• 융합정보논문지
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• 제10권3호
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• pp.76-91
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• 2020

최근에 한국 고유종인 미선나무 (Abeliophyllum distichum Nakai; Oleaceae) 품종 옥황1호의 유전체가 성공적으로 해독되었다. Acteoside는 다양한 활성을 가지는 물질이며, 여러개의 생화학합성과정이 제시되어왔고, 이들을 통합 검토하여 정확한 생화학합성과정을 완성하였다. 유전체 데이터로부터 2차대사산물을 예측할 수 있는 MetaPre-AI^TM와 정확한 acteoside 생화학합성과정, InfoBoss Pathway Database를 활용하여, acteoside에 관여하는 모든 효소의 유전자를 옥황1호 유전체로부터 성공적으로 확인하였다. 이는 옥황1호는 acteoside 물질을 생산할 수 있는 가능성이 있음을 의미한다. 이에 고성능액체크로마토그래피를 사용하여 옥황1호의 캘러스 세포를 분석하여 acteoside과 이의 유도체인 isoacteoside를 확인하였다. 본 연구는 MetaPre-AI^TM은 유전체로부터 2차대사산물을 성공적으로 예측하였다. 이 방법은 화학물질보다 안정적인 DNA를 분석하여 2차 대사산물을 예측하는 효율적인 방법이 될 것이다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권4호
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• pp.456-464
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• 2012

본 연구는 야생 참당귀의 무균묘 확보, 대량생산체계 확립 및 품종개발을 위해 기내발아와 기관유도에 미치는 PGRs의 영향을 알아보고자 실시하였다. 종자발아 실험은 전처리로 $GA_3$ 침지시간(0, 24h, 48h, 72h) 및 종자의 처리 방법(대조구, 기계적가상 처리, 표면 메탄올 가열 소독법)을 달리하여 실시하였다. 그 결과 $GA_3$에 침지시키지 않고 메탄올 가열법으로 처리한 종자를 0.5 mg/L $GA_3$가 첨가된 배지에서 가장 높은 발아율(15%)을 보였으나 저조하여 발아율 향상을 위해 초음파(frequency 80 KHz) 및 PGRs($GA_3$, BA, TDZ)를 처리하였다. 그 결과 초음파 처리 후 메탄올 가열법으로 처리 한 종자를 0.1 mg/L $GA_3$가 첨가된 배지에 치상하여 발아율(60%)을 증진 시킬 수 있었다. 기내 발아된 식물체로부터 기관유도에 미치는 PGRs(2,4-D, NAA, TDZ, BA)의 영향을 살펴본 결과 캘러스 유도는 줄기, 뿌리, hypocotyl을 1.0 mg/L NAA + 0.5 mg/L BA 처리구에 치상하였을 때 높은 유도율을 보였다. 신초와 뿌리유도는 각각 hypocotyl(PGRs 무첨가)과 뿌리(0.1 mg/L NAA 첨가구)에서 효율적으로 분화되었다. 또한 줄기(1.0 mg/L 2,4-D 처리구)와 hypocotyl(0.1 mg/L NAA 처리구) 조직에서 체세포배가 발생되어 MS 기본배지에 계대배양하여 정상적인 식물체로의 육성이 가능하였다. 본 연구를 통해 무균묘 확보 및 대량생산 체계를 확립하였으며 이를 통해 신품종 개발에 유용할 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.193-198
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• 2002

작약의 약 및 소포자 배양 효율을 향상시키기 위하여 배지 내에 첨가되는 PAA의 농도별 배형성 정도와 배의 형태적 변이 등에 대한 실험을 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음 과 같다. 작약의 약배양에서 배지 내에 첨가되는 PAA의 농도에 따라 소포자 유래의 배형성률은 다르게 나타났는데 2 mg/L의 PAA가 첨가된 배지에서 배형성률이 가장 높게 나타났으며, PAA의 농도가 증가됨에 따라 배형성를은 낮아진 반면 캘러스 형성률은 증가하는 경향을 나타내었다. 소포자에서 유래된 배의 형태는 PAA의 농도에 따라 큰 변이를 나타내었는데 2개의 자엽을 가진 정상배의 출현빈도는 2 mg/L의 PAA가 첨가된 배지에서 가장 높게 나타났으며 PAA의 농도가 그 이상으로 증가하면 오히려 비정상배의 출현빈도가 높아지는 경향이었다. 작약의 소포자 배양에서도 2 mg/L의 PAA 첨가 배지에서 10일간 전배양된 약을 PAA (2 mg/L)를 함유한 MS액체 배지에 배양했을 때 누출된 소포자 (shed microspore)의 수도 많았고 분열률도 높았으며, 이들 소포자로부터 형성된 배의 수도 가장 많았다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권3호
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• pp.203-211
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• 2000

