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Development of an ISSR-Derived SCAR Marker in Korean Ginseng Cultivars (Panax ginseng C. A. Meyer)

  • Lee, Jei-Wan;Kim, Young-Chang;Jo, Ick-Hyun;Seo, A-Yeon;Lee, Jeong-Hoon;Kim, Ok-Tae;Hyun, Dong-Yun;Cha, Seon-Woo;Bang, Kyong-Hwan;Cho, Joon-Hyeong
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제35권1호
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    • pp.52-59
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    • 2011
  • Recently, new ginseng cultivars having superior agricultural traits have been developed in Korea. For newly developed plant cultivars, the identification of distinctiveness is very important factors not only in plant cultivar management but also in breeding programs. Thus, eighty-five inter simple sequence repeat (ISSR) primers were applied to detect polymorphisms among six major Korean ginseng cultivars and two foreign ginsengs. A total of 197 polymorphic bands with an average 5.8 polymorphic bands and 2.9 banding patterns per assay unit across six Korean ginseng cultivars and foreign ginsengs from 236 amplified ISSR loci with an average 6.9 loci per assay unit were generated by 34 out of 85 ISSR primers. Three species of Panax ginseng including the Korean ginseng cultivars, P. quinquefolius, and P. notoginseng, could be readily discriminated using most tested primers. UBC-821, UBC-868, and UBC-878 generated polymorphic bands among the six Korean ginseng cultivars, and could distinguish them from foreign ginsengs. Sequence characterized amplified region (SCAR) marker system was introduced in order to increase the reproducibility of the polymorphism. One SCAR marker, PgI821C650, was successfully converted from the randomly amplified polymorphism by UBC-821. It showed the expected dominant polymorphism among ginseng samples. In addition, the specific polymorphism for Sunwon was generated by treating Taq I restriction enzyme to polymerase chain reaction products of PgI821C650. These results will serve as useful DNA markers for identification of Korean ginseng, especially Sunwon cultivar, seed management, and molecular breeding program supplemented with marker-assisted selection.

Changes in ginsenoside compositions and antioxidant activities of hydroponic-cultured ginseng roots and leaves with heating temperature

  • Hwang, Cho Rong;Lee, Sang Hoon;Jang, Gwi Yeong;Hwang, In Guk;Kim, Hyun Young;Woo, Koan Sik;Lee, Junsoo;Jeong, Heon Sang
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제38권3호
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    • pp.180-186
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    • 2014
  • Background: This study evaluated changes in ginsenoside compositions and antioxidant activities in hydroponic-cultured ginseng roots (HGR) and leaves (HGL) with heating temperature. Methods: Heat treatment was performed at temperatures of $90^{\circ}C$, $110^{\circ}C$, $130^{\circ}C$, and $150^{\circ}C$ for 2 hours Results: The ginsenoside content varied significantly with heating temperature. The levels of ginsenosides Rg1 and Re in HGR decreased with increasing heating temperature. Ginsenosides F2, F4, Rk3, Rh4, Rg3 (S form), Rg3 (R form), Rk1, and Rg5, which were absent in the raw ginseng, were formed after heat treatment. The levels of ginsenosides Rg1, Re, Rf, and Rb1 in HGL decreased with increasing heating temperature. Conversely, ginsenosides Rk3, Rh4, Rg3 (R form), Rk1, and Rg5 increased with increasing heating temperature. In addition, ginsenoside contents of heated HGL were slightly higher than those of HGR. The highest extraction yield was 14.39% at $130^{\circ}C$, whereas the lowest value was 10.30% at $150^{\circ}C$ After heating, polyphenol contents of HGR and HGL increased from 0.43 mg gallic acid equivalent/g (mg GAE eq/g) and 0.74 mg GAE eq/g to 6.16 mg GAE eq/g and 2.86 mg GAE eq/g, respectively. Conclusion: Antioxidant activities of HGR and HGL, measured by 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and 2,2-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid radical scavenging ability, increased with increasing heating temperature. These results may aid in improving the biological activity and quality of ginseng subjected to heat treatments.

