• 식물분류학회지
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• 제49권2호
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• pp.145-178
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• 2019

본 연구는 한국에 분포하는 개별꽃속의 종간 유연관계를 형태학적인 측면에서 재검토하기 위해 수행되었다. 보현개별꽃(Pseudostellaria ${\times}$ bohyeonsanensis)과 설악개별꽃(P. ${\times}$ seoraksanensis)은 꽃받침 가장자리와 중륵에 털이 있고 꽃잎은 5장이며 개화기 이후 줄기가 덩굴성으로 되는 특징을 덩굴개별꽃(P. davidii)과 공유하나, 보현개별꽃은 소화경이 길고, 설악개별꽃은 소화경의 길이가 짧아 구별되며 둘다 종자 결실을 못한다. 태백개별꽃(P. okamotoi var. longipedicellata)은 결실기 소화경의 길이와 줄기 기부까지 굽는 특징, 폐쇄 소화경의 길이가 길다는 점에서 지리산개별꽃과 유사하나 괴경이 가는 방추형이고, 소화경에 털이 없고, 꽃잎이 5-9장이라는 점에서 구별된다. 가거개별꽃(P. palibiniana var. gageodoensis)은 꽃의 수와 위치, 꽃잎의 수, 소화경의 길이 등에서 큰개별꽃과 유사하나 소화경에 1-2줄의 털이 있고, 꽃받침 길이와 너비, 꽃잎의 길이와 너비가 더 크고, 개화기에 줄기 기부에서 가지가 분지되는 특징을 보인다. 비슬개별꽃(P. ${\times}$ biseulsanensis)은 태백개별꽃과 개별꽃의 중간형으로 괴경과 연결된 지상부 개체가 하나이고 정단부에 꽃이 한개만 피며, 꽃잎은 요두 또는 결각상이며, 소화경에 1줄의 털이 있고, 종자가 결실되지 않는다. 정영개별꽃(P. ${\times}$ segeolsanensis)은 지리산개별꽃과 큰개별꽃의 중간형으로 괴경과 연결된 지상부 개체가 다수이고, 정단부에 꽃이 한개 피며, 소화경에 털이 1-2줄 있고, 종자 결실된다는 점에서 비슬개별꽃과 구별된다. 따라서 한국산 개별꽃속 식물은 이번 연구를 통해 8종 4교잡종 2변종 5품종으로 정리되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.537-544
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• 2019

유전자 가위를 이용한 게놈편집 기술의 등장은 다양한 분야에서 분자육종에 대한 관심을 유발하였으며, 3세대 유전자가위 CRISPR 기술의 개발은 게놈편집을 통한 분자육종 시대를 가속화하고 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용하여 국내 보급품종인 백옥잠의 BmBLOS 유전자를 편집하여 돌연변이를 유도하고 유전형 및 표현형 검사를 통하여 유전자가위를 이용한 누에 분자육종가능성을 분석하고 이용기술을 확보하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 백옥잠의 BmBLOS 유전자의 염기서열을 구명하고, 이를 바탕으로 3종의 가이드 RNA를 합성하였다. 합성된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 BM-N 누에 세포주에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 통하여 편집효율이 가장 높은 B4N gRNA를 선발하였다. 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9/B4N gRNA를 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 40% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 또한 유전자 편집 G0 세대누에 중 70% 가량에서 표현형의 변화가 관찰되었고, 염기서열 분석결과 대부분의 개체에서 BmBLOS 유전자가 정상과 돌연변이가 같이 존재하는 이형접합자 형태로 나타났으며, 그 유전형 또한 모든 개체에서 다르게 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때 CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 누에 분자육종의 가능성은 매우 높을 것으로 예상되나, 유전자 편집효율을 개선하고 동형접합자를 얻기 위한 교배 및 선발방법에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.172-177
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• 2019

