• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.38-38
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• 2018

The genus Carduus (Asteraceae), containing ca. 90 species, is mainly distributed in Eurasia and Africa. Carduus species are one of the most hazardous invasive species, which causes serious environmental threats and biodiversity damages in North America. Thus, the member of Carduus are targeted for classical biological control in this region. Here, we provide the complete cp genome of Carduus crispus using next-generation sequencing technology. The size of cp genomes of C. crispus is 152,342 bp. It shows a typical quadripartite structure, consisting of the large single copy (LSC; 83,254 bp), small single copy (SSC; 18,706 bp), separated by a pair of inverted repeats (IRs; 25,191 bp). It contains 115 unique genes of which 21 genes duplicated in the IR regions. The cpSSR regions of Carduus species were searched through the complete chloroplast genome sequence using a tandem repeat search tool in Geneious with the parameters set to ${\geq}7$ mononucleotide repeats, ${\geq}4$ di- and trinucleotide repeats, and ${\geq}3$ tetra-, penta-, and hexanucleotide repeats. A total of 22 repeat motifs were identified, which may be useful for molecular identification of Korean Carduus species (C. cripus), and providing a guideline for its conservation.

• 식물분류학회지
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• 제53권1호
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• pp.38-46
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• 2023

Chloroplast genomes of two morphologically similar species, Viola selkirkii and V. ulleungdoensis, were compared. For this comparison, three individuals of V. selkirkii from Ulleung-do Island (UE), Jeju-do Island (JJ), and Hwacheon-gun (HC) and one of V. ulleungdoensis from UE were collected. According to chloroplast genome sequencing of V. selkirkii and V. ulleungdoensis, their genomes were found to contain 156,774-157,454 and 157,575 bp, respectively, and a total of 111 genes. In the comparison of the three V. selkirkii individuals, V. selkirkii obtained in UE was distinguished from those of the other regions of HC and JJ, and in the comparison of the three V. selkirkii individuals and one V. ulleungdoensis individual, V. selkirkii obtained from UE and V. ulleungdoensis were distinguished from the species in the other regions. In addition, a phylogenetic analysis revealed that 32 taxa of Viola formed a monophyletic group (bootstrap support [BS] = 100). The four Viola individuals used in this study (three V. selkirkii and one V. ulleungdoensis) formed a monophyletic group (BS = 100), which was further divided into two subclades. One subclade comprised V. selkirkii found in UE and V. ulleungdoensis, whereas the other subclade comprised V. selkirkii found in HC and JJ. These results support the view of prior studies that V. selkirkii growing in UE and V. ulleungdoensis are the same species.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.481-486
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• 2010

유럽마가목에서 핵 및 엽록체 유전자의 서열을 이용하여 동의 및 비동의치환율을 산출하였다. 유럽마가목 엽록체 유전자의 서열은 핵 유전자에 비해 평균적으로 움진화가 느리게 일어나고 있음을 나타내었으며 다른 쌍자엽식물과 유사하였다. 핵에서 동의치환율(Ks)은 2.45-2.60이었으며 비동의치환율(Ka=1.15-1.30)보다 약 2배 정도 높았다. 엽록체에서 Ks는 1.20-1.26이었으며 엽록체에서 Ka (0.26-0.42) 보다 약 6배 높았다. 유럽마가목에서 핵 및 엽록체 Ka/Ks은 각각 0.178과 0.056이었다. 이 Ka/Ks의 비율이 1보다 작다는 것은 음의 도태에 있다는 것을 나타낸다. 엽록체 유전자는 유효유전자코돈(ENC)이 22.4-32.2로 핵의 값(35.8-38.7)에 비해 낮았다. G+C 함량 분석에서 엽록체 유전자는 동의코돈 A와 T에 대해 높은 선호성(G+C 함량은 28.4-29.1%에 불과)을 나타낸 반면 핵에서는 G와 C가 더 선호성을 나타내었다(G+C 함량은 63.2-64.2%).

• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제5권4호
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• pp.334-343
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• 2017

Eclipta prostrata and E. alba are annual herbal medicinal plants and have been used as Chinese medicinal tonics. Both species are widely distributed in tropical and subtropical regions as well as in Korea. Both species have similar morphological features but E. alba has smoother leaf blade margins compared with E. prostrata. Although both species are utilized as oriental medicines, E. prostrata is more widely used than E. alba. Morphological semblances have confounded identification of either species. Here, we report the complete chloroplast genomes of both species to provide an authentication system between the two species and understand their diversity. Both chloroplast genomes were 151,733-151,757 bp long and composed of a large single copy (83,285-83,300 bp), a small single copy (18,283-18,346 bp), and a pair of inverted repeats (25,075-25,063 bp). Gene annotation revealed 80 protein coding genes, 30 tRNA genes and four rRNA genes. A phylogenetic analysis revealed that the genus Eclipta is grouped with Heliantheae tribe species in the Asteraceae family. A comparative analysis verified 29 InDels and 58 SNPs between chloroplast genomes of E. prