• KSBB Journal
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• 제9권1호
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• pp.26-34
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• 1994

챙파홍섬무우의 모상근 배양에서 몇 가지 외재 호르몬에 대한 반응을 조사하였던 바, auxins중의 2, 4-D는 안토시아닌의 생성을 촉진하였으며 동시에 뿌리의 탈분화를 유도하였다. Cytokinins은 이식 초기의 비교적 소량의 색소능 촉진효과를 나타내었으며, ABA는 색소의 발현억제 효과를 보이고 GA3 는 색소 생성에 별다른 영향을 마치지 않았다. 1mg/l의 농도에서 2, 4-D 이외의 호르몬은 모상근의 탈분화를 유도하지 않았으며, 모상근의 생장을 대조구 이하로 억제하였다. 2, 4-D와 kinetin를 처리하여 시간경과에 따른 안토시아닌 함량의 변화와 PAL, CHS의 활성변화를 조사하였다. 색소능의 변화를 볼 때, 대조구는 6일 에서 kinetin은 6-9일의 이식초기에 일시적인 색소의 증가를 보였으며, 2, 4-D 처리구는 9엘부터 증가하여 18일경에 peak를 보이며 가장 높은 색소 생성을 나타내었다. PAL의 활성 변화에 있어서는, 대조구에 비하여 kinetin, 2, 4-D처리구 둘 다 활성의 증가를 보이고 kinetin은 6 일에 서 2, 4-D는 9 일에 셔 각각 활성의 peak를 나다내였으며, 특히 2, 4$\longrightarrow$D 의 경우는 18일에서 또 한번의 약한 활성 증가를 보였다. CHS는, 대조구에서는 이식 후 3일에 활성의 일시적인 증가가 있었을 뿐 이후 계속 낮은 상태를 유지하였고 Kinetin 처리구는 6일에서 활성이 증가하여 9일에 최대활성을 보이고 이후 감소하게 된다. 2,4-D 처리구는 9일부터 활성이 증가하여 18일경 최대활성을 나타내고 이후 비교적 높은 활성수준에서 유지되였다. 이외에 이식 후 hormone free 배지 에서 2주간의 전배양 후 kinetin의 처리는 색소축적에 별다른 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과에 따라, 2, 4-D, kinetin에 의한 안토시아닌 생성의 촉진효과는 PAL, CHS의 활성 증 가와 유의적인 연관을 나타내였으며, 특히 시간경과 에 따른 CHS의 활성 변화와 색소의 축적은 비례하여 색소 생성에 있어 CHS의 rate-limiting 역할을 제시하였다. Kinetin를 포함하는 cytokinins은 뿌리의 상처에 의한 “wound-response"에 따른 배양초기의 색소 발현을 촉진하는 작용을 하는 것으로 사료되었다. 2, 4-D와 kinetin에 의해 발현되는 PAL, CHS의 활성증감의 정도는 물론 peak를 보이는 경과시간에서의 차이는 각기 다른 조절기작을 갖는 Isozyme의 존재에 의한 것으로 추정되었다.정되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권1호
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• pp.9-15
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• 2016

고온은 사과(Malus domestica Borkh) 과실의 품질에 영향을 끼치는 가장 중요한 환경 요인 중 하나이다. 착색기의 '홍로' 사과 과실을 3단계로 구분하여 Real-time PCR을 통해 온도조건에 따른 안토시아닌 합성과 당 축적 관련 유전자의 발현 차이를 조사하였다. 당 합성관련 유전자인 ${\beta}$-amylase(BMY)와 polygalacturonase(PG)의 발현은 변색 시작단계보다 마지막 단계에서 월등히 높았다. 과피의 착색과 관련있는 phenylalanine ammonia-lyase(PAL), chalcone synthase(CHS), flavanone 3-hydroxylase(F3H)와 malate dehydrogenase(MDH)유전자는 변색 초기작단계에서는 고온 처리 24시간후에 발현이 증가하는 경향을 보였으며 변색 중간단계에서는 점차 증가하는 경향을 보였다. 변색단계별로 보았을 때 $25^{\circ}C$처리구가 다른 온도처리구보다 발현 정도가 더 높았으며, 변색 시작단계보다 마지막 단계에서의 발현이 강하게 유도되었다. 본 연구의 결과로 착색 초기단계의 과실이 고온스트레스가 가장 영향을 끼치므로 착색초기단계의 과실을 이용하여 전사체를 분석하면 분자생물학적 수준에서 사과의 성숙대사에서 유용한 정보를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제34권5호
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• pp.665-676
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• 2016

