• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권2호
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• pp.75-82
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• 2013

Haploids are plants with a gametophytic number of chromosomes in their sporophytes. Androgenesis occurs from asymmetric division of pollen grains into generative cells and vegetative cells, followed by re-entry of the vegetative cell during S-phase, which causes microspores progress into G2/M transition in culture. One of the most interesting features of haploids is the possibility to produce doubled haploid (DH) individuals. Doubled haploidy is extremely useful to plant breeders because it enables shortened breeding periods and efficiency in selection of useful recessive agronomic traits. Doubled-haploid technology is not only applicable to breeding, but also to transformation programs of desired genes. In addition to practical breeding programs, DH lines provide useful materials of fundamental genetics including exploitation of QTLs and genes conferred with various agronomic traits by establishing DH populations. This paper provides historical overviews on androgenesis and describes several mechanisms associated with pollen embryogenesis, including mode of actions in pollen embryogenesis, mechanisms of chromosome doubling and factors affecting androgenesis. We also discuss recent progress in application of haploids to breeding, genes associated with in vitro response and drawbacks to anther culture for application of doubled haploids in crop breeding.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제3권2호
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• pp.109-112
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• 2001

Androgenesis in silkworm acquires a special significance as along with combined applications of other breeding strategies like parthenogenesis and cloning, it may serve as n valuable tool for sex control in sericulture as well as selection and production of bisexual homozygous androgenetic lines. Production of hybrid silkworm yielding high proportion of male larvae is of immense use to silk industry (Strunnikov, 1975, 1983). In this review, an attempt has been made to assimilate the works carried out on androgenesis, different techniques of induction towards androgenetic development and its role in silkworm breeding.

• 한국양식학회지
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• 제19권3호
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• pp.166-172
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• 2006

동일 종내 미꾸라지(Misgurnus mizolepis) 웅성발생성 인공처녀생식(intraspecific androgenesis)기술을 개발하기 위해 미꾸라지 난 유전물질의 불활성화와 이에 따른 웅성발생성 반수체 유도 조건을 최적화하였다. 다양한 자외선(UV)농도$(0\sim25,650ergs/mm^2)$를 이용하여 미꾸라지 난의 유전학적 불활성화를 시도하였으며 수정률, 부화율 및 반수체 출현율을 평가한 결과 10,800 ergs의 농도에서 가장 우수한 반수체 유도 효율을 보였으며 최초 처리 난 중 50%이상의 웅성발생성 반수체 수율을 확보할 수 있었다. 웅성발생성 개체는 전형적인 haploid syndrome의 특징을 나타내었고 flow cytometry분석 결과 정확히 미꾸라지 반수체(1.4 pg/cell)의 DNA함량을 보유하는 것으로 나타났다. 인위적으로 삽입된 형질전환 유전자 표지를 이용하여 부계 특이적인 인공처녀생식 여부를 확인하였으나 일부 반수체자어들에서$(8\sim11%)$ 모계 유전물질의 잔류가 검출되었다.

• 한국양식학회지
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• 제19권4호
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• pp.281-287
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• 2006

우리나라 주요 담수어종인 미꾸라지(Misgurnus mizolepis)를 어류 염색체 조작 모델로 개발하기 위한 연구의 일환으로 동일 종내 웅성발생성 이배체 유도 조건을 개발하고 유도된 웅성발생성 이배체의 생존능력을 평가하였다. 자외선(UV; $10,800\;ergs/mm^2$)을 이용하여 난자의 유전물질을 불활성화시키고 인공수정 28분 후(제1난할 중기)에 온도처리(고온 자극 $40.5\;^{\circ}C$ 120초 후 저온 자극 $1\;^{\circ}C$ 45분)를 통해 제1난할을 억제하였다. 본 온도처리를 통해 생존력 있는 웅성발생성 이배체들이 유도되었고(평균 부화율, 26.9%), 부화 후 1주일째를 기준으로 평균 웅성발생성 이배체 수율은 최초 처리난의 7%내외로 나타났다. 그러나 웅성발생성 이배체 유도 효율은 cytoplasmic donor의 질에 크게 영향을 받음이 관찰되어 사용한 암컷 친어별로 큰 편차가 관찰되었다. Flow cytometry 분석에 의해 생존력 있는 웅성발생성 개체들의 이배체 복원이 확인되었으며 아울러 형질전환 표지를 이용하여 동형접합성 개체 유도의 가능성이 확인되었다. 웅성발생성 이배체들은 일반대조군 이배체에 비해 낮은 생존능력을 보였으며 특히 부화 후 1개월까지 유의적으로 낮은 생존율을 나타내었다. 그러나 후기 생존능력은 일반 이배체군과 유사하였다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제8권2호
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• pp.123-127
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• 2004

Normally, silkworms, Bombyx mori, generate offspring by sexual activity. As we known, the hybrids of the first generation of the silkworm have higher cocoon production than pure lines. During the sericulture production, many processes are related with sex control. For example, sex sorting in the egg grainages, rearing of only male silkworm to save the mulberry leaf consumption and increase silk output and quality. Therefore it is very interested in understanding the sex control of the silkworm in theory and practice. Chinese sericultural scientists have been being engaged in the researches in the fields of artificifial parthogenesis, dispermic androgenesis, sex-limited varieties, sex linkage balanced lethal strain and high temperature sensitive male stocks for several decades and gained substantial achievement. Some of the achievements have been used in the commercial production. In this review, the authors introduced that the methods for control of the silkworm sex, and regulate the silkworm sex ratio according to different producing aim in the world and especially in China.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제1권1호
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• pp.56-60
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• 1999

Sexual reproduction is an essential process in the propagation of flowering plants. Recent advances in plant cell biology and biotechnology have brought new and powerful methodologies to investigate and manipulate the reproductive processes of angiosperms including agronomically important crop plants. Successful cryopreservation of maize, rye and triticale pollen and young embryos of microspore-and zygote-origine contributes to long term preservation of important plant germ-lines in gene banks. Discovering morphogenetic characteristics of the different developmental pathways taking place in wheat and maize androgenesis in vitro helps to influence the procedure to produce genetically and phenotipically stable homozygous doubled haploid plants for breeding purposes. Detailed ultrastructural and cell-biological studies on the developmental sequences of male and female gametophyte development in wheat, experimental protocols developed to isolate and micromanipulate egg cell protoplasts, make it possible to use plant gametes and the sexual route itself to produce genetically improved organisms. Plant gametes can become useful tools for crop improvement in the near future. Recent achievements by our laboratory in this field are reviewed in the present paper

• 식물조직배양학회지
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• 제26권3호
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• pp.189-195
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• 1999

녹색꽃양배추의 약배양에 영향을 미치는 제 조건을 규명하고 다양한 유전적인 특성을 가진 품종들을 대상으로 다수의 계통을 유기하여 신품종 육성 소재로 이용하고자 실험한 결과는 다음과 같다. 배지시험 결과 B5배지에 NAA 0.1 mg/L + 2.4-D 0.1mg/L + 당 10% 처리구에서 배상체 발생율이 가장 높았으며 액체배지가 고체배지보다 5배 정도 배발생에 효과적이었다. 약접종 직후 35$^{\circ}C$ 고온처리 일수에 따른 시험에서는 1일처리가 가장 효과적이었으며 시일이 경과할수록 배상체 발생율이 현저히 저하되었다 품종간 배상체 유기율은 Green valient 2.8%에서 Haisi의 21%까지 차이가 심하였으나 이배체율은 62~74%로 품종간 큰 차이를 나타내지 않았다. Rokguray와 Haisi두 품종 약유래 계통의 포장특성 검정결과 초장, 엽수, 측지수, 화뢰의 지름은 다양한 변이를 보였으며 두 품종에서 유기된 계통들 중 조숙이며 초장이 크고 화뢰의 지름이 큰 계통과 중만생이며 엽수가 많고 화뢰의 지름이 작은 계통을 각각 5계통, 7계통을 선발하여 F$_1$육성 소재로 이용하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권3호
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• pp.149-156
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• 1999

도라지 약배양에 있어서 저온처리가 화분 2형현상과 배형성에 미치는 영향을 조사하기 위해 1핵성 소포자기의 도라지 약을 0.5 mg/L NAA와 1.0mg/L BA가 첨가된 MS배지에 배양하였다. 저온전처리는 이상화분과 균등분열에 의한 B형 화분, 다핵 및 다세포 화분수를 현저하게 증가시켰는데 특히 8$^{\circ}C$에서 5일간 저온전처리는 배양 전 이상화분이 20.6%가 증가되었고 배양 중에는 54.9%의 캘러스와 9.9%의 배형성율을 나타내 가장 효과적이었다. 배양 중 소포자로부터 배는 첫째. 주로 영양세포가 분열하거나 둘째, 영양세포와 생식세포가 각각 분열하거나 셋째, 균등분열에 의한 영양핵과 동일한 크기의 두 낭세포 모두가 분열하여 배를 형성하는 3가지 경로가 관찰되었다.