• 한국산림과학회지
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• 제13권1호
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• pp.25-39
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• 1971

약배양(葯培養)에 의(依)한 반수체식물(半數體植物)의 유기(誘起)가 돌연변이(突然變異), 유전학등(遺傳學等)의 기초연구(基礎硏究)나 실지육종사업(實地育種事業)에 혁신(革新)을 갖져올 수 있다는 사실(事實)이 알려지자 최근(最近) 2-3년간(年間) 이에 대(對)하여 많은 연구(硏究)가 시도(試圖)되었지만 현재(現在)까지 성공(成功)된 식물(植物)의 종류(種類)는 수종(數種)에 불과(不過)하다. 식물(植物)의 여러조직배양법(組織培養法) 중(中)에서도 약배양(葯培養)이 특(特)히 힘든것은 이 경우(境遇)에는 환원소포자(還元小胞子)에서 Callus가 embryoid를 유기(誘起)하여야만 되기 때문이다. 과수(果樹)와 화목류(花木類) 4속(屬) 7종(種)의 식물(植物)을 대상(對象)으로 약배양(葯培養)을 시도(試圖)하였다. 배양약(培養葯)은 대개(大槪) 4분자(分子)에서 늦은 소포자기(小胞子期)의 것을 혼합(混合)하여 사용(使用)하였고 배양기(培養基)는 Modified murashige and skoog의 배지(培地)를 기본배지(基本培地)로 하고 여기에 NAA, $2{\cdot}4$-D, YE, Kinetin등(等) 생장조절물질(生長調節物質)을 농도(濃度)와 조합(組合)을 달리한것을 첨가(添加)하여 만들었다. 재료(材料)의 취급(取扱), 멸균배양(滅菌培養)에 따른 여러조작(操作), 조직표본작성등(組織標本作成等) 모든것은 상법(常法)에 의(依)하였다. 이제 성적(成績)을 요약(要略)하면 다음과 같다. 1. Callus는 개나리, 진달래, 산철쭉, 살구 등(等)에서 형성(形成)되었고 복숭아, 배, 자두에서는 안생긴다. 2. Auxin Kinetin의 종류(種類)와 농도(濃度)를 달리한 여러 배양기(培養基)를 사용(使用)하였지만 Callus형성(形成)은 어느 것에서나 잘된다. 3. 개나리에서는 Callus는 약표면(葯表面), 약격부위(葯隔部位)에서 체세포기원(體細胞起源)의 2배성(倍性) Callus가 생기고 소포자(小胞子)에서는 안생긴다. 오래 배양(培養)된 소포자(小胞子)에서는 대부분(大部分) 전분(澱粉)이 축적(蓄積)된다. 4. 진달래에서는 화사(花絲), 약격(葯隔), 약내동(葯內童) 등(等)에서 체세포성(體細胞性) Callus가 형성(形成)되고 소포자기원(小胞子期源)의 Callus는 안생기고 소포자(小胞子)에는 전분(澱粉)이 축적(蓄積)된다. 5. 산철쭉은 Callus형성(形成)이 화사(花絲), 약격등(葯隔等)에서도 생기지만 주(主)로 화사반대편(花絲反對便)의 약이첨단(葯耳尖端)에서 잘생긴다. 소포자기원(小胞子期源)의 Callus는 안생기고 소포자(小胞子) 전분(澱粉)이 축적(蓄積)되는 점(點)은 진달래와 같다. 6. 살구는 체세포성(體細胞性) 약조직기원(葯組織起源)의 Callus는 거이 안생기고 Callus는 약강내부(葯腔內部)에서 형성(形成)되어 약봉합부(葯縫合部)를 헤치고 나온다. 오래 배양(培養)된 소포자(小胞子)에도 전분(澱粉)은 축적(蓄積)되지 않는다. 7. 복숭아, 배, 자두 들에서는 60여일배양(餘日培養)된 약(葯)의 어느 부위(部位)에서도 Callus는 형성(形成)되지 않는다. 반면(反面) 소포자(小胞子)에 전분축적(澱粉蓄積)도 안되는것이 특징(特徵)이다. 8. 체세포(體細胞) Callus는 주(主)로 약벽내피(葯壁內被), 두 약강(葯腔)사이의 격막(隔膜), 약격(葯隔) 및 약이유조직등(葯耳柔組織等)에서 생긴다. 9. 살구의 약조직(葯組織)은 배양중(培養中) 별(別)로 변화(變化)가 안되지만 소포자(小胞子)는 변화(變化)하야 다핵소포자(多核小胞子), 다조포체(多組胞體)들이 약강내(葯腔內)에 출현(出現)한다. 이런 현상(現像)은 살구의 Callus는 소포자기원(小胞子期源) 이라는것을 표시(表示)해준다. 10. 7종(種)의 식물중(植物中) 살구만은 환원성(還元性) 소포자(小胞子) Callus가 생기고 기타(基他)의 식물(植物)들은 약(葯)의 체세포성(體細胞性) 조직(組織)에서 Callus가 형성(形成)되기 때문에 반수체육종(半數體育種)의 가능성(可能性)은 살구에서만 있다.

