• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.527-539
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• 2023

고추(Capsicum annuum L.)는 전 세계적으로 재배되고 있는 채소이자 향신료 작물이다. 고추 열매는 독특한 맛과 향을 지니면서 인체 건강에 중요한 항산화제와 다양한 화합물을 제공하기에 경제적 가치가 높다. 또한 소비자의 기호에 따른 새로운 고추 품종에 대한 수요도 높다. 하지만 고추는 조직 및 기관 분화와 식물 재분화가 어려운 식물이기에 유전자재조합 및 유전자 교정과 같은 새로 개발된 기술을 사용하여 요구되는 품종 개발이 어려운 상황이다. 본 연구에서는 서울대학교 Core collection에서 분양 받은 7계통의 고추를 이용하여 조직 배양 및 재분화 조건을 조사하였다. 여기에는 서로 다른 사이토키닌과 옥신 농도로 구성된 여러 가지 배지 조성을 사용하여 캘러스와 부정아 유도, 그리고 신초 형성을 관찰하였다. 그 결과, 호르몬 조성에 따라 캘러스 유도 및 신초 형성에서 품종별 차이가 있는 것으로 확인하였으며, zeatin riboside를 함유한 배지와 유묘의 잎자루 부분을 사용한 경우 재분화율이 가장 높게 나타났다. 특히 사용된 7 계통의 고추 중에서 CMV980 계통이 다른 품종에 비해 월등히 높은 재분화 효율(약48%)을 나타냈고, Yuwolcho 계통이 그 뒤를 이었다. 따라서 본 연구는 CMV980 및 Yuwolcho 계통을 고추 형질전환에 활용될 수 있는 우수한 품종 후보로 제공하며, 이는 향후 유전자교정기술 등을 이용한 다양한 품종 개발에 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권3호
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• pp.127-133
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• 2014

Bacillus thuringiensis 균주로부터 분리한 cry3A 유전자는 딱정벌레목 해충에 살충성을 가지고 있어서 효율적으로 딱정벌레목 해충을 방제 할 수 있다고 알려져 있다. 국립농업과학원에서는 cry3A 유전자 형질전환벼를 육성하였고, GMO 포장 생물검정 연구를 통해 벼물바구미에 대한 내충성을 확인하였다. 본 연구에서는 벼물바구미 내충성 벼 4 계통에 대한 도입유전자 특성을 분자생물학적 방법으로 검정하여 유전자의 도입 사본 수와 도입유전자의 염기서열 등의 분석결과를 제시하였다. BT12R1 계통은 염색체 10번의 exon 부위에 도입유전자가 단일 사본으로 삽입되었으며, BT12R2 계통은 두 개의 사본으로 삽입되었고, BT12R3 계통은 LB 인근의 염기서열만 확인되었다. BT12R4 계통의 경우 단일 사본의 도입유전자가 염색체 5번의 24,516,607 ~ 24,516,636 위치에 30개의 염색체 염기서열이 결실된 상태로 삽입되었다. 이 도입위치는 벼의 내재 유전자가 발현하지 않는 intergenic 부위로 판명되었으며, 도입유전자 이외의 벡터 염기서열이 삽입되지 않음을 확인하였다. 이러한 벼물바구미 내충성벼 BT12R4 계통에 대한 분자생물학적 분석 결과는 차후 GM 작물 실용화의 환경 위해성 및 안전성 평가에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국작물학회지
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• 제50권spc1호
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• pp.224-227
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• 2005

뽕나무 오디는 기능성 식품소재 및 농가의 소득을 증진시킬 수 있는 과실로서 뽕나무 묘목에 대한 일반인의 수요가 증가하고 있으나, 현재 오디생산을 위한 뽕 품종은 '대성뽕'외에 등록되어 있지 않다. 따라서 본 연구는 우리나라에 유전자원으로 보존 중인 뽕나무의 결실 오디를 계통별로 채취하여 과실적 특성을 조사하고 우수한 계통을 선발함으로써, 오디 생산용 뽕 품종의 육종 효율을 높이고 품종의 조기 농가보급을 위한 기초 자료를 제공코자 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 그루당 10kg이상 수확 가능한 계통으로서 '수성뽕', '청노상', '수원노상', '절곡조생(충북)' 4계통을 다수성 계통으로 선발하였다. 또한 단과중이 3.5g 이상인 대과형 계통과 17 Brix $\%$ 이상인 고당도 계통을 각각 5계통, 4계통 선발하였다. 공시계통 중 '절곡조생(충북)'은 단과중이 4.5g으로서 가장 높았으며, '강선'은 19.6 Brix $\%$으로 당도 함량이 가장 높았다. 2. 수량, 단과중 및 당도 값을 동시에 만족시키는 오디 생산용 우량 계통으로서 '절곡조생(충북)', '팔청시평', '강선', '수원노상', '죽천조생', '수성뽕', '당상7호', '장소상' 8계통을 선발하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권2호
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• pp.124-143
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• 2019