본 연구에서는 기후변화로 인한 온도상승에 따른 과실 착색 불량 등의 문제를 해결하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 고온에 의해 과피에서 발현되는 유전자들의 발현 양상 특성을 분석하였다. '하례조생'과 '부지화' 감귤 과실을 숙기 별로 수확하여 온도 조건(25, 30, $35^{\circ}C$)을 처리하고 당대사, 과피 착색, 세포벽 연화에 관련된 유전자들의 발현을 확인하였다. 유전자들은 '하례조생'과 '부지화'에서 각각 다른 양상으로 발현하였는데, beta-amylase(BMY), phenylalanine ammonia-lyase(PAL), chalcone synthase(CHS), flavanone 3-hydroxylase(F3H) 등의 유전자 발현은 대체적으로 유도되었고, polygalacturonase(PG) 유전자는 발현이 감소되는 경향이었다. '하례조생'은 과피 착색과 관련된 유전자인 CHS와 F3H는 성숙이 진행된 2-3단계에서 $25^{\circ}C$에 비해 고온에서 유전자 발현이 감소하였으며, PAL과 stilbene synthase(STS) 유전자는 $25^{\circ}C$에 비해 $30-35^{\circ}C$ 처리구에서 유전자 발현이 증가하였다. 2-3단계의 '부지화'에서는 BMY 유전자가 $25^{\circ}C$에 비해 $30-35^{\circ}C$에서 유전자 발현이 증가하였으며, F3H와 STS 유전자의 발현은 과실 성숙단계에서 모두 감소하는 경향이었고 온도의 영향은 크지 않았다. 성숙 1, 2단계에서 유전자의 발현 양상은 두 품종 모두에서 대체로 비슷한 경향이었는데, 3단계에서 '부지화' 과실의 유전자 발현은 '하례조생'과는 다르게 감소하는 경향이었다. 성숙이 진행되는 감귤류인 '하례조생'에서 '부지화'에 비해 7종류의 유전자의 발현이 많았으며, 고온에 따른 반응의 차이도 크게 나타났다. 본 연구에서 도출한 결과를 바탕으로 과실의 전사체를 분석함으로써 고온에 의한 감귤 과실의 성숙불량 문제를 이해하는 주요한 정보를 획득할 수 있을 것이다

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.239-248
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• 2004

포도 현탁배양계를 이용하여 안토시아닌 생합성 경로에 관여하는 phytochrome 신호 전달에 관하여 연구하였다. 그 결과 세포의 생중량과 세포수의 생장은 배양 시 광의 유무 및 단색광의 종류와 관계없이 배양 4일째부터 8일째까지 급격히 증가하였고 8일 이후부터 정상기에 들어서서 최대 생장을 보였다. 그러나 안토시아닌 색소 축적은 청색광에서 가장 높은 효과를 나타내었으며 적색광에서도 높았으나 원적색광하에서는 암소같이 색소생성이 억제되었다. 배양시기에 따른 색소생성에 미치는 광 조사의 효과는 대수증가기인 배양4일째에 조사한 단색광간에 차이가 인정되지 않았으나, 정상기인 배양 7일째 조사한 단색광의 효과는 그 종류에 따라 색소 축적 패턴에 큰 차이를 나타내는 것으로 보아 배양 7일째가 효과적이었다. Phytochrome의 광가역적 효과를 알아보기 위하여 암배양 7일째세포에 다양한 조건의 단색광 (B/R, B/FR, B/R/FR)을 가역적으로 처리했을 경우, 청색광 단독 처리한 구와 비슷한 양의 색소 축적양상을 보였으며, B/R/R 조건의 단색광이 가역적으로 처리된 세포주에서 가장 많은 색소 축적을 보였다. 그러나 배양 7일째 R/FR 광가역 처리시에는 적색광 단독 처리에 비해 색소 축적이 억제되었으나, R/FR/R 가역처리시에는 적색광의 색소 축적양과 동일한 수준으로 회복되었다. 안토시아닌 생합성의 주요효소인 PAL과 CHS의 발현분석에서 PAL의 발현은 7일째 청색광이 처리된 세포주에서 조금 증가하는 현상을 보였으나, 적색광과 근적외광 처리구에서는 거의 반응이 없었다. CHS의 발현은 단색광 처리에서 높은 변화를 보였으며, 광을 처리한 7일째 높은 발현을 보이다 12일 이후 다시 증가하는 패턴을 보였다. 또한 적색광과 원적색광이 가역적으로 처리된 세포주에서 CHS 발현양도 가역적으로 증가하였다. PHYA와 PHYB는 포도세포에서 단일유전자로 존재하였으며, 단색광 처리에 따라 색소축적이 이루어질 때 이들 이들 두 유전자의 발현도 증가하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권5호
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• pp.522-530
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• 2018

