• Plant Biotechnology Reports
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• 제5권3호
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• pp.245-254
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• 2011

This study describes an efficient protocol for Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of two subgroups of genotype AAA bananas (Musa acuminata cv. Pei Chiao and Musa acuminata cv. Gros Michel). Instead of using suspension cells, cauliflower-like bud clumps, also known as multiple bud clumps (MBC), were induced from sucker buds on MS medium containing $N^6$-Benzylaminopurine (BA), Thidiazuron (TDZ), and Paclobutrazol (PP333). Bud slices were co-cultivated with A. tumefaciens C58C1 or EHA105 that carry a plasmid containing Arabidopsis root-type ferredoxin gene (Atfd3) and a plant ferredoxin-like protein (pflp) gene, respectively. These two strains showed differences in transformation efficiency. The EHA105 strain was more sensitive in Pei Chiao, 51.3% bud slices were pflp-transformed, and 12.6% slices were Atfd3-transformed. Gros Michel was susceptible to C58C1 and the transformation efficiency is 4.4% for pflp and 13.1% for Atfd3. Additionally, gene integration of the putative pflp was confirmed by Southern blot. Resulting from the pathogen inoculation assay, we found that the pflp transgenic banana exhibited resistance to Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4. This protocol is highly advantageous to banana cultivars that have difficulties in setting up suspension cultures for the purpose of quality improvement through genetic transformation. In addition, this protocol would save at least 6 months in obtaining explants for transformation and reduce labor for weekly subculture in embryogenic cell suspension culture systems.

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권3호
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• pp.242-247
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• 2017

Humic acid (HA) is a complex organic matter found in the environments, especially in grassland soils with a high density. The bioactivity of HA to promote plant growth depends largely on its extraction sources. The quality-control of HA and the quality improvements via an artificial synthesis are thus challenging. We recently reported that a polymeric product from fungal laccase-mediated oxidation of catechol and vanillic acid (CAVA) displays a HA-like activity to enhance seed germination and salt stress tolerance in a model plant, Arabidopsis. Here, we examined whether HA or CAVA enhances the growth of Italian ryegrass seedling. Height and fresh weight of the plant with foliar application of HA or CAVA were bigger than those with only water. Interestingly, enhanced root developments were also observed in spite of the foliar treatments of HA or CAVA. Finally, we proved that HA or CAVA promotes the regrowth of Italian ryegrass after cutting. Collectively, CAVA acts as a HA mimic in Italian ryegrass cultivation, and both as a biostimulant enhanced the early growth and regrowth after cutting of Italian ryegrass, which could improve the productivity of forage crops.

• 한국자원식물학회지
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• 제17권3호
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• pp.239-247
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• 2004

더덕 뿌리에서 유래한 EST cDNA library로부터 cyclophilin 유전자와 높은 상동성을 나타내 는 full clone cDNA를 얻었다. 더덕의 cyclophilin, ClCyP1은 747 bp의 cDNA로 174개의 아미노산을 코딩하는 525 bp의 ORF를 가지고 있다. ClCyP1의 아미노산 서열을 분석한 결과, 기존에 보고된 식물들의 cytosolic cyclophilin들과 높은 상동성을 나타내었으며, 여러 식물의 cytosolic CyP의 공통적인 특징인 7개의 아미노산 잔기(KSGKPLH)를 가지고 있었다. RT-PCR분석 결과, 더덕의 ClCyP1은 식물의 조직 전체에서 발현되며, 저온, 고온, 그리고 염 스트레스에 대해 그 발현량이 증가하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.11-18
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• 2006

고염 스트레스에 대한 연구는 농업 생산성에 직결되기 때문에, 고염에 대한 식물의 반응 및 신호전달, 적응기작은 중요한 연구주제가 되어 왔다. 현재까지 연구된 고염 스트레스에 대한 저항성 기작 및 유전학적 요소들이 많이 밝혀졌는데도 불구하고 아직 많은 연구를 필요로 하고 있다. 그래서 본 연구에서는 모델식물로 잘 알려진 애기장대에 pSK1015 vector로 T-DNA를 삽입하여 고염 스트레스에 대해 감수성을 보이는 돌연변이체, ssm1 돌연변이체를 선별하였다. ssm1 돌연변이체는 고염 스트레스를 받게 되면 이온의 독성 스트레스와 세포내 삼투압의 불균형에서 오는 스트레스에 대해 대조군에 비해 감수성을 보였다. ssm1 돌연변이체의 genomic DNA 상의 T-DNA가 삽입된 부위를 찾기 위하여 genomic DNA mutant library screening을 수행한 결과, 기존의 알려진 syntaxin 기능 및 환경 스트레스에 관련된 F3M18/AtSYP61/OSM1 임을 알 수 있었다.