엽록체 DNA 및 핵 DNA RNApol2_i23에 근거한 둥굴레복합체 (Ruscaceae)의 계통 연구 (Phylogeny of the Polygonatum odoratum Complex Inferred from Multiple cpDNA and Nuclear RNApol2_i23 Sequence Data (Ruscaceae))

  • 박정미;정경숙;오병운;장창기
    • 식물분류학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.353-360
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    • 2011
  • 엽록체 DNA(trnL-F IGS, trnL intron, trnH-psbA)와 핵 DNA(RNApol2_i23)의 염기서열을 분석하여 둥굴레복합체를 대상으로 계통분류학적 연구를 실시하였다. 유럽산 분류군들은 한 분계조로 뚜렷하게 유집되었고, 이들은 한국산 분류군 중에서 둥굴레, 왕둥굴레, 풍도둥굴레 등과 유집되었다. 풍도둥굴레, 왕둥굴레와 제주산의 둥굴레중 하나가 한 분계조로 유집되어 육지로부터 지리적으로 격리된 섬 지역에서 진행되는 둥굴레로부터의 종분화를 추정해 볼 수 있었다. 둥굴레복합체에 속하는 분류군들은 기본염색체수를 기준으로 2개의 소그룹(x= 9와 x = 10)으로 구분되고 있다. 비록 기본염색체수가 줄어드는 방향으로 진화하는 속 내 분류군들의 진화경향과는 일치하지 않으나, 2개 그룹의 구분에 대해서는 분자적인 자료, 특히 핵 DNA 염기서열 분석결과가 이를 강력하게 지지하였다. 반면에 엽록체 DNA는 분류군을 구분하는 해상도가 낮게 나타났다. 속내 분류군들의 진화나 계통관계를 밝히기 위하여 차후에 좀 더 많은 재료에 대한 세포학적, 형태학적, 지리학적 자료가 축적되어야 할 것이다.

멸종위기어류 한강납줄개 Rhodeus pseudosericeus (Pisces: Cyprinidae)의 분포양상 및 멸종위협 평가 (Distribution Aspect and Extinction Threat Evaluation of the Endangered Species, Rhodeus pseudosericeus (Pisces: Cyprinidae) in Korea)

  • 고명훈;한미숙;권선만
    • 한국어류학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.100-106
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    • 2018
  • 우리나라 멸종위기어류 한강납줄개 R. pseudosericeus의 분포양상 및 멸종위협 등급을 평가하기 위해 과거 문헌 기록을 정리하고 2012년부터 2017년까지 분포조사를 실시하였다. 과거에 출현한 지점 수는 26개였으며, 분포조사는 214지점을 조사하여 44개 지점(한강 35개, 삽교천 4개, 대천천 5개 지점)에서 서식을 확인하였다. 한강의 일리천과 삼산천, 반계천, 한포천은 처음으로 서식이 확인되었으나 섬강의 횡성댐 일대와 흑천 하류, 무한천, 대천천 등은 댐건설과 하천공사, 수질오염, 외래종 배스의 확산 등으로 심각한 서식지 및 개체수가 심각하게 감소하고 있었다. 한강납줄개의 주요 서식지는 물이 맑은 하천 중 상류 정수역의 모래와 자갈의 비율이 높고 수생식물이 많은 곳이었다. IUCN 적색목록 기준지침서에 따라 멸종위협 등급을 평가하면, 10년 이내 점유면적 30.2%의 감소와 서식지의 질적 하락, 관상용으로 남획 위험, 외래종 배스의 확산 등으로 멸종위기 등급인 취약(VU A2cde)으로 평가되었다.