• 원예과학기술지
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• 제28권3호
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• pp.442-448
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• 2010

본 연구는 gene tagging system(plasmid rescue와 inverse polymerase chain reaction)을 사용하여 얻은 배추($Brassica$ $rapa$ ssp. $pekinensis$) 형질전환체 계통을 분석하고 이들의 표현형을 관찰하고자 수행되었다. 배추의 기능유전체 연구를 위해 $Agrobacterium$의 전이 DNA(T-DNA)를 사용하여 삽입돌연변이체를 유기하였다. 형질전환체는 '서울' 배추 품종의 pRCV2 vector를 가진 $Agrobacterium$ $tumefaciens$을 접종하여 얻었다. 형질전환 $T_1$ 세대는 비형질전환체와 비교하여, 수술 수의 감소, 크거나 작은 꽃, 직립생장형, 잎에 털이 없는 것, 잎의 황백화 현상, 잎이 좁거나 결각이 깊은 것과 같은 다양한 표현형을 보였다. 형질전환 계통 중에서 발견된 13개의 돌연변이 계통의 표현형 변화는 체세포의 배수성 분석을 통하여 염색체 수의 변화에 기인하지 않은 것을 확인하였다. 배추 genomic DNA에서 T-DNA의 위치 확인을 위해 multiple copy와 single copy 형질전환체에 plasmid rescue와 inverse PCR 방법을 각각 적용하였다. 비형질전환체와 비교하여 뚜렷한 표현형적 차이를 보이고 Southern blot 분석 결과 1 copy의 T-DNA를 가지며 염색체 수가 20(2n)인 돌연변이체를 선발하여, flanking DNA 염기서열을 확인하고 배추 염색체내에서 각각의 유전자좌를 표시하였으며 이들 계통들에 대하여 데이터베이스를 작성 중에 있다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제19권1호
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• pp.12-19
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• 2019

목적: 코발라민(Cobalamin)과 동반되지 않은 독립형 메틸말론산혈증(methylmalonic acidemia)은 프로피오네이트 대사 질환으로 상염색체 열성으로 유전된다. Methylmalonyl-CoA mutase (MCM)효소발현에 관련된 유전자인 MMUT에는 유전자 결함에는 두 가지 아형이 있다. $Mut^0$은 효소 활성도가 완전히 없는 것이고 Mut-형은 효소활성도가 저하되어 있지만 hydroxocobalamin (OHCbl) 보충으로 잔여효소의 활성도가 증가될 수 있는 형이다. 본 연구의 목적은 한국인 MMA 환아에서 코발라민의 반응성과 돌연변이를 조사하는 것이다. 방법: 최적의 치료를 위해 MCM 활성도와 비타민 $B_{12}$ 반응성을 측정하기 위하여 섬유 아세포의 체세포 보완 분석을 사용하여 10명의 MMA 환자를 평가했다. MMUT 유전자는 MMA 돌연변이의 염기서열을 확인하였다. 결과: $^{14}C-propionate$의 첨가는 OHCbl에 반응이 없는 모든 환자에서 낮게 나타났다. $^{14}C-methyltetrahydrofolate$와 $^{57}Co-cyanocobalamin$의 투여 후 모두 정상범위 내에 있었다. 아데노 실 코발라민의 합성은 낮지 만 메틸 코발라민의 합성은 적절하였다. 보완 분석 결과 모든 환자들은 $mut^0$ 유형이었다. DNA 염기서열분석결과에서 2개의 새로운 돌연변이, p.Gln267Ter 및 p.Ile697Phe를 포함하여 12개의 상이한 MMUT 돌연변이를 확인하였다. 신생아에서 증상이 나타나며 $mut^0$ 형인 MMA 환자 10례 모두에서 코발라민 반응을 보이지 않았다. 결론: 본 연구에서는 모든 한국 MMA 환자에서 코발라민 반응을 시험한 결과 음성이었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제1권2호
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• pp.129-136
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• 1993

