서 84-100%의 살충력을 보였으며 포자 농도가 증가할수록 살충력도 증가하는 양상을 나타내었다. 분리 균주의 포자는 $35^{\circ}C$에서 그리고 0.1 $J/cm^2$ UV-B 조사에 대하여 비교적 안정적이었으며, $4^{\circ}C$ 조건에서 8일차부터 발아하였다. 또한, I. fumosorosea SDTv의 배지에 따른 chitinases와 proteases의 생산 활성을 비교한 결과 배지에 따라 다른 효소 생산 양상을 보였다. 이상의 결과로 온실가루이에 대하여 높은 살충력을 보인 I. fumosorosea SDTv는 온실가루이에 대한 종합적 해충 방제 방법에 있어 효과적인 방제수단의 일환이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제50권2호
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• pp.157-165
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• 2011

포식성 곤충인 무당벌레(Harmonia axyridis)의 소화기관 내에 서식하고 있는 장내세균을 순수 분리하여 계통학적 특성을 밝히고 이들 장내세균이 무당벌레의 발육에 미치는 영향을 검토하였다. 시험곤충은 전북 김제(JK), 충남 금산(CK) 그리고 충남대학교 곤충생리실험실(CI)의 무당벌레 개체군을 사용하였다. 무당벌레의 소화기관에서 장내세균 34균주를 순수분리하고 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석하여 총 4개의 계통군으로 분류하였다. 무당벌레 소화기관에서 분리된 전체 분리균주의 약 70%가 Bacillus속과 Staphylococcus속을 포함하는 계통군이었으며, 시험 무당벌레 소화기관으로부터 공통적으로 분리되는 특징을 보였다. 분리된 장내세균 중 대표세균 18균주를 대상으로 항생제에 대한 감수성 조사를 수행한 결과, ofloxacin과 penicillin이 장내세균의 모두에게 증식을 저해하는 항생제 내성을 나타내어 시험약제로 선택하였다. 무당벌레의 먹이인 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)과 무테두리진딧물(Lipaphis eryimi)에 ofloxacin 과 penicillin을 직접 처리하여 무당벌레를 사육하면서 번데기무게, 유충기간, 성충의 산란력, 부화율 등 생리적 특성을 항생제 무처리구와 비교한 결과 낮게 나타났다. 각 무당벌레 소화기관으로부터 공통적으로 분리된 대표 장내세균 Staphylococcus saprophyticus 가 무당벌레의 발육에 미치는 영향을 조사한 결과 S. saprophyticus의 부재 시 유충기간이 길어졌으며 번데기의 무게 그리고 성충의 산란력은 감소하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권5호
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• pp.641-648
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• 2008

체세포핵이식을 이용하여 복제동물을 생산하고자하는 연구가 계속적으로 진행되고 있으며 현재까지 많은 성과를 거두고 있으나 복제동물의 성공률이 현저히 낮은 것은 잘 알려진 사실이다. 본 연구에서는 복제동물생산과 관련된 여러 가지 이유 중 정상태반과 체세포복제소의 태반사이의 차등발현 유전자를 발굴하기 위해서 각각의 태반에서 total RNA를 추출하였고 이를 20개의 arbitrary ACPs를 이용하여 정상과 체세포이식태반사이에서 차등발현되는 유전자를 조사한 결과 8개의 발현차이를 보이는 band를 확인할 수 있었고 이 유전자들의 염기서열을 이용하여 BLAST search한 결과 정상태반에서는 CTSZ, LOC509426 및 ELF1 유전자의 발현이 높았고 체세포이식태반에서는 TIMP2, PAG1B, PAG-21, LOC782894, SERPINB6 및 mKIAA2025 protein 유전자의 발현이 높아 총 9개의 차등발현 유전자를 확인할 수 있었다. 이 결과중 체세포핵이식태반에서 발현이 높은 유전자중 아직까지 기능이 밝혀지지 않은 mKIAA 2025 protein를 제외하고 5개의 유전자는 quantitative real-time PCR를 이용하여 유전자의 발현을 재확인하여 체세포핵이식태반에서 발현이 높음을 재확인하였다. 본 연구는 체세포핵이식태반에서 발현차이를 보이는 유전자들 중 극히 일부분만을 확인하였으나 앞으로 더 많은 유전자들과 상호관계를 확인한다면 체세포복제생산에서 태반내의 유전자 변화에 관한 기전을 밝히는데 도움이 될 것이라고 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제12권3호
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• pp.201-208
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• 2014