본 연구는 선행연구에서 개발된 근적외선 분광법(NIRS) 예측모델을 활용하여 농업유전자원센터에서 보존 중인 국내외 벼유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량 자료를 통계 처리하여 자원 분포를 파악하기 위한 데이터베이스를 구축하고자 하였다. 예측모델의 $R^2$ 값은 아밀로스 분석결과 0.970이었고, 단백질은 0.983이었다. 미지시료 측정 시 정확도를 평가하기 위해 외부검정과정을 거친 결과 $R^2$ 값은 아밀로스 분석결과 0.962였고, 단백질은 0.986이었다. 벼 자원을 재래종, 육성품종, 잡초형, 육성계통으로 나누어 NIRS를 이용하여 성분 분석한 후 함량분포를 확인하였다. 찰벼 평균 아밀로스는 재래종, 육성품종, 잡초형에서 동일하게 8.7%였고, 육성계통은 10.3%였다. 메벼 평균 아밀로스는 재래종 22.3%, 육성품종 22.7%, 잡초형 23.6%, 육성계통 24.2%였다. 전체 벼 자원 중 아밀로스 함량 9%이하 waxy type은 5.0%, low amylose는 5.5%, middle amylose는 20.5%, high amylose는 69.0%를 차지하였다. 단백질 분석 결과 평균함량은 재래종 8.2%, 육성품종 8.0%, 잡초형 7.9%, 육성계통 7.9%였다. 찰벼의 다양성지수 평균은 0.62, 메벼는 0.80이었고, 단백질 다양성지수는 평균 0.51이었다. 임의의 함량구간 내 자원비율은 정규분포의 표준화과정을 통해 확인하였다. 임의 구간에 대한 자원분포비율 산출 결과는, 재래종 아밀로스 6.4-8.7% 구간의 자원비율은 0.45였고, 22.3-26.1% 구간은 0.40, 단백질 7.3-8.2% 구간은 0.26이었다. 육성품종 아밀로스 8.7-9.4% 구간의 자원비율은 0.19였고, 20.1-22.7% 구간은 0.32, 단백질 6.1-8.3% 구간은 0.51이었다. 잡초형 아밀로스 6.6-9.7% 구간은 0.67이었고, 23.6-24.8% 구간은 0.19, 단백질 7.0-7.9% 구간은 0.33이었다. 육성계통 아밀로스 10.0-12.0% 구간의 자원비율은 0.47이었고, 24.2-28.0% 구간은 0.40, 단백질 7.0-7.9% 구간은 0.26이었다. 어떤임의 구간을 지정하여도 자원의 비율을 쉽게 구할 수 있으며, NIRS 분석과 통계분석과정을 통해 얻어진 자원별, 성분함량별 특성 자료는 효율적인 자원관리를 위한 데이터베이스 시스템 구축을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제58권2호
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• pp.203-211
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• 2013

국내 대학과 국립식량과학원 간의 협력 연구를 통해 확보된 32개 벼 형질전환 계통들 중 작물학적 성능이 유망한 11개 계통들에 대해 작물학적 특성과 미질 특성이 평가되었다. 주요 결과는 아래와 같다. 1. 이들 계통들은 수량성, 환경스트레스저항성, 내병성에 관여하는 7종의 유전자가 니폰바레, 낙동벼, 동진벼 등에 형질전환 되어 육성된 계통들이다. 2. 미질 특성과 관련된 11개 조사형질을 이용한 다변량 분석결과, 형질전환에 이용된 모품종과 도입유전자들에 대한 각 형질전환 계통군들의 뚜렷한 집구현상은 관찰되지 않았다. 3. 실용적 측면에서는 작물학적 특성이 모품종과 유사하면서 미질 특성이 양호한 계통이 다수 확인되었다. 4. 그러나 모품종의 유용한 작물학적 특성, 즉 '상품성'을 온전히 견지하고 있다고 판단되는 계통은 선정하기 어려웠다. 5. 도입할 유전자의 선정과 유전적으로 고정된 형질전환 계통을 확보하는데 소요되는 경비와 시간을 고려할 때, 향후 우량 벼 형질전환 계통의 육성효율을 제고하기 위해서는 기존에 비해 보다 구체적이며 차별화 된 육종전략의 개발이 필요하다고 판단되었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.69-69
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• 2020