왕고들빼기(선향 품종)을 4주 간격으로 파종하여, 4주 동안 재배하여 어린잎(초장 10cm 이하)과 8주 동안 재배하여 성체(초장이 $20{\pm}5cm$) 상태에서 수확하였다. 수확직후 조사한 호흡률과 에틸렌 발생률은 모두 어린잎이 성체보다 높았으며, DPPH 라디컬 소거능도 성체에 비해 어린잎에서 높았다. 잎의 $L^*$, $a^*$, $b^*$값은 어린잎과 성체가 유의적인 차이를 보이지 않았고 엽록소 함량은 성체에서 높았다. 왕고들빼기 성체와 어린잎을 미세천공 필름으로 포장하여 $2^{\circ}C$, $8^{\circ}C$, 및 $20^{\circ}C$에서 저장하였을 때, 저장온도가 높을수록 생체중 감소율이 높았으며, $2^{\circ}C$와 $8^{\circ}C$에서는 성체의 생체중 감소율이 낮았다. 저장 중 패널테스트를 통해 진행한 외관상 품질도 저장온도가 높을수록 빠르게 나빠졌다. 또한 외관상 품질이 3점을 유지되었던 기간으로 계산한 저장수명은 성체가 $2^{\circ}C$에서는 1.6일, $8^{\circ}C$에서는 1.4일, 그리고 $20^{\circ}C$에서는 1.5일 어린잎보다 더 길었다. 저장 종료일 조사한 포장 내 산소 및 이산화탄소 농도는 대기 중 농도와 유사한 수준이었다. 저장 종료일의 엽록소 함량은 저장온도가 낮을수록 높게 유지되었고, 패널테스트로 조사한 이취는 어린잎에서 더 높은 수준이었다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.453-462
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• 2018

본 연구는 열대, 아열대 지역에서 수집된 다양한 두류 작물의 국내적응성을 검토하기 위하여 농업형질을 조사하고, 유용성분을 평가하여 정보를 제공하므로써 자원의 활용가치를 높이고자 수행하였다. 시험에는 렌즈콩 68, 병아리콩 72, 송이콩 61자원, 총 3작물 201자원을 공시하였다. 작물별 개화일수 평균은 56.7일에서 60.8일로 큰 차이를 보이지 않았으나, 작물별 성숙일수 평균은 26.1일(렌즈콩)에서 107.3일(송이콩)로 변이가 매우 컸다. 작물별 생육일수의 평균은 렌즈콩이 86.8일로 가장 짧고, 병아리콩 108.4일, 송이콩이 163.9일로 가장 길었다. 열대, 아열대 수집 두류 중 병아리콩과 송이콩은 정상적인 개화, 결실로 국내재배가 가능하였으나, 송이콩의 생육일수를 줄일 수 있는 작형개발이 필요하며, 렌즈콩은 5월 이후 기온 상승으로 인해 정상적인 개화, 결실에 어려움이 있어 늦여름 작형을 고려해봐야 할 것으로 보인다. 작물별 100립중의 평균과 범위는 렌즈콩 2.2 g, 1.8-5.3 g, 병아리콩 22.9 g, 7.4-74.6 g, 송이콩 3.8 g, 3.2-5.0 g이었다. 두과 작물은 단백질과 섬유질이 풍부한 것으로 알려졌으며 본 결과의 작물별 조단백 함량 평균은 17.3-26.4%, 조섬유 함량 평균은 4.3-9.5%로 조단백, 조섬유 모두 송이콩의 평균 함량이 가장 높았다. 작물별 식이섬유 함량 평균은 15.7-50.7%로 렌즈콩, 병아리콩은 대조품종인 신선두와 유사한 수준이었으나 송이콩은 월등히 높아(평균 50.7%, 최고 56.3%, IT208112) 식이섬유 고함유 작물로서 활용가치가 있을 것으로 보인다. 렌즈콩, 병아리콩, 송이콩 모두 100립중과 조섬유, 식이섬유 함량간에 높은 부의 상관을 보였으며, 병아리콩의 100립중 변이가 큼에 따라 상관관계가 있는 모든 성분 함량의 변이도 컸다. 전통적으로 활용하고 있는 작물인 강낭콩의 성분 함량과 비교한 결과 평균 조단백 함량은 송이콩과 렌즈콩에서, 조지방, 조섬유 함량은 송이콩과 병아리콩에서 식이섬유 함량은 송이콩에서 우수하였다. 송이콩은 조단백, 조섬유, 식이섬유 함량이 다른 두류 작물보다 월등히 우수한 것으로 나타나 가공용, 기능성용, 산업용 등 용도를 발굴하여 활용할 가치가 있을 것으로 보인다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.472-477
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• 2018

