• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2023.04a
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• pp.35-35
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• 2023

안정적인 유묘의 확보는 스마트작물생산을 위한 공정육묘 생산에서도 중요하며, 기내배양시 유전적 안정성이 높은 유묘의 대량증식은 유묘생산과 공정육묘생산에서 중요한 과정이다. 기내배양시 배양과 정에서 존재하는 체세포영양계변이(somaclonal variation)라는 장벽을 제거하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica ‘Rubra’)로부터 기관분화 단계별 재분화체를 작성하여 기관분화 시 기내재생체의 유전적 안정성을 조사하였다. ISSR 마커에 기반하여 유전적 변이성을 조사하고자 7종류 총 21개체의 기관분화 단계별 재분화체 및 재분화식물체에 대하여 분석한 결과, 유전적 다형성은 기관분화 단계별 재분화체 및 순화 재분화체에서 대조구인 모식물체(1.4％) 대비 같거나 높게 나타나서 재분화체에서 유전적 안정성이 다소 낮은 것으로 나타났다. 또한, Jaccard 계수(Jaccard coefficient)로 총 21개체들 간의 유전적 유사도 지수를 평가한 결과, 유전적 유사도 지수는 0.747~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.868로 나타났다. ISSR 마커 밴드에 기반하여 평균연결법(Average linkage method)으로 군집 분석한 결과, 모든 개체는 유사도 지수 0.809 ~ 1.000 내에 분포하였다. 유전적 유사도 지수 0.809에서 2개 그룹으로 유집되었으며, 모식물체와 실내재배, 노지재배 재분화 녹색 식물체가 같은 그룹으로 분류되었다. 이상의 결과는 화본과 식물의 기내배양에서 기관분화 시 존재하는 체세포영양계변이에 대한 기초 정보를 제공해 준다. 이들 기관분화에 따른 기내재생체의 안정성에 대한 연구자료는 향후 기내식물의 안정적인 대량번식에 있어 유익한 배경을 제공해 줄 것이다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2020.12a
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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.

• Korean Journal of Plant Tissue Culture
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• v.27 no.2
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• pp.77-82
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• 2000

This study was conducted to determine the inheritance of the ability of callus formation and plant regeneration in seed cultures of rice. The culturabilities of three Japonica rices,'Chucheongbyeo', 'Nagdongbyeo', and 'Daeribbyeo 1', were higher than those of Tongil type cultivars, 'Milyang 23' and 'Samgangbyeo 'The frequency for callus growth in F₂ populations of the three crosses, 'Milyang 23/Chucheongbyeo', 'Milyang 23/Daeribbyeo 1', and' Samgangbyeo/Nagdongbyeo', revealed a nearly normal distribution. The broad-sense heritability estimated from the ability of callus formation in the crosses were ranged from 83.8% to 90.1%. The frequency distribution of plant regenerability in F₂ population of 'Milyang 23/Daeribbyeo 1' showed a continuous variation. But the segregation mode of plant regenerability from seed-derived callus in the F₂ progenies of 'Milyang 23/Chucheongbyeo' and 'Samgangbyeo/Nagdongbyeo' appeared to fit the expected 3 : 1 ratio for the high and low regenerability. These results suggest that the high plant regenerability of 'Chucheongbyeo' and 'Nagdongbyeo' was regulated by a single dominant gene.

• The Korean Journal of Zoology
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• v.34 no.4
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• pp.571-584
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• 1991

잉어과(Gyprinidae)의 Zocco속 어류 4종과 Candidia속 어류 1종에 대한 종간 유연관계와 종분화 연대측정 및 이들의 지질학적 분포경로를 밝히기 위하여 한국, 일본 및 대만에서 채집된 개체를 대상으로 전기영동법에 의한 유전자 분석을 하였다. 각 종의 지역별(한국, 일본, 대만) 집단간 유전적 유연관계를 분석한 결과 평균 유전적 근연치는 90% 이상이었다. Z. temmincki의 경우 일본집 단들은 한국의 A-type 집단과는 유연관계가 가까왔으나 한국의 B-type과는 유전적 차이가 현저하러다. Z. PlaD여5의 경우 한국집단과 일본집단사이의 유연관계는 S = 0.852였고, 한국집단과 대만집단 사이는 5 = 0.672, 일본집단과 대만집단 사이는 S = 0.751로서 지리적으로 현저한 차이를 업였다. Z. pochycephalus 3개 집단간의 유전적 근인치는 S = 0.963이었고 Candidia borbota 2개 집단간은 S = 0.946이었다. 종간의 유전적 근연환계를 비교한 결과 Candidia borbota와 Z. temmincki사이는 S = 0.608, Z. pluDpus와 1. pachycephalus사이는 S = 0.612였으나, Z. temmincki와 Z. platypus사이는 S = 0.441, Z. temmincki 와 Z. pochycepholus 사이는 S = 0.350이었고, Z. plotpus와 Condfda barbata사이는 S = 0.328로서 이들 사이에는 현저한 유전적 차이가 있었다. 각 종간의 롱분화 연대를 추산한 결과 이들은 약 480만년 전인 Pliocene 초기에 공통 조상종에서 분화하여 Z. temmincki, Candidia borbato group과 Z. plotypus, Z. pochycepholus group으로 분리되었고 약 260만년 전인 Pliocene 후기에 Z. temminc소와 Candidia borbota로 분화되었다고 추산되며 약 80만년 전인 Pleistocene시기에 남 temmincki B-type에서 h-type이 분화되었다짙 여겨진다. 한편 또 다른 한 단opP은 약 230만년 전인 열iocene후기에 대만 지역의 Z. plotypas에서 Z. pochvcepholus가 분화된 후 현재에 이르렀다고 추정된다. Z. platypus는 약150만년 이전인 초기 Pleistocene시기에 대만지역에서 한국 및 일본집단으로 분리되었다고 보며 이들 한국집단과 일본집단은 약 50만년 전 Pleistocene의 Middle기에 고황하 수계를 거쳐 현재의 분포 상황에 이르렀다고 여겨진다. 한편 대. temmin체과의 B-type에서 저온 적응으로 분화되었다고 추측되는 A-type은 약 20만년 전인 Pleistocene의 Riss기에 역시 고황하 수계를 통하여 한국과 일본으로 분포하여 현재에 이르렀다고 사료된다.