용담은 뿌리에 Gentiopicroside 등의 성분을 함유하고 있어 한방에서 고미건위약으로 이용되는데 수요전량을 야생채취에 의존해왔으나 공급의 절대부족으로 '92년에는 46,183kg을 수입, 매년 그 양이 증가하고 있는 실정이나 실생에 의한 증식이 곤란하여 아직까지 재배화 되지 못하고 있는바, 종묘 생산을 위한 기내 대량증식 가능성을 검토하였다. 1. 엽육 조직배양시 MS 배지에서의 callus 형성율은 2,4-D 0.1mg/l 에 BA 0.2mg/l 첨가에서 16%를 보였고 shoot의 형성은 2,4-D 0.5mg/l 에 BA 0.2mg/l 에서만 8% 이루어졌으며 2. 경편배양에서 shoot의 형성은 2,4-D 0.1mg/l 에 BA 0.2mg/l첨가에서 24% 이루어졌고 식물체 기내 생육은 2,4-D 0.5mg/l 에 BA 0.2mg/l 처리가 가장 양호하였다. 3. 배지의 종류에 따른 shoot의 길이와 평균엽수는 GD배지에서 7.9cm와 9.2매로 가장 좋았으나 shoot의 증식수는 MS배지가 5.0로 가장 많았고 B5>GD>WPM>DKW배지의 순으로 좋았으며 4. 배지의 pH별 시험에서는 5.0에서 6.2까지 높아질수록 shoot 길이와 증식수가 증가하는 경향이었지만 식물체의 정상적 생육은 pH 5.9에서 가장 양호하였으며, 배지내 활성탄의 첨가농도가 2g까지 높아질수록 shoot 길이가 증가하여 개체의 생육은 건전하였으나 shoot 증식은 감소되는 경향이었다. 5. MS 배지에 2,4-D $1.0{\sim}2.0mg/l$ 처리에서 유도한 체세포 돌연변이주는 키가 큰 신장형이 63%였고, 작은키의 위축형은 37%였다.

• 한국산림과학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-15
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• 1973