흰독말풀의 tumor조직에서 유도한 tumor callus로부터 scopolamine의 생산을 극대화하기 위한 연구를 수행하였다. Tumor callus의 생장률을 증가시키기 위해서는 초기접종량을 배지의 2%로 하고 배양기간은 4주가 효과적이다. 그래서 만일 이단계배양을 추진하려면 배지교체의 시기는 3주가 가장 적당한 것으로 확인되었다. Scopolamine의 생성을 위한 광의 효과를 알아본 결과, 암상태보다 광상태가 callus생장 및 scopolamine 함량 증가에 효과적이었다. Scopolamine 함량 증가의 최적 광량은 16$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$, 광질은 적색파장 그리고 연속광보다 장일조건 (16/8)의 광주기에서 tropane alkaoid인 scopolamine합성이 현저히 촉진되었다. 질소원으로는 산화형 질소인 NO$_{3}$$^{-}$ 를 4 g/L로 증가시키는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. Scopolamine의 함량을 증가시키기 위한 elicitor 공급은 10 mg/L chitosan과 15 mg/L yeast추출물이 가장 효과적이었으며, 전구물질로는 0.2 mM tropine과 0.3 mM tropic acid가 가장 우수한 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 종합해 보면, 흰독말풀 tumor callus에서 scopolamine 대량생산을 추진할 경우 3주 동안 광상태와 무기이온 조성을 균형 있게 조절하여 생장을 최대로 증가시킨 후, 1주 동안 scopolamine생산을 위해 elicitor, precursors 등이 조합된 배지에서 biotransformation 시키는 것이 가장 효과적일 것으로 판단된다. 또한 tumor callus에 $^{60}$Co${\gamma}$-ray을 조사하여 3K, 4K및 6k tumorcallus를 확보하였으며, 이들로부터 유도한 teratoma는 형태적 변이를 나타내었다. Teratoma로부터 또 다시 새로운 teratoma-callus 세포주를 유도하여 현탁배양을 수행하였던 바, MS 기본 배지에서 1.0 mg/L 2.4-D과 0.5 mg/L kinetin을 조합하여 처리한 callus 의 액체배양에서 cell aggregation이 일어나지 않고 세포가 유리화 되면서 왕성한 생장을 보였다.

• 화훼연구
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• 제18권4호
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• pp.261-265
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• 2010

본 연구는 우리나라 주요 재배종인 Muscari armeniacum 'Early Giant' 품종을 사용하여 엽절편체로부터 직접적으로 신초재생과 체세포배 발생에 미치는 생장조절제의 효과를 구명하였다. 무스카리의 엽조직으로부터 캘러스 과정을 거치지 않은 직접 신초형성은 2,4-D $0.1mg{\cdot}L^{-1}$가 함유된 배지에서 가장 좋았다. 반면, 체세포배 발생은 생장조절제를 첨가하지 않는 대조구와 IPA $0.1{\sim}1.0mg{\cdot}L^{-1}$가 함유된 농도의 배지에서 비교적 양호하였다. 무스카리의 엽조직으로부터 재생된 자구를 기외로 이식했을 때 맹아율은 모든 처리구에서 80%이상으로 높았으며 특히 NAA $0.1mg{\cdot}L^{-1}$, IPA $1.0{\sim}3.0mg{\cdot}L^{-1}$ 배지에서 재생된 자구의 생장이 양호하였다.

• 화훼연구
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• 제18권1호
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• pp.9-14
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• 2010