문둥이박쥐(Eptesicus serotinus)의 생후 반향정위 발성 발달에 관한 연구 (Postnatal Development of Echolocation Vocalizations in the Serotine Bat, Eptesicus serotinus (Chiroptera: Vespertilionidae))

  • 정철운;한상훈;김성철;임춘우;차진열
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.858-864
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    • 2015
  • 문둥이박쥐(Eptesicus serotinus)의 생후 발성발달 특징을 파악하기 위하여 임신한 암컷 3개체로부터 총 4개체의 새끼 박쥐를 확보하여 발성변화를 분석하였다. 녹음 및 분석은 생후 1일부터 40일까지 수행하였으며, 펄스 지속시간(PD), 펄스 간격(PI), 최고 주파수(PF), 시작 주파수($F_{MAX}$), 종료 주파수($F_{MIN}$), 대역폭(BW)에 대하여 측정하였다. 새끼 박쥐는 생후 초기에 가장 다양한 패턴의 음성을 발산하였으며, 연령이 증가함에 따라서 점차 어미와 유사해졌다. PD와 PI는 연령이 증가할수록 감소하였으며, 반면 PF, $F_{MAX}$, $F_{MIN}$, BW는 증가하였다. PF, $F_{MAX}$, $F_{MIN}$, BW는 생후 10일에서 20일 사이에 가장 큰 변화가 확인되었으며, PD는 생후 30일에서 40일 사이에 가장 큰 변화가 확인되었다. 따라서 진동수의 발성과 관련이 있는 발성근육의 수축 능력은 생후 20일경 가장 발달하게 되며, 발성시간과 관련된 발성근육의 이완 능력은 생후 30일에서 40일 사이에 가장 발달하는 것으로 판단된다. 본 연구에 이용된 새끼 개체들은 생후 40일차에도 비행이 확인되지 않았으나 발성음은 어미와 유사하게 나타났다. 따라서 이러한 결과는 새끼 박쥐의 발성 발달은 비행행동 또는 비행과 관련된 근육의 발달을 필수적으로 동반하는 것은 아니라는 것을 보여주는 결과라 판단된다.

산림성 조류의 번식기 음성녹음을 이용한 조류군집 평가 (Evaluation of the Forest Bird Community in the Breeding Season by using the Sound Recording System)

  • 유승화;한현진;김동원;주우영
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.39-46
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    • 2018
  • 번식기 조류 조사(Breeding Bird surveys)는 생태계 내 군집 구조와 기능 그리고 생물다양성 보전을 위한 중요한 기초 자료를 제공한다. 최근 기후변화 등에 따른 생물다양성이 급변함에 따라 산림성 조류조사 데이터의 정확성 및 공간적인 확대와 시계열적 모니터링을 위해 음향 센서 등의 활용이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 조류 음성을 녹음한 데이터와 현장 조류조사 자료를 비교 분석하여 번식시기 산림성 조류의 군집 다양성 평가에 음향 녹음 센서의 활용 가능성을 파악하는 것이다. 2013년 5월 2일부터 16일까지 현장조사 및 녹음을 실시하였으며, 조사 대상지는 점봉산지역의 곰배령과 조침령, 그리고 소백산지역의 죽령과 고치령 구간으로 총 4개 권역 48개 지역, 186개 지점이었다. 녹음결과를 이용하여 현장조사에 의한 조류군집지수와의 상관관계를 분석한 결과, 녹음에 의한 조류 종의 수와 개체수, 울음소리 횟수는 현장조사에 의한 조류의 종의 수, 개체수와 유의미한 상관관계가 있었지만, 녹음에 의한 조류 종의 수와 음성의 횟수는 현장조사(관측과 청음 병행)에서의 종다양도, 종풍부도와 유의미한 상관관계가 있었지만 종균등도와는 약한 상관관계 혹은 관계가 없음으로 나타났다. 결과적으로 현장에서의 음성녹음 자료를 분석할 경우 조류군집의 종조성과 함께 종다양성을 확인할 수 있었다. 비번식기의 음성녹음에 비하여 번식기의 음성녹음은 녹음결과와 종다양성과의 상관관계에서 보다 신뢰도가 높게 나타났으며 활용가능성이 더 높은 것으로 사료된다.