'향철아'는 2005년 하계에 철과 아연을 함유한 '조령벼'와 구수한 누룽지 향을 가지고 있는 '설향찰'을 인공교배하였다. $F_1$을 양성하며 조기에 육성계통의 유전특성을 고정하고자 꽃가루 배양을 실시하고 세대 진전 후 SR30627-HB2968-2계통을 선발하여 수원562호로 계통명을 부여하였다. 2012년부터 지역 적응시험 3년을 실시하고, 그 결과를 2014년 12월 농촌진흥청 직무육성 신품종선정위원회에 상정하여 '중모1043호'로 선정되었다. 농가에 보급 되는 과정에서 수요자의 편이성과 품종의 특성을 쉽게 알리고자 2016년에 특허청에 '향철아' 상표등록(40-1189378)하여 농가에 보급하게 되었다. '향철아'의 출수기는 보통기 재배에서 평균 출수기가 7월 28일로 '화성'보다 12일 빠른 조생종이고, 이삭길이는 22 cm, 주당 이삭수 13개로 화성과 비슷한 특성을 보였다. 이삭당 입수는 86개로 '화성'보다 적었고, 등숙률도 77.8%로 '화성'보다 낮았으며, 현미 천립중이 22.8 g으로 중립종이다. '향철아'는 도열병에 중정도 저항성을 보였고, 줄무늬잎마름병에 저항성을 보였지만 흰잎마름병, 오갈병 및 멸구류에 대한 저항성은 없었다. '향철아'는 도복에는 보통이며, 수발아는 10.1%로 '화성'보다 강했으며, 내냉성은 '화성'비슷한 수준을 보였다. '향철아'의 알칼리붕괴도는 6.5, 아밀로스함량은 19.3%로 '화성'하고 비슷하였으나 단백질함량은 8.2%로 높았다. '향철아'는 구수한 누룽지 향이 있으며, 현미 100 g당 철분 함량이 15.12 mg으로 '화성' 11.43 mg보다 높았으며, 아연 함량은 32.24 mg으로 '화성' 23.49 mg보다 많이 함유하고 있었다. '향철아'의 쌀수량은 중부평야지 4개 지역에서 보통기 보비재배 평균 4.8 MT/ha로 '화성'의 5.3 MT/ha 대비 89% 정도의 수량성을 보였다.

• 한국국제농업개발학회지
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• 제30권4호
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• pp.305-312
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• 2018

배추의 뿌리혹병 저항성 품종 개발 및 관련 연구에 활용할 수 있는 자원 탐색을 목적으로 세계채소센터(World Vegetable Center, 대만 소재)와 아시아 지역 5개국에서 도입한 120 유전자원을 대상으로 전라남도 해남군 배추 재배포장에서 발병한 뿌리혹병균(레이스 2)을 접종하여 저항성 반응을 조사함 1. 발병정도가 1 이하로 저항성 반응을 보인 자원은 IT100384와 IT305623로 2개이고, 발병정도가 1 초과 2 미만으로 중도 저항성 반응을 보인 자원은 IT100385, 100439, 135407로 3개임. 그 외 자원은 발병정도가 2 이상으로 감수성 반응을 보임 2. 저항성 반응을 보인 IT100384는 발병정도는 0.3으로 거의 증상을 보이지 않았으며, IT305623은 발병한 식물체가 발견되지 않아 가장 저항성이 높은 자원으로 나왔음 3. 뿌리혹병균에 대해 감수성 반응을 보인 자원들 중 발병 정도가 4.0으로 병 증상이 아주 심한 자원이 IT100349 등 23개이고, 발병정도가 3.0에서 4.0 미만인 자원이 84개로 가장 많았고, 2.0에서 3.0 미만인 자원은 8개임 4. 본 연구결과 배추 뿌리혹병 발병정도가 낮아 저항성 및 중도 저항성 자원으로 예측되는 5개 자원에 대해서, 병 검정이 유묘 단계에서 이루어졌고 한 개의 균으로 검정하였기 때문에 향후 다양한 균주를 이용하여 재평가함으로 활용가치가 높은 유전자원을 제공할 수 있도록 계속 연구 필요