돌연변이수발(突然變異誘發)에 의(依)한 방법(方法)으로 중요조림수종(重要造林樹種)의 품종(品種)을 개량(改良)코자 Robinia pseudoacacia, Pinus densiflora, Pinus rigida, Pinus thunbergii 및 Larix leptolepis의 종자(種子)를 미국(美國) Brookhaven National Laboratory에 송부(送付)하여 X-ray와 thermal neutron를 조사처리(照射處理)하고 상기종자(上記種子)들의 발아율(發芽率)을 조사(調査)하는 한편 조사처리(照射處理)된 종자(種子)에서 얻어진 아까시나무 유묘(幼苗)의 몇몇 특성(特性)을 조사(調査)하였다. 1. Thermal neutron 3시간(時間)~9시간(時間) 조사처리(照射處理) 범위(範圍)에 있어서 조사처리시간(照射處理時間)의 증가(增加)에 따라 Robinia pseudoacacia, Pinus densiflora, Pinus thunbergii 및 Pinus rigida 종자(種子)의 발아율(發芽率)이 감소(減少) 되었으며 특(特)히 Larix leptolepis의 종자(種子)는 이와 같은 선량범위내(線量範圍內)에서 완전(完全) 치사(致死)하였다. 2. X-ray 10,000r~30,000r 범위(範圍)의 조사처리(照射處理)는 Pinus densiflora, Robinia pseudoacacia, Pinus rigida 종자(種子)의 발아율(發芽率)을 대단조해(大端阻害) 저하(低下)시켰고 특(特)히 Pinus thunbergii와 Larix leptolepis의 종자(種子)는 거의 치사(致死)케하였다. 3. 조사처리(照射處理)된 아까시나무의 생장상황(生長狀況)은 X-ray 및 thermal neutron 조사처리(照射處理)에 있어 선량(線量)의 증가(增加)에 따라 모두 생육(生育)이 저하(低下)되었으나 thermal neutron으로 3시간(時間) 조사처리(照射處理)된 개체(個體)들은 비교목(比較木)에 비(比)하여 14.9% 생육증가(生育增加)를 보였으며 또한 가시없는 개체(個體)가 상당(相當)히 출현(出現)되었다. 4. 조사처리(照射處理)된 아까시나무의 형태적(形態的) 변이(變異)에 있어서는 X-ray 및 thermal neutron 조사처리(照射處理)에 있어서 엽반입개체(葉搬入個體), 엽부정형개체(葉不整形個體), 백자개체(白子個體), 등(等)이 출현(出現)되었다. 5. Thermal neutron으로 조사처리(照射處理)된 아까시나무는 정상적(正常的)인 체세포분열(體細胞分裂)이 대부분(大部分)이나 비정상적(非正常的)인 세포분열(細胞分裂), 이핵세포(二核細胞), 이인세포(二仁細胞) 및 염색체괴(染色體塊) 등(等)을 관찰(觀察)할 수 있었다. 6. X-ray 및 thermal neutron 조사처리(照射處理)된 아까시나무의 pawdery mildew에 대(對)한 저항성(抵抗性)은 선량증가(線量增加)에 따라 감소(減少)되었다. 7. Thermal neutron 조사처리(照射處理)된 아까시나무의 기공장(氣孔長)은 비교목(比較木)과 대차(大差)가 없었고 단위면적당기공수(單位面積當氣孔數)는 처리목(處理木)이 감소(減少)되었다. 또한 엽전체(葉全體)의 후(厚) 및 엽표층(葉 表層)의 후(厚)는 thermal neutron 조사처리목(照射處理木)이 비교목(比較木)에 비(比)하여 증가(增加)되었으며 붕상조직(棚狀組織)의 폭(幅)은 비교목(比較木)보다 감소(減少)되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권3호
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• pp.359-366
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• 2016

자주달개비는 닭의장풀과의 다년생 식물로, 자주달개비의 수술털은 이온화 방사선에 노출될 경우 분홍색 또는 흰색으로 체세포 돌연변이가 쉽게 일어나 방사선 지표식물로 생물학적인 반응 연구 등에 효과적으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는, 자주달개비 BNL 4430을 대상으로 50, 250, 500, 1000 mGy에 해당하는 감마선($^{60}Co$)을 조사한 후 13일차에 있는 샘플을 대상으로 만개한 꽃을 채취하여 RNA를 추출하였다. 추출한 RNA를 바탕으로 Illumina Hi-seq를 이용하여 각 선량에 해당하는 전사체 및 특이발현유전자(Differentially expressed genes, DEGs)를 분석하였다. 전사체는 총 77,326개로, 방사선 비처리구에 비해 2배 이상 상향 발현된 유전자는 50 mGy에서 116개, 250 mGy에서 222개, 500 mGy에서 246개, 1000 mGy에서 308개로 밝혀졌으며, 이 중 각 선량별 특이적으로 반응하는 유전자인 heat shock protein 70 famaily protein, IQ-domain 6, KAR-UP oxidoreductase, zinc transporter 1 precursor를 선발하여 13일차의 RNA 샘플을 대상으로 RT-PCR 및 qRT-PCR을 이용하여 저선량 방사선에 반응하는 유전자를 검정하였다. 검정 결과 DEGs data와 매우 유사한 양상을 보였으며, 선량별로 2.3배에서 최대 96.59배의 높은 발현을 확인하였다. 선발한 유전자는 대부분 세포 내 방어기작과 관련이 되어있는 유전자였으며, 이중 KAR-UP oxidoreductase의 경우 A. thaliana에서 발아와 관련이 있는 유전자로 알려져 있었는데, 이번 연구를 통해 저선량 방사선에 의해서 반응하는 유전자로도 확인이 되었다. 저선량 방사선에 노출된 자주달개비의 유전자 정보를 바탕으로, 저선량의 방사선이 식물체에 미치는 영향과 발현 기작을 연구하는 데에 분자적 수준의 정보를 제공할 수 있게 되었으며, 저선량 방사선의 생물학적 안정성 확보를 위한 감시 보조수단으로 자주달개비가 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.