Effects of elevated CO2 concentration and increased temperature on leaf quality responses of rare and endangered plants

  • Jeong, Heon-Mo;Kim, Hae-Ran;Hong, Seungbum;You, Young-Han
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제42권1호
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    • pp.1-11
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    • 2018
  • Background: In the study, the effects of elevated $CO_2$ and temperature on the nitrogen content, carbon content, and C:N ratio of seven rare and endangered species (Quercus gilva, Hibiscus hambo, Paliurus ramosissimus, Cicuta virosa, Bupleurum latissimum, Viola raddeana, and Iris dichotoma) were examined under control (ambient $CO_2$ + ambient temperature) and treatment (elevated $CO_2$ + elevated temperature) for 3 years (May 2008 and June 2011). Results: Elevated $CO_2$ concentration and temperature result in a decline in leaf nitrogen content for three woody species in May 2009 and June 2011, while four herb species showed different responses to each other. The nitrogen content of B. latissimum and I. dichotoma decreased under treatment in either 2009 and 2011. The leaf nitrogen content of C. virosa and V. raddeana was not significantly affected by elevated $CO_2$ and temperature in 2009, but that of C. virosa increased and that V. raddeana decreased under the treatment in 2011. In 2009, it was found that there was no difference in carbon content in the leaves of the six species except for that of P. ramosissimus. On the other hand, while there was no difference in carbon content in the leaves of Q. gilva in the control and treatment in 2011, carbon content in the leaves of the remaining six species increased due to the rise of $CO_2$ concentration and temperature. The C:N ratio in the leaf of C. virosa grown in the treatment was lower in both 2009 and 2011 than that in the control. The C:N ratio in the leaf of V. raddeana decreased by 16.4% from the previous year, but increased by 28.9% in 2011. For the other five species, C:N ratios increased both in 2009 and 2011. In 2009 and 2011, chlorophyll contents in the leaves of Q. gilva and H. hamabo were higher in the treatment than those in the control. In the case of P. ramosissimus, the ratio was higher in the treatment than that in the control in 2009, but in 2011, the result was the opposite. Among four herb species, the chlorophyll contents in the leaves of C. virosa, V. raddeana, and I. dichotoma did not show any difference between gradients in 2009, but decreased due to the rise of $CO_2$ concentration and temperature in 2011. Leaf nitrogen and carbon contents, C:N ratio, and chlorophyll contents in the leaves of seven rare and endangered species of plant were found to be influenced by the rise and duration of $CO_2$ concentration and temperature, species, and interaction among those factors. Conclusions: The findings above seem to show that long-term rise of $CO_2$ concentration, and temperature causes changes in physiological responses of rare and endangered species of plant and the responses may be species-specific. In particular, woody species seem to be more sensitive to the rise of $CO_2$ concentration and temperature than herb species.

경상북도 신갈나무 성숙림에서 15% 군상잔존벌 이후 초기 하층식생 변화 (Initial Responses of Understory Vegetation to 15% Aggregated Retention Harvest in Mature Oak (Quercus mongolica) Forest in Gyungsangbukdo)

  • ;김준수;조용찬;배상원;윤충원;변봉규;배관호
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권2호
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    • pp.239-246
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    • 2013
  • 본 연구에서는 15% 군상잔존벌채의 식생 및 종다양성 보전 효과를 분석하기 위하여 경상북도 봉화군 신갈나무 성숙림(임령 100년 이상)에서 처리 전 후 조사를 통하여 직접적인 식생 변화를 관찰하였다. 벌채구(0.85), 잔존구(0.15) 및 대조구(1.0)에 1의 초본방형구를 각각 192개, 36개, 300개 설치한 후 하층식생의 피도 및 종다양성의 변화, 초본 및 목본의 생육형별 변화, 그리고 군집 변화(서열분석)등을 분석하였다. 서열분석 결과, 잔존구는 벌채구와 비교하여 전체적인 식생 속성 변화가 낮게 나타났다. 처리 직후, 벌채구는 기계적 피해에 의해 피도가 약간 감소(15.6%에서 14.7%)하였으며, 종풍부도(14종에서 22종)는 증가하였다. 잔존구 및 대조구는 피도 및 종풍부도 모두 증가하였다. 생육형 측면에서 15% 잔존벌채 이후 초기변화는 목본성 종 보다는 초본성 종의 양 증가에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 처리 이후, 잔존구는 가장자리 증가에 의한 환경 변화 및 그에 따른 반응을 나타냈고, 벌채구는 벌채교란에 기인한 기계적 피해를 포함한 임분 구조 변화에 의한 반응이 나타났다. 본 연구는 임분 처리 전 자료를 수집하여 진행되고 있다는 점에서 지속적 관찰의 필요성이 높다.