• The Korean Journal of Mycology
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• v.25 no.4 s.83
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• pp.362-368
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• 1997

Five formae speciales of Fusarium oxysporum in Korea were examined using RFLP analysis to find the possibility for classification and analyze genetic variations. DNAs from F. oxysporum f. sp. lycopersici, cucumerinum, fragariae, garlic and sesami were used with three recombinant probes such as pFC46, pFC52 and pFC57. Distinct differences among five formae speciales of this fungus were detected in RFLP band patterns based on southern hybridization of genomic DNA using each recombinant clone, which was a repetitive copy probe. Strains belong to four formae speciales could be very stable in genetic variation except f. sp. sesami which has more variation than the others based on the RFLP analysis. They formed their own cluster which has high similarity within the same formae specialis resulted from the UPGMA analysis for genetic relationship analysis and each cluster represented its own formae specialis. The method using three recombinant DNA probes could be a good tool for classification of formae speciales in F. oxysporum.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2020.08a
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• pp.37-37
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• 2020

홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 식물자원의 생장점 부위를 기내 배양하여 기내 식물체 재분화와 재분화식물체의 유전적 안정성을 검토하였다. 기내배양은 26±2 ℃, 25 μmol/m²/s, 14h/10h (day/night) 광조건 하의 배양실에서, MS (Murashige and Skoog, 1962) 기본배지에 생장조절물질을 첨가하여 조직절편체로부터 식물체를 유도하였다. 캘러스는 MS기본배지에 0.1 mg/L의 2,4-D와 2 mg/L의 BA를 혼용처리하여 생장점 부위로부터 유도하였다. 캘러스 증식은 MS기본배지에 0.1 mg/L의 2,4-D를 첨가한 배지에서, 이들 캘러스로부터 신초 재분화는 0.01 mg/L의 NAA 및 2 mg/L의 BA를 첨가한 배지에서 유도하였다. 다경줄기 형성(multiple shooting) 후 MS배지에서 4주 동안 배양한 재분화식물체는 멸균한 상토(버미큘라이트)를 포함한 배양병에서 7주간 배양한 다음 점차적으로 배양병 뚜껑을 개방(1/10 정도 1차 개방 1주일, 3/10 정도 2차 개방 2주일)하여 직경 6 cm의 컵포트에 이식하여 활착시켰다. 재분화식물체는 붉은색이 사라지고 녹색을 나타내었으며, 일부개체에서만 잎의 일부분만 붉은색을 나타냈다. 이는 생장점 주변조직에서 유래한 재분화체가 우세함으로써 생장점보다는 생장점 주변의 조직을 구성하는 녹색층에서 주로 식물체가 재생되는 것으로 판단된다. 이에 따라 홍띠 대조구식물체 8개체, 활착한 녹색 재분화 식물체 20개체(실내 재배중인 순화체 10개체, 2020년 6개월간 포장에서 재배중인 순화체 10개체)를 대상으로 ISSR분석을 실시하여 재분화식물체의 유전적 안정성을 검토하였다. 향후 조직학적 측면에서 신초재분화의 기원에 대한 검토가 필요하다고 사료된다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2023.04a
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• pp.34-34
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• 2023