• 한국국제농업개발학회지
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• 제30권4호
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• pp.277-284
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• 2018

본 연구는 돼지 농가의 생산성 향상 및 수익성 증대를 위한 분자 육종 기술에 적용할 유전자 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 분석 결과에 따르면, 돼지의 간 조직을 이용하여 RNA-Sequencing을 수행한 결과 ECI2 유전자의 SNP를 발견하였고 발견된 SNP chr 7:g.2302809는 c.608로 608번째 C가 G로 변환되어 Threonine에서 Serine으로 아미노산이 치환되는 단일염기다형성임을 확인하였다. Berkshire 돼지 430으로 ECI2 유전자형과 육질 형질과의 연관성 분석 결과 도 체중, 적색도, 육즙 손실, 수분 함량 및 $pH_{24hr}$에서 유의성을 확인할 수 있었다. 그중 GG 유전자형은 $pH_{24hr}$에서 다른 유전자형에 비해 수치가 증가시키는 경향을 확인하였다. 성별에 따른 유전자형과 육질 형질과의 연관성은 거세돈에서 GG 유전자형이 육즙 손실의 감소와 $pH_{24hr}$에서 유의성이 확인되었고, 암퇘지의 GG 유전자형도 수분함량이 증가되었다. 따라서 ECI2 유전자의 GG 유전자형을 가진 돼지가 육질이 더 좋은 것으로 판단된다. 이러한 결과를 바탕으로 ECI2의 GG 유전자형을 고정시킨다면 육질이 우수한 돼지고기 생산이 가능할 것이다. 또한 ECI2 유전자를 이용하여 품종개량 및 조기 선발 기술에 바이오마커로 활용한다면 농가의 경쟁력 강화 효과에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권4호
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• pp.311-338
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• 2021

본 연구는 경기도 김포의 최서북단 DMZ 접경지역 및 민북지역에 위치한 문수산의 산림유전자원보호구역 일대의 관속식물상과 침입외래식물 등을 파악하고 확인된 식물들의 효율적인 관리와 생물다양성 보전을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 실시하였다. 조사는 2019년 4월부터 2020년 10월까지 총 17회에 걸쳐 실시되었다. 문수산 산림유전자원보호구역 일대의 관속식물상은 총 95과 276속 395종 13아종 33변종 3품종 444분류군이 분포하는 것으로 확인되었다. 이는 우리나라 관속식물 총 4,881분류군의 약 9.09%로 나타났다. 문수산 산림유전자원보호구역에서 출현한 한반도 특산식물은 은사시나무, 오동나무, 산이스라지, 백운산운추리 등 6종이 관찰되었다. IUCN 지정 희귀식물은 총 3분류군이 관찰되었다. 위기종(EN)은 복사앵도나무, 약관심종은 쥐방울덩굴과 창포가 출현하였다. 식물구계학적 특정식물은 초 39분류군으로 파악되었다. IV등급은 바위말발도리 등 2분류군, III등급은 고광나무, 병아리꽃나무 등 8분류군이 확인되었다. II등급은 잣나무 및 오리나무 등 총 10분류군이 관찰되었다. 조사지역에서 출현한 침입외래식물은 개망초, 달맞이꽃 및 개쑥갓 등 58분류군으로 확인되었다. 귀화율은 13.1%로 나타났으며, 도시화지수는 18.0%로 계산되었다. 본 연구에서 파악된 문수산 산림유전자원보호구역의 관속식물상과 선행연구와 비교한 결과, 최근 조사 구간이 더 넓고 다양한 경로를 조사했음에도 불구하고 선행연구에 비해 분류군 수가 감소한 것으로 파악되었다. 특히 희귀·특산식물의 수는 크게 감소하고 외래침입식물의 수는 임도 및 등산로 등으로 크게 확산한 것으로 확인되었다. 따라서 산림유전자원보호구역 내 자생식물의 보전 및 관리를 위해 산림휴식년제 등을 도입해야 할 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제38권4호
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• pp.528-553
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• 2020