• 농약과학회지
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• 제17권4호
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• pp.394-401
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• 2013

Trichoderma harzianum 은 식물의 뿌리주변에 살아가는 근권미생물 중의 하나로 여러 가지 식물에 생육을 촉진하며 식물의 병저항성을 증강시킨다. 본 연구로부터 선발된 T. harzianum MPA167은 보리의 근권 등으로부터 분리된 183종의 트라이코데르마 균주로부터 선발되었으며 고추역병균인 Phytophthora capsici에 대한 억제효과가 우수함을 구명하였다. T. harzianum MPA167균주는 23s rDNA ITS sequences 분석 결과 T. harzianum 으로 동정하였다. 본 균주($1{\times}10^6$ spores/ml)의 처리는 고추역병의 방제에 가장 효과적이었으며 이 균주가 생산하는 휘발성 생육촉진물질은 담배 및 애기장대 식물의 생육을 크게 증가 시켰다. 또한 본 균주의 처리로 고추의 생육촉진과 유도저항성이 발현되었다. 이와 같은 결과로 보아 본 선발 균주인 T. harzianum MPA167는 작물의 생육촉진과 생물방제를 위한 친환경 농자재로의 활용이 가능 할것으로 생각된다.

• BMB Reports
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• 제40권2호
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• pp.247-260
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• 2007

Cinnamate 4-hydroxylase (C4H) is a key enzyme of phenylpropanoid pathway, which synthesizes numerous secondary metabolites to participate in development and adaption. Two C4H isoforms, the 2192-bp BnC4H-1 and 2108-bp BnC4H-2, were cloned from oilseed rape (Brassica napus). They both have two introns and a 1518-bp open reading frame encoding a 505-amino-acid polypeptide. BnC4H-1 is 57.73 kDa with an isoelectric point of 9.11, while 57.75 kDa and 9.13 for BnC4H-2. They share only 80.6% identities on nucleotide level but 96.6% identities and 98.4% positives on protein level. Showing highest homologies to Arabidopsis thaliana C4H, they possess a conserved p450 domain and all P450-featured motifs, and are identical to typical C4Hs at substrate-recognition sites and active site residues. They are most probably associated with endoplasmic reticulum by one or both of the N- and C-terminal transmembrane helices. Phosphorylation may be a necessary post-translational modification. Their secondary structures are dominated by alpha helices and random coils. Most helices locate in the central region, while extended strands mainly distribute before and after this region. Southern blot indicated about 9 or more C4H paralogs in B. napus. In hypocotyl, cotyledon, stem, flower, bud, young- and middle-stage seed, they are co-dominantly expressed. In root and old seed, BnC4H-2 is dominant over BnC4H-1, with a reverse trend in leaf and pericarp. Paralogous C4H numbers in Brassicaceae genomes and possible roles of conserved motifs in 5' UTR and the 2nd intron are discussed.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2013

작물의 생산성 증가를 위해 염해 저항성 메커니즘을 이해하는 것이 중요하다. 식물의 염해 저항성에 관련된 유전자를 확보하기 위한 여러 가지의 선별방법이 개발되었다. 본 논문에서는 애기장대의 cDNA 라이브리를 염해감수성 효모인 cnb 돌연변이체에 삽입하여 염해 감수성 표현형을 회복하는 콜로니를 선발하였다. 이 선별방법을 통하여 34종의 cnb 돌연변이체의 염해 감수성을 회복하는 콜로니를 선별하였으며, 염기서열분석을 통하여 CaS와 AtSUMO1, AtHB-12 등 9종의 유전자임을 확인하였다. 이들 유전자 중 CaS의 발현이 염해 저항성을 증가시키는 것과 염해 처리에 의해 CaS의 유전자의 발현이 증가되는 것을 확인하였다. CaS 발현억제 형질전환체는 100 mM 염처리에 의하여 뿌리생장이 저해되었다. 또한 150 mM 염처리에 의하여 CaS 발현억제 형질전환체의 잎에서 백화현상을 나타내었다. 이러한 결과를 통하여 CaS 유전자가 효모와 식물에서 염해 저항성에 중요한 유전자임을 증명하였다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권2호
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• pp.118-123
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• 2015