화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 식물체의 기관분화 단계별 시료를 작성하여 이들 몇가지 기관분화에 관련된 유전자의 각 단계별 기관분화체에서 유전자존재와 발현여부를 조사하였다. 또한 식물의 기관분화에 관련된 유전자 정보를 얻기 위하여 일부 유전자의 특성을 정리하였다. 조사된 기관분화 관련 유전자중 탈분화 관련 유전자로는 FIF, RAP2-4 (WIND1) 유전자 등이, shoot 분화 관련 유전자로는 WUS, 부정근 분화관련 유전자로는 OsSCR, WOX11 등, 체세포배발생 관련 유전자로는 BBM1, SERK1, LEC1B, MEA 유전자 등이다. 이들 유전자중 RAP2-4(WID1), FIE, BBM1, SERK1, OsSCR, WOX11, WUS, LEC1B 유전자 등 8종의 기관분화 관련 유전자를 대상으로 화본과 식물의 기관분화의 각 단계별 기관분화체를 작성하여 PCR을 통하여 유전자(gDNA)의 존재여부를 확인한 결과 공시 유전자 모두 홍띠의 각단계 기관분화체에서 존재하였다. 또한 상기 유전자를 사용하여 화본과 식물의 각단계별 기관분화체에 대하여 유전자 발현을 확인한 결과 각단계 기관분화체에서 모두 발현하였다. 5종류 총 15개체의 기관분화 단계별 분화체에서 캘러스 발생 유전자인 FIE는 모식물체 1번을 제외한 14개의 식물체에서 모두 관찰되었으며, 뿌리 발생 유전자인 WOX11은 15개의 모든 식물체에서 탐색되었으며, 체세포 발생 유전자인 LEC1B는 15개 식물체에서 모두 발현하였으나 비교적 약하게 발현하였다. 이상과 같이 본 연구에서는 식물 기내발생시 기관분화관련 유전자의 동향을 파악하여 식물발생학의 기초자료를 구축하고자 하였다.

• Korean Journal of Plant Resources
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• v.36 no.5
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• pp.496-507
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• 2023

The in vitro organogenesis is one of important issues in plant embryology, and somaclonal variations are existing in calli and/or regenerants induced from a process of the organogenesis with in vitro circumstances. In this study, expressions of organogenesis-related genes were evaluated and genetic stability of regenerants derived from the process of in vitro organogenesis were measured using ISSR markers in Imperata cylindrica 'Rubra', Poaceae. The expressions of organogenesis-related genes were detected all of regenerants at the process of the organogenesis. All ISSR markers produced with an average of 71 bands per in vitro-cultured regenerants, and the scorable bands were varied from two to eight with an average of 5.14 bands per a primer. The polymorphism rates of the in vitro regenerants were higher than that of mother plants (1.4%), showing 4.1% (pot-cultured regenerants), 4.3% (field-cultured regenerants), 4.2% (in vitro-cultured regenerants), 5.6% (calli with green shoots) and 1.4% (calli), respectively. The genetic similarity matrix (GSM) among all accessions ranged from 0.747 to 1.0 with a mean of 0.868. GSM of the regenerants showed differences (from 0.972 to 1.00) compared with that of mother plants (0.991). According to the clustering analysis, two independent groups were divided into; the one is mother plants and regenerants cultured at room and open field, the other is regenerants cultured in vitro. The results give a new insight for understanding the dynamics of organogenesis in monocot plant.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.41 no.3
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• pp.395-401
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• 2008

Genetic diversity and differentiation within or among nine populations of introduced fish, largemouth bass Micropterus salmoides were assessed by AFLP. The AFLP analysis using three primer combinations generated 299.2. AFLP bands and percentage of polymorphic bands were similar in those nine populations, ranging 14.1 to 21%. Heterozygosity and genetic diversity within or among populations were quite low for all of these populations with average values ranging from 0.054 to 0.067 and from 0.069 to 0.085, respectively. Analyses of pairwise distance and genetic similarity among nine populations of Micropterus salmoides also revealed the similar results with low genetic differentiation one another. Although pairwise Fst values were low, they were indicated a clear distinct genetic differentiation among the nine populations. These results indicate that very small population of the largemouth bass was first introduced to Paldang reservoir and they are widely spread at most of aquatic habitats in Korea.

• Animal Systematics, Evolution and Diversity
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• v.6 no.1
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• pp.17-28
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• 1990

Electrophoretic methods were used to examine the degree of genic variation and genetic relatedness in 11 populations representing 6 species and subspecies of the genus Parus in Korea. The average degree of genic variation of 3 subspecies of P. major was =1.2, =24.4% , D=0.042, and G=0.058, whereas the rest of the species showed slightly lower degree of genic variation than P. major. Genetic relatedness between subspecies and species in the genus Parus showed similar to those reported at comparable taxnonomic levels in other birds. But it appears to be considerably less than that of non avian taxa. Genetic relatedness between 3 subspecies of P.major and P. varius varius was closely related(=0.80), whereas between P.palustrius hellmayri and P.ater amurensis was relatively remote (=0.67). The presumed divergent times of P.palustrius hellmayri, P, ater amurensis , and P. varius varius were about 1.8, 1.6, and 1.0million years before present respectively, and 3 subspecies of P. major were recently differentiated about 100 thousands years before present.