밭 경작지는 다른 유형의 경작지보다 다양한 작물이 재배되고 있으며, 이모작 등 영농활동에 의한 교란 정도가 상대적으로 크며 건조한 환경조건을 가진다. 본 연구에서는 국내 밭 경작지에 출현하는 식물종의 종조성 및 생활형 특성을 밝히고자 하였다. 식물상 조사는 전국을 대상으로 36개 지역에서 2015년 6월과 8월 두 시기에 수행되었다. 그 결과, 우리나라 밭 경작지에 출현하는 관속식물은 100과 322속 483종 9아종 37변종 1품종 2잡종으로 총 532분류군으로 조사되었다. 과별 분포현황은 국화과가 가장 많은 75분류군을 차지하였고, 다음으로 벼과 68분류군, 콩과 34분류군, 마디풀과 21분류군, 장미과 19분류군, 백합과 17분류군으로 나타났다. 종별 출현빈도는 깨풀과 쑥이 100%로 가장 높았고, 다음으로 환삼덩굴, 속속이풀, 망초, 개망초, 왕고들빼기, 닭의장풀, 바랭이, 돌피, 금방동사니, 괭이밥, 쇠비름, 명아주, 개비름, 콩, 주름잎, 왕바랭이 등이 높게 나타났다. 우리나라 논 경작지에 출현한 식물의 생활형 조성은 일년생식물-단립식물-중력산포형-직립형(Th-R₅-D₄-e)으로 나타났다. 희귀식물로는 주목, 목련, 할미밀망, 쥐방울덩굴, 벼룩아재비, 개지치, 애기담배풀, 두메부추, 물잔디 등 11분류군이 확인되었다. 생태계교란 식물은 환삼덩굴, 애기수영, 가시박, 돼지풀, 단풍잎돼지풀, 서양금혼초, 가시상추, 양미역취, 미국쑥부쟁이 등 9분류군이 확인되었다. 귀화식물은 24과 68속 97종 1변종으로 총 98분류군이 확인되었고, 도시화지수는 30.5%, 귀화율은 18.4%를 나타냈다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권3호
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• pp.223-236
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• 2021

본 연구는 온대 낙엽활엽수림의 하층식생 변화를 구명하여 산림생태계의 체계적 보전과 효율적 관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 2003년 경기도 포천 광릉 숲에 1ha 크기의 영구조사구를 설치하였으며, 영구조사구는 10×10m 크기의 부조사구 100개로 구성되었다. 영구조사구의 임분동태 및 하층식생은 2003년부터 2018년까지 5년 간격으로 조사되었다. 조사구에 출현하는 관속식물은 56과 128속 176종 18변종 4품종 1아종으로 총 199분류군 이었다. 관목층과 초본층의 종수는 시간이 경과함에 따라 모두 감소하는 경향을 보였다. MRPP-test 분석 결과 관목층의 종조성은 2008년-2013년을 제외한 모든 연도에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 초본층의 경우 모든 연도에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 평균 중요치에서 관목층은 참회나무(18.23%), 당단풍나무(16.48%), 작살나무(13.85%)가 우점하는 것으로 분석되었으며, 초본층에서는 단풍취(23.41%), 애기나리(9.45%), 주름조개풀(5.62%)이 우점하는 것으로 나타났다. 관목층은 상층 임분의 흉고단면적과 임분밀도가 높을수록 청미래덩굴, 청괴불나무, 고광나무의 풍부도가 높았으며, 흉고단면적과 임분밀도가 낮을수록 당단풍나무, 물참대, 산뽕나무, 산딸나무의 풍부도가 높았다. 시간이 경과할수록 흉고단면적과 임분밀도는 초본층에 미치는 영향이 적은 반면, 관목층의 참회나무와 당단풍나무의 피도는 초본층종 구성에 미치는 영향이 큰 것으로 분석되었다. 결론적으로 광릉 장기생태조사지의 하층은 종수가 지속적으로 감소하고 있으며, 이 과정은 상층 임분의 종다양성과 흉고단면적, 임분밀도가 하층식생 종조성에 영향을 주는 것으로 판단되었다.