버섯배지의 발효를 효율적으로 행하면서 버섯의 재배 시 빈번하게 발생하는 푸른곰팡이 병의 원인 균주인 Trichoderma sp. 곰팡이 성장을 억제하는 세균의 분리를 행하였다. 균원시료로부터 1차 분리한 약 200여 균주 중에서 성장속도가 빠르고, SM, AM 및 CM의 평판배지 상에서 clear zone이 뚜렷한 6균주를 2차 분리하였다. 분리한 6균주 중 cellulase, amylase 및 protease의 효소활성이 높고 T. virens와 T. harzianum에 대하여 강한 항균활성을 나타낸 C-1균주를 최종 분리균주로 선정하였다. 분리한 C-1균주는 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology에 의한 동정과 16S rDNA 염기서열 분석을 행한 결과 Paenibacillus polymyxa 밝혀져 P. polymyxa CK-1으로 명명하였다. P. polymyxa CK-1균주의 생육조건을 검토한 결과 최적배양온도는 $45^{\circ}C$, 생육을 위한 배지의 최적 pH는 6.0~7.0 범위로 나타났다. T. virens와 T. harzianum 곰팡이의 생육억제를 위한 P. polymyxa CK-1의 배양시간은 22~36시간이 적당하였다. 그리고 P. polymyxa CK-1균주의 24시간째 배양용액을 처리한 petri dish에 두 곰팡이를 각각 접종한 후 10일 동안 방치하여도 곰팡이의 생육은 관찰되지 않았다. P. polymyxa CK-1 균주가 생산한 길항물질의 열안정성을 검토한 결과 $60^{\circ}C$ 및 $100^{\circ}C$로 20분 동안 처리한 시험구에서는 두 곰팡이의 균사성장이 전혀 관찰되지 않았지만 $121^{\circ}C$에서 20분 동안 처리한 시험구에서는 약간의 균사성장이 관찰되었다. P. polymyxa CK-1배양액이 버섯균사 생육에 미치는 영향을 검토한 결과 팽이버섯, 표고버섯 등의 다양한 버섯균사 생육에 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국버섯학회지
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• 제14권4호
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• pp.142-154
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• 2016

세계의 버섯 생산량은 매년 10-20% 증가해 왔으며 다품목화 되어가고 있다. 최근에는 큰느타리, 백령느타리 등이 새로운 품목으로 재배 면적이 증가하고 있다. 특히 중국은 2002년 870만 톤으로 세계생산량 71.5%를 차지하였다. 한국도 유사한 경향을 나타내고 있다. 우리나라에서는 고려시대 저술한 김부식의 삼국사기(1145년)에 처음으로 금지(영지)와 서지가 기록되었고, 조선시대에는 17종류 이상의 농서 또는 의학서에서 버섯의 이용이 기록되었다. 상업적으로 이용되는 버섯으로는 지금까지 38종의 200품종 이상이 육성 보급되었다. 원형질체 융합에 의한 '원형느타리'가 1989년에 개발 보급되었는데 이는 느타리 품질 기준을 바꾸었다. 버섯 생산은 2015년에 199,829 톤으로 생산가액 약 8,500억 원을 능가할 것으로 추정된다. 주요 생산버섯은 느타리, 큰느타리, 팽이, 표고, 양송이, 영지로 전체의 90% 이상을 차지한다. 버섯 수출이 1960년 시작된 이후 수출과 수입은 증가되어 왔다. 병재배시스템 개발과 액체종균 사용으로 생산비가 절감되어 수출증가를 이끌었다. 하지만 일부 버섯의 높은 생산비로 수입도 증가하였다. 농촌진흥청에서 1977년부터 버섯의 유전체 연구를 시작하였다. 팽이버섯의 게놈 염기서열 분석은 분자육종에 이바지할 것이다. 또한 약용버섯인 동충하초 게놈 연구도 기능성 산물 개발에 기여할 것이다. 버섯은 다양한 생리활성이 보고되었다. 버섯산물인 의약품, 강장제, 건강음료, 기능성 생물전환제, 가공품 등이 개발되어 시중에서 유통되고 있다. 버섯의 수확 후 배지의 사료화 및 퇴비제조도 이루어지고 있다.