본 연구는 털깃털이끼(Hypnum plumaeforme Wilson)의 조직배양시 무성아와 배우체 유기에 미치는 IAA와 kinetin의 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 배양재료는 멸균한 배우체의 정단을 Knop 배지(1865)의 다량요소와 Nitsch와 Nitsch배지 (1956)의 미량요소를 첨가한 고체배지에 배양하여 획득하였다. 배양 초기에는 배양한 배우체의 정단으로부터 원사체가 형성되었으며, 배양 4주에는 새로운 배우체로 전환되었다. 무균의 배우체를 다져서 IAA와 kinetin을 각 0.01, 0.1, 1, $10{\mu}M$의 농도로 단용첨가한 동일배지에 배양한 결과 배우체로부터 원사체 무성아는 물론 이차 원사체도 형성되었다. 그러나 IAA와 kinetin의 농도에 따라 원사체 형성 및 눈 유기가 달라지는 경향을 보였는데, 낮은농도의 IAA와 kinetin을 첨가하는 경우 무성아 형성과 눈의 유기가 촉진되는 경향을 보였다. 특히 kinetin $0.01{\mu}M$을 첨가한 배지에서 눈과 원사체 형성율이 가장 높았다. 배우체의 형성을 위하여kinetin $0.01{\mu}M$을 첨가한 배지에서 형성된 모든 배양재료를 다시 IAA와 kinetin이 0.01, 0.1, 1, $10{\mu}M$씩 단용첨가된 배지에 계대배양하였다. 계대배양한 후 이차 원사체로부터 원사체와 캘러스가 형성되는 과정을 거쳐, 마침내 배우체가 유기되었다. IAA는 배우체 유기와 생장을 조절하였고, kinetin은 무성아 형성과 배우체 유기에 영향을 미쳤다. 본 연구의 결과 조직배양시 첨가한 생장조절물질은 털깃털이끼의 발달과정 전반에 중대한 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국육종학회지
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• 제42권4호
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• pp.413-418
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• 2010

국내에서 육성된 품종인 '일품'을 대상으로 현미배양 후대의 주요 농업형질에 대한 변이체의 발생양상과 범위 및 종류 등을 조사하고 변이집단의 크기와 변이집단의 육종적 유용성에 대한 결과는 다음과 같다. '일품' 완숙현미 유래 캘러스로부터 424개체의 식물체를 재분화하고 297개체로부터 종자를 채종하여 계통 재배하면서 간장, 출수기 등 주요 농업형질과 형태적 변이를 조사하였다. 주요 농업형질과 형태적 특성이 모품종과 다른 변이체는 전체의 21.5%인 64계통이었으며 조사한 형질 중 변이의 발생빈도가 가장 높았던 형질은 출수기로 9.1%인 27계통이었고 'opaque endosperm'이 1.7%, 'rolling leaf'가 1.3% 등이었다. $S_2$세대의 분리는 출수기가 가장 많았으며 'dwarf/semi dwarf'와 'rolling leaf' 및 'opaque endosperm' 변이체는 $S_1$세대에서는 계통 내 분리를 보였으나 $S_2$ 세대 에서는 분리하지 않았다. 이상의 결과에서 보면 조직 배양 후대에 발생하는 변이는 생성범위가 넓고 빈도 또한 높아 새로운 유전자원으로 유용하게 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.390-401
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• 2023

희귀식물인 주걱댕강나무를 보전하기 위해 종자파종과 삽목을 중심으로 증식 특성에 관한 실험을 수행하였다. 종자파종의 발아율은 노천매장 저장에서 3.56%, 모래 배양토에서 2.44%이나, 이는 극히 낮은 발아율로 증식을 위해 종자의 활력검정, 휴면성 타파 등과 같은 종자의 특성에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 숙지삽은 모래(2)+펄라이트(1) 조합에서 36.1%의 발근율로 가장 높게 나타났으며, 삽수의 발근촉진제 처리는 IBA 1000 ppm에서 발근율이 37.8%로 가장 높았고, 신초의 길이, 뿌리 수, 뿌리 길이는 발근촉진제 처리와 함께 농도가 높아질수록 높게 나타나는 것을 확인하였다. 녹지삽은 모래에서 80% 발근율로 가장 높지만 캘러스 형성이 93.3%임에도 불구하고 발근율이 80%로 떨어지고 있음을 확인하였다. 녹지삽을 수행할 경우 삽수의 직경은 3~5 mm 정도를 권장하며, 삽수의 길이는 7~8 cm가 적정하여 직경이 굵으면서도 길이는 플라스틱 육묘용 상자 높이 보다 낮게 삽수를 조제하는 것이 효율적일 것으로 판단된다. 근삽의 경우 모든 배양토에서 83.3~96.7%로 삽목 방법 중 가장 높은 발근율을 보였다. 그 중 모래보다는 혼합용토가 효율적임을 확인하였으며, 모든 삽수에서 발아율이 90%를 상회할 정도로 높았다. 삽수의 직경은 7~8 mm에서 100%, 삽수의 길이는 10~11 cm와 같이 길어질수록 발근율과 지하부, 지상부 모두에서 생육이 왕성하였다. 분주의 경우 직경이 커질수록 생장이 왕성하나 분주목의 크기나 생육상태에 관계없이 100% 활착률을 보였다. 이상을 종합해 보면 주걱댕강나무는 종자파종보다 삽목이 효율적이며, 그 중 근삽과 분주의 활착률이 더욱 높은 것으로 판단된다. 그러나 종자번식에 대해서는 종자의 형태생리적 휴면, 휴면타파 등에 관한 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.197-203
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• 2023