메타게놈(metagenome)은 연구실에서 배양이 불가능한 미생물을 포함한 자연계에 존재하는 미생물의 유전자를 직접 연구하는 학문분야이다. 지구상 거의 모든 자연, 인공 환경에서 살고 있는 미생물 DNA를 분리 정제하는 것이 가능하며, 재조합 DNA 기술 등을 이용하여 배양 가능한 숙주미생물에 메타지놈을 클로닝함으로서 메타지놈 라이브러리를 제작할 수 있다. 최근 메타게노믹스를 통하여 자연계에 존재하고 있는 대다수의 미생물들이 실험실에서 배양되지 않았던 이유를 구명할 수 있게 되었고, 그들이 가지고 있는 생태학적인 의미와 역할에 대한 이해와 더불어 점차 그 응용 분야와 범위도 확대되고 있다. 이와 같은 메타게놈의 응용 분야 확대의 한 방안으로 본 연구에서는 새로운 제초활성 물질 및 제초활성 물질 생산에 필요한 유전자를 확보하기 위해 메타게놈 라이브러리를 대상으로 오이 떡잎절편 검정, 미세조류 생장저해 검정, 종자발아 저해 검정의 HTS (high throughput screening) 시스템을 구축하였고, 구축된 시스템으로부터 선발된 최종 단일 클론인 9-G1과 9-G12의 바랭이에 대한 in vivo assay를 통해 본 연구에서 개발한 HTS 시스템의 유효성을 확인 하였다. 후속연구로서 활성단일클론이 만들어내는 제초활성물질의 동정 및 제초활성물질을 합성하는 유전자군에 대한 연구를 수행 중에 있다.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1091-1097
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• 2015

본 논문에서 벼 ascorbate peroxidase (OsAPx1) 유전자의 발현 분석을 Northern과 Western 분석을 통하여 유묘 에서는 뿌리, 정단분열조직(shoot apical meristem, SAM), 잎 보다는 잎집에서 더 많이 발현되는 것을 확인하였다. 성숙된 조직에서는 OsAPx1 유전자가 잎을 제외하고는 뿌리, 줄기, 꽃에서 강하게 발현되었다. 또한 이 OsAPx1 유전자는 벼 곰팡이 병원균인 벼 도열병 및 세균성 병원균인 흰빛잎마름병에도 반응하였고 특히 흥미있게도 OsAPx1 유전자는 식물호르몬에 대해서 서로 다르게 발현 양상을 보였다. 이 유전자는 자스몬산(JA)에 대해서는 강한 발현 을 보였지만 반대로 살리실산(SA) 및 ABA와 같이 처리된 세포에서는 강한 발현 억제를 보였다. 이는 이 유전자가 JA에는 반응하지만 SA와 ABA하고는 서로 길항작용을 하는 것으로 보인다. 근연관계분석을 통하여 OsAPx1유전 자가 애기장대의 AtAPx1 와 거의 유사하여 AtAPx1 결손 라인을 가지고 표현형 조사를 실시하였다. 그 결과, 외부에서 H₂O₂를 처리하였을 때에 O₂^- 와 H₂O₂의 축적이 wild type과 비교하여 AtAPx1 결손 라인에서는 현저히 높았다. 따라서 본 연구를, 통하여 OsAPx1 유전자는 벼에서 산화 환원 균형 유지를 통하여 다양한 세포 분화발달 및 병원균 방어에도 관여하며 이 유전자의 발현은 JA의 신호전달에 의해서 매개되는 것으로 예상이 된다.