• 식물병연구
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• 제19권4호
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• pp.254-258
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• 2013

후자린산(FA)는 Fusarium 속 균이 생성하는 독소로서 다른 곰팡이독소보다 독성은 낮으나 다른 독소와 중복 오염시 전체 독성을 증진시키는 것으로 알려졌다. 현재까지 FA 생합성 관련 효소나 유전자가 Fusarium oxysporum에서 밝혀지지 않았기 때문에 본 연구에서는 관련 생합성 유전자의 발굴을 위해 제한효소를 통한 무작위 삽입 형질전환방법인 REMI를 이용하여 FA 생성 F. oxysporum 균주의 생합성유전자의 결손을 시도하였다. F. oxysporum 균주 2주를 대상으로 REMI를 시도한 결과, 평균 3.2주 ($1{\mu}g$ DNA 당)의 효율로 7,100주 이상의 형질전환체를 육성하였다. FA 미생성 형질전환체를 스크리닝 하기 위해 FA가 함유된 배양액에서 다양한 식물종자의 발아여부를 조사한 결과, 11종의 종자 중 가장 감수성인 배추종자를 선발하였다. 각 형질전환체는 Czapek-Dox broth에서 3주간 배양한 후 배양여액을 배추종자의 발아여부 검정에 사용하였다. 검정결과 총 5,000여 주의 REMI 형질전환체 중 53주의 배양여액에서 종자가 발아하지 않아, 이들을 FA 미(저) 생성 추정 형질전환체로 선발하였다. 이중 26주의 FA 생성량을 HPLC로 분석한 결과, 2주의 형질전환체에서 모균주 생성량의 1% 이하의 FA가 검출되었다. 이 중 형질전환체 1주로부터 REMI 벡터 삽입 부위 게놈 DNA의 염기서열(252 bp)을 확보하였으며, 이 부위는 F. fujikuroi의 미동정 게놈부위와 93% 유사성이 있음을 확인하였다. 이 부위의 FA생성 관련성 증명을 위해서는 추후 연구가 필요하다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권1호
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• pp.79-86
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• 2017

토양 내에 존재하는 미생물은 다양한 종류의 다당류 분해 효소들을 생산함으로써 토양의 비옥도 증진뿐만 아니라 토양내의 생태계를 건전하게 유지하게 위해 중요한 역할을 한다. 본 연구는 경남과학기술대학교에 위치한 쥬라기숲에서 0.4 % carboxymethyl cellulose와 0.01 % trypan blue가 첨가된 LB agar plate를 이용하여 CMCase와 xylanase를 생산하는 박테리아를 분리하였다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석과 API kit 분석을 바탕으로 분리된 박테리아는 Bacillus 종에 속하는 것으로 동정되었으며, Bacillus sp. GJY으로 명명하였다. Bacillus sp. GJY에서 CMCase와 xylanase의 활성을 책임지고 있는 단백질을 알아보기 위하여 Zymogram 분석을 실시하였다. 그 결과 CMCase의 경우 약 28 kDa 크기에 xylanase의 경우 약 25 kDa 크기에 활성밴드가 하나씩 존재하였다. Bacillus sp. GJY의 최적 생장온도는 $37^{\circ}C$이었으며, CMCase와 xylanase의 활성은 배양 후 12시간에 최고에 달하였다. CMCase의 경우 pH 5.0, 온도 $40^{\circ}C$에서 최적의 활성을 보인 반면, xylanase는 pH 4.0, $40^{\circ}C$에서 최적의 활성을 보였다. CMCase와 xylanase 모두 40, $50^{\circ}C$에서는 열 안정성을 보였지만, $60^{\circ}C$ 이상에서는 두 효소의 열 안정성이 급격하게 감소하는 경향을 보였다.