식물체가 건조 스트레스를 받으면 각 기관 물질 생산의 변이, 분화 및 발달 억제를 통해서 식물의 생산활동을 현저히 저하시켜, 식물의 생장, 형태, 개체발생 및 대사생리에 영향을 미치는 것으로 연구되어 왔다. 최근 기후 온난화로 인해 온도가 점진적으로 상승하고 가뭄과 같은 이상기상이 빈번하게 발생함에 따라 많은 노지 작물의 농업 생산성이 약화되고 있다. 배추는 우리나라의 대표적인 식품 중 하나인 김치의 주재료로 연중 안정적인 생산과 공급이 필요시 되지만, 배추의 경우 건조 조건에서 엽육조직의 붕괴와 같은 생리장해가 발생되기 때문에 최근 발생되고 있는 이상 기후의 영향으로 안정적인 생산이 어려워지고 있는 실정이다. 하지만, 배추에서는 이상 기후에 대응이 가능한 내건성 품종의 육성을 위한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 내건성이 높은 배추 개발을 위한 기초소재를 찾는 것을 목적으로 농촌진흥청 유전자원센터에서 보존하고 있는 재래종 배추 30계통을 분양받아 강릉원주대학교 생명과학대학 내의 조직배양실을 이용하여 연구를 수행하였다. 배지는 Tissue Culture Square Dish(125×125×20mm)에 Agar를 녹여 40ml씩 분주하여 고체배지를 조성한 후, 건조 처리구 Polyrthylene glycol 6000(PEG) 0%(Control), 20%(Mild Stress), 30%(Severe Stress)를 설정하여 60ml씩 추가 분주하여 배양기 28℃에서 15시간 처리를 하였다. 분양받은 각 계통의 종자는 1% 차아염소산 나트륨으로 10분간 종자표면을 살균한 후, 5번 정도 멸균수로 헹군 후, 표면 살균한 재래종 종자를 고체배지 시험관에 6립씩 치상하였다. 식물체 생육은 각 처리구별 3반복으로 하였으며 주간 12시간 주기, 광도 2,400Lux, 온도 20℃의 조직배양실에서 치상 후 7일간 생육하였다. 치상 후 7일간 생육시킨 식물체를 채취하여 지상부생체중, 지하부 생체중, 뿌리 길이를 측정하였으며, 지상부와 지하부로 나누어 50℃에서 72시간 건조시킨 후, 건물 생산량을 조사하였다. 본 실험 결과 건조 처리(PEG-6000)는 배추의 생장을 저해하였지만, 생육 저해 정도는 계통간의 차이가 있는 것을 관찰할 수 있었으며 무처리구와 스트레스 처리구간의 생장량 변화 정도를 기반으로 군집분석을 수행한 결과 'IT110483'과 'IT104903' 계통이 실험에 공시된 계통들 중 상대적으로 강한 건조 내성을 가진 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 재래종 배추 계통 중 일부는 건조내성이 강한 새로운 배추 품종을 육성하는데 있어 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.131-139
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• 2000

분리한 한국형 대장균파아지군($\phi$C1, $\phi$C2, $\phi$C3 및 $\phi$C4)과 잘 알려진 미국형 대장균파아지군($\phi$T2, $\phi$T4, $\phi$T5, $\phi$T7 및 ${\phi}{\lambda}$)의 유전적 유연관계를 조사하기 위하여 분자적 계통분류를 위한 방법인 RAPD-PCR을 실시하고 컴퓨터분석을 하였다. 그 결과, 9개의 대장균파아지들은 5개의 그룹으로 나위어지면서 한국형 대장균파아지들만이 그들간의 유전적 유사도가 매우 높으면서 하나의 클러스터를 형성하였다. 반면 이국형 대장균파아지들은 오직 하나의 서브클러스터를 가지며 나누어졌다. 즉, 미국형 대장균파아지 중 $\phi$T2와 $\phi$T4($T_{even}$ 파아지)만이 하나의 서브클러스터를 형성하면서 $\phi$T5, $\phi$T7 및 ${\phi}{\lambda}$들과 뚜렷히 구분되고 있었다. 그리고 한국형 대장균파아지들은 미국형 대장균차이지 중 오직 ${\phi}{\lambda}$와 유전적 유연관계를 갖고 있음을 확인하였다. 한편 한국형 대장균파아지의 게놈의 크기는 25,000 bp~35,000 bp 정도 였으며, 이 중 $\phi$C2가 그 크기가 가장 작고 $\phi$C1이 가장 컸다. 그리고 $\phi$C3과 $\phi$C4의 게놈은 중간 크기로 비슷하였다.