Brachypodium distachyon has been developed as a monocot model plant for temperate grasses and bioenergy crops. Although B. distachyon research is moving forward rapidly, the study of photoresponses has not been explored. To extend our knowledge of responses to light in monocots, we performed photoresponse analysis of B. distachyon using two inbred lines, Bd21 and Bd21-3. In this study, we first compared growing phenotypes between the two lines and investigated coleoptile and primary leaf growths under dark, far-red, red, and white light conditions. The results showed that the growth of the two lines were similar until tillering stage, but other developmental stages from heading to senescence were much delayed in Bd21-3, which resulted in increased height and tiller numbers. Under different light conditions, primary leaf lengths were kept increasing during the growth period, whereas the coleoptile extension was inhibited 4 to 7 days after growth depending on the light conditions applied. These results suggest that the responses to light in B. distachyon can be examined by measuring coleoptile lengths approximately 7 days after seedling growth. Moreover, we selected light-responsive genes known in Arabidopsis thaliana, such as chlorophyll A/B binding protein (CAB), light-harvesting chlorophyll binding protein (Lhcb) and chalcone synthase (CHS), and confirmed their light-induced gene expression in B. distachyon. Therefore, the present study suggests that the inhibition of coleoptile growth can be used as the parameter to analyze photoresponses in the monocot model plant, and also provide the reference genes whose expression is induced by far-red and red light treatment.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권4호
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• pp.273-280
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• 2012

Differences of gene expression between red flash peach cultivar and white flash peach cultivar were investigated by Nest-generation sequencing (NGS). EST from the red flash peach cultivar and white flash peach cultivar were selected for nucleotide sequence determination and homology searches. The levels of transcripts coding for proteins involved in pathogenesis related proteins, temperature stress, ethylene signal pathway were significantly higher in white flash peach cultivar than in red flash peach cultivar. On the other hand, the up-regulation of proteins involved in anthocyanin and flavonol biosynthesis and protein degradation and sorbitol metabolism were observed in red flash peach cultivar. Chalcone synthase was preferentially expressed in the red flesh peach cultivar, agreeing with the accumulation of anthocyanin and expression of other previously identified genes for anthocyanin biosynthesis. Anthocyanin pathway related genes CHS, F3H, DFR, LDOX, UFGT differentially expressed between red flash peach cultivar and white flash peach cultivar. These results suggest that red flash peach cultivar and white flash peach cultivar have different anthocyanin biosynthesis regulatory mechanisms.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1415-1419
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• 2010

최근 웰빙 열풍으로 나날이 녹차에 대한 관심과 소비가 증가하고, 생산 재배되고 있는 산지에 대한 브랜드화가 진행되고 있다. 하지만 지역에서 재배되고 있는 녹차품종의 구별 및 차이에 대해서는 아직 많은 연구가 되어 있지 않고 있다. 이 연구에서 국내 대표 녹차산지인 하동지역과 보성지역에서 채집한 녹차와 중국과 일본의 대표적 녹차품종을 가지고 STS-RFLP분석을 수행하였다. 페닐프로파노이드 생합성 경로에 관여하는 페닐알라닌 암모니아 리아제와 찰콘 합성효소 그리고 디하이드로플라보놀 4-리덕타아제 유전자의 암호영역과 비암호영역을 사용하여 이들 품종들을 구별할 수 있는 연구에 성공하였다. 이 논문에서는 녹차품종 구별에 사용 가능한 STS-RFLP법과 프라이머를 나타내었고, 하동지역과 보성지역의 녹차품종을 CHS 유전자의 CAPS 마커만으로 구별할 수 있는 방법을 찾아내어, 국내 지역간 품종의 구분 및 검증에 사용할 수 있다는 사실을 제시하였다.