• 농약과학회지
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• 제20권4호
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• pp.380-387
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• 2016

인삼 모잘록병을 일으키는 병원균의 생물적 방제제 개발을 위하여 인삼 근권 토양으로 부터 500종의 미생물을 분리하였다. 인삼모잘록병원균을 대상으로 항균활성을 검정한 결과, 항균활성이 우수한 균주 3종을 선발하였다. 선발한 균주를 대상으로 항생물질과 세포벽분해효소 생성능력을 조사하였으며, fengycin, bacillomycin D, surfactin, iturin A와 zwittermicin A와 같은 리포펩타이드 생합성 유전자 유무를 조사하였다. ES1과 ES3 균주에서 iturin A와 surfactin 생합성 유전자를 확인하였으며, 세포벽 분해효소 생성능을 확인한 결과 선발한 모든 균주에서 cellulase, pectate lyase, protease를 생성하였다. 16S rRNA 염기서열 분석에 기반하여 계통도를 분석한 결과 ES1 균주와 ES3 균주는 Bacillus methylotrophucus로 확인되었으며, ES2는 B. amyloliquefaciens로 동정되었다. 포장실험 결과 ES1, ES2, ES3 처리구에서 각각 32.4%, 46.8%, 36.7%의 방제효과를 보였다. 이러한 결과로부터 항균활성과 세포벽 분해 효소 생성능이 우수한 길항균주를 선발하였으며, 향후 포장실험과 제형화 개발 등을 통해 인삼모잘록병 방제를 위한 생물적 방제제로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권1호
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• pp.74-83
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• 2016

본 연구에서는 선행 발효두유에서의 산미 이취를 개선시키기 위해 한국 전통발효식품인 김치로부터 젖산균을 분리 및 동정하였다. 분리된 89주의 균주 중 두유 발효 시 산미 이취를 생성하지 않는 균 3주(Strain No. R53, R83, R84)를 임의로 분리하였다. 생물학적, 형태학적 및 16S rRNA 유전자 염기서열 등과 같은 생화학적 분석 결과 최종적으로 3주의 균은 W. koreensis 동정되었다. 최종적으로 이 3주의 균 중 가장 산미 이취를 적게 생성하는 것으로 판단되는 Strain No. R83을 최종 실험 균주로 사용하였으며 이 균주를 W. koreensis KO3로 명명하였다. W. koreensis KO3을 이용하여 최적 발효두유를 제조하였으며 이화학적 특성을 알아보았다. $30^{\circ}C$에서 12시간 발효시켰을 때 생균수가 $8.71{\times}10^8CFU/ml$로 가장 생육이 뛰어났으며, 이때의 pH와 산도는 각각 6.02, 0.33%를 나타내었다. 일반성분은 수분 94.06%, 조회분 0.18%, 조단백 2.71%, 조지방 1.16%, 조섬유 0.01%로 측정되었다. 아미노산 분석 결과 27종의 아미노산과 유도체들이 확인되었다. 단맛을 가지는 아미노산으로 알려진 serine, glycine, threonine, alanine, aspartic acid 함량이 증가하였고 발효 전에는 검출되지 않았던 ornithine이 생성되었다. 관능평가에 있어서는 선행 발효두유에 비해 모든 항목에서 개선된 평가를 얻었다. 따라서 관능검사, pH 및 산도 그리고 아미노산 분석을 결과를 토대로 볼 때 W. korensis K03로 제조한 발효두유는 음료로서 가능성이 있다고 생각되며 향후 연구를 통해 기능성 성분이 탐색 된다면 새로운 형태의 건강식품개발의 기초 자료로서 활용 가능할 것으로 보인다.