• 한국균학회지
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• 제37권1호
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• pp.19-27
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• 2009

25개의 큰느타리버섯 균주를 국내외의 다양한 지역에서 수집하여 본 실험에 사용하였다. PER-007과 PER-012균주는 다른 균주와 비교하여 볼 때 PDA 배지상에서 특징적인 균총 형태를 보였으나 대부분 균주간 유사한 균사생장률을 보였다. 자실체 유도 및 생육 실험에서 PER-007균주는 자실체가 형성 되지 않았고 PER-012균주의 발이가 되었으나 이후 성숙 자실체로 성장하지 않았으며 그 외의 공시한 균주의 자실체 대부분의 갓모양은 볼록반구형, 평판구형 등 다양하게 나타났다. URP primer의 PCR 반응 조건은 $48^{\circ}C$에서 $52^{\circ}C$의 annealing 온도에서 높은 다형성 밴드를 관찰할 수 있었으며 25개의 P. eringii strains의 다형성은 11개의 URP primer 중 URP1F, URP2R, URP2F, URP4R, URP6R, URP9F, URP17R primer에서 계통간 PCR 다형성 밴드를 형성하였다. URP-PCR다형성밴드를 기초로 하여 유전적 유연관계를 분석한 결과 P. eringii strain들은 $76%{\sim}100%$정도의 유전적 유사도를 가지는 3개의 주요 group으로 나눌 수 있었으며 PER-007과 PER-017균주는 outgroup으로 원연관계를 형성하였다.

• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.114-120
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• 2023

갈색종피와 녹색자엽을 가진 품종 및 유전자원의 성숙 종실에는 눈 건강에 유익한 루테인 성분과 항산화 효과를 가진 플라보노이드 성분이 많이 함유되어져 있다. 그러나, 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 쿠니츠 트립신 억제제(KTI) 단백질 같은 항영양 성분이 존재한다. 이러한 항영양 성분을 불활성화시키기 위하여 콩 식품 제조 및 가공시 고온 및 첨가제 처리가 필요하지만 여러 가지 단점이 수반된다. 따라서, 갈색종피와 녹색자엽이면서 성숙 종실에서 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 KTI의 4가지 단백질이 모두 부재한 tetra null 유전자형(lecgy1lox1lox2lox3ti)을 가진 계통을 선발하기 위하여 본 연구가 진행되었다. 4개의 품종과 1개의 유전자원을 이용하여 육종집단 창성을 위한 두 모본이 선발되었다. 전체 58개의 F₂ 식물체로부터 DNA 마커를 이용하여 lele 유전자형을 가진 개체가 선발된 후 갈색종피와 녹색 자엽이면서 7S α′ subunit 단백질이 부재한 F3 종자가 선발되었다. 선발된 F₃ 종자는 F₃ 식물체를 거쳐 3개의 계통으로 육성되었다. 3개의 선발 계통(S1, S2, S3)에 대하여 F₆ 종자에서 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 KTI의 4가지 단백질에 대한 유전적 부재가 검정되었다. 3개의 선발 계통은 갈색종피, 녹색자엽 및 흰색배꼽을 가지고 있으며 백립중은 26.4-30.9 g으로 대조품종인 '청자3호'의 36.0 g보다 작았다. S2 선발 계통은 백립중이 30.9 g으로 대립이며 콩에서 항영양성분으로 알려진 lectin, 7S α′ subunit, lipoxygenase 및 KTI의 4가지 단백질 모두 부재한 유색콩 품종육성을 위한 중간모본으로 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• Animal Systematics, Evolution and Diversity
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• 제15권1호
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• pp.11-25
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• 1999

가시톡토기 과에서 분류학적으로 문제되는 2아속 3종의 유연관계를 밝히기 위해 형태형질 및 효소유전자분석을 실시하였다. 형태형질분석과 효소의 분석에서 서로 다른 계통수가 만들어졌다. 형태형질분석에서는 아속간에 분리가 이루어지지 않았으나 효소분석의 경우 아속간에 확실히 구분되었으며 유전적 차이도 매우 컸다. 그러나 이들 계통수들은 distance method나 분지분석방법에서 모두 같은 분지순서를 나타냈는데 특히 형태형질분석의 경우에 형질평가방법과 형질비평가 방법을 사용했음에도 불구하고 결과는 같았다. 본 연구 결과 어떤 중요한 형태적인 형질이 효소분석에서 처럼 유전적 분화를 나타내면 강렬한 분류형질이 될 수 있다고 생각된다.