제주상사화(Lycoris chejuensis)는 우리나라에 자생하는 특산식물로 관상용으로의 가치가 높을 뿐만 아니라 다양한 약리성분을 함유하고 있어 약용적으로도 가치가 높은 식물이다. 그러나 종자번식이 이루어지지 않고 구근을 통해 번식이 이루어지며 소수의 개체가 자생하므로 산업적으로 활용하기에 어려움이 따른다. 따라서 본 연구는 식물의 종 특성을 벗어나 환경에 관계없이 대량화 할 수 있는 제주상사화 callus (LC)를 사용하였으며 미생물의 효소 작용을 이용하여 분자의 구조 수정을 유도하는 친환경 생물전환 기법인 biorenovation을 적용하여 활성을 증진시키고자 하였다. 이에 본 연구에서는 biorenovation 된 제주상사화 callus 추출물(LCB)의 항염증 활성을 마우스 대식세포인 RAW 264.7 세포에서 평가하였으며 앞서 LC 및 LCB가 세포의 생존에 미치는 영향을 조사한 결과 25, 50, 100 ㎍/mL 농도에서 LCB는 LC의 높은 세포독성을 감소하였음을 확인하였다. 또한 LCB는 세포 독성이 나타나지 않는 농도에서 nitric oxide 및 prostaglandin E₂를 효과적으로 억제하였으며 이들의 합성 효소인 inducible NO synthase, cyclooxygenase-2의 발현을 유의하게 억제함으로써 NO 및 PG E₂를 효과적으로 하향 조절함을 입증하였다. 뿐만 아니라 pro-inflammatory cytokines인 tumor necrosis factor-α와 interleukin-1β, interleukin-6의 발현 또한 유의하게 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 통해 LCB가 다양한 염증 인자를 표적으로 하는 항염증 소재로 적용될 수 있음을 제안한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권4호
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• pp.385-392
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• 2009

접목 후 활착환경의 관리는 접목의 성공여부를 결정하는 중요한 요인이다. 일반적으로 활착초기 접목부위의 캘러스 분화를 촉진하고 식물체의 지나친 위조를 막기 위해 $25{\sim}30^{\circ}C$ 정도 온도와 90% 이상의 높음상대습도 조건하에서 관리하다가 활착이 진행됨에 따라 점차 온도 및 상대습도를 낮추고, 광 조사량을 늘려주는 환경관리방법이 제시되고 있다(Kim 등, 2001). 본 연구에서는 고추 접목묘의 활착 및 생육향상을 위한 활착단계별 환경조건을 제시하고자, 활착기간 중 온도, 상대습도 및 광 조건이 접목활착률 및 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 암조건 하에서 총 6일간의 접목활착기간을 3단계로 나누어, 활착 1단계는 온도 $30^{\circ}C$, 상대습도 95% 조건하에서, 활착 2, 3단계에서는 온도($20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, 및 $30^{\circ}C$) 및 상대습도(75%, 85%, 및 95%) 조건을 달리 처리하였을 때, 접목활착률 및 생육을 조사하였다. 고추 접목묘의 활착을 위해서는 활착 초기 $30^{\circ}C$, 95% 상대습도 조건에서 2일정도 관리한 후, 이후 4일간은 온도와 상대습도 조건을 각각 $20{\sim}25^{\circ}C$, 75~85% 정도로 낮추어 주는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 또한 접목활착기간 동안 온도 $30^{\circ}C$, 상대습도 85% 및 암 조건을 대조구로 하여, 활착기간 중 온도($25^{\circ}C$ 및 $30^{\circ}C$), 상대습도(65%, 75%, 및 85%) 및 광 조건(광 조사 유무, 광 조건 $45{\pm}2{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)을 달리하여 처리하였 때, 접목 활착률은 처리간 차이가 없었으며 활착기간 중 저온 저습의 광조사 기간이 길수록 생육이 증가하는 경향을 보여, $25^{\circ}C$ 온도조건하에서 저광 조사 및 65% 까지의 저습 조건이 고추 접목묘의 활착 및 생육촉진에 효과적인 것으로 판단된다.