더덕포장 선충발생 상황 및 당근뿌리혹선충에 의한 피해 (Occurrence of plant parasitic nematodes in Codonopsis lanceojata field and its damage by Meloidogyne hapia)

  • 임주락;황창연;김종엽;박춘봉;김대향;최정식;추병길
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.317-323
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    • 2005
  • 우리나라 더덕의 주 재배지인 전라남북도, 경상북도, 경기도, 강원도, 제주도, 울릉도 등 15지역 116개 재배포장을 대상으로 한 식물기생선충의 분포와 피해를 조사하였다. 분포가 확인된 9속의 선충 중 Ditylenchus citri, Meloidogyne hapla, M. incognita, Pratylenchus neglectus, Tylenchorynchus claytoni 등 5종이 동정되었다. 이들 중 M. hapla의 포장검출률이 61.9%로 가장 높았고, Tylenchu spp. 16.1%, Pratylenchus neglecrus 7.8%, Ditylenchus citri 5.1%, Helicotylenchus sp. 5.1%순이었다. 더덕 2년생을 대상으로 한 지역별 당근뿌리혹선충에 의한 피해는 포장감염률과 감염주율이 각각 67.0%, 60.2%였으며 평균 감수율은 10%였다. 전북지역 더덕 재배지에서 당근뿌리혹선충에 의한 피해는 재배년수가 길어질수록 많았고, 평야지가 산간지나 중산간지보다 많은 경향이었다.

성토제 하부에 매설된 사석층의 침투특성 (Seepage Characteristics of Embedded Rock Layer Under the Earth Fill)

  • 이행우;장병욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.63-72
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    • 2005
  • 해안매립 및 방조제 공사 시 바닥사석은 장비의 이동성 및 현장 시공성을 개선하기 위하여 포설된다. 그러나 공사완료 후 이러한 바닥사석층은 상부 구조물에 치명적인 침투피해의 원인으로 작용하나 이러한 바닥사석층에 대한 침투특성이 규명되지 않아 바닥사석층이 있는 구조물의 정확한 침투거동 파악이 곤란하다. 보통 사석층내의 침투는 Non-Darcy 흐름으로 알려져 있지만, 성토층 등 지중에 매설된 사석층 내의 침투는 Darcy 흐름 또는 Non-Darcy 흐름인지는 아직까지 명확히 파악되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 성토지반에 매설되어 있는 사석층의 침투특성을 파악하기 위하여 수치해석, 실내모형실험, 현장조사 등 다각적인 방법으로 접근하였다. 그 결과 성토지반내 사석층의 침투는 Darcy 흐름으로 가정하고 유도한 해석모형에 의해 계산한 침윤선과 실내모형에서 실측한 침윤선을 서로 비교한 결과 $95\%(\alpha=0.05)$ 신뢰구간에서 유의성이 있었으며, 실내모형실험에서 구한 유속에 대한 레이놀즈 수가 10미만의 층류이고, 유속과 동수경사가 비례관계로 나타났다. OO 방조제를 대상으로 바닥사석층까지 보링을 하고 측정한 투수계수와 동수경사로부터 계산한 Darcian 유속에 대해서는 레이놀즈 수가 $1\~6$ 범위의 층류로 나타났다. 이상의 결과로 보아 성토지반에 매설되어 있는 사석층내의 침투는 층류의 Darcy 흐름일 가능성이 높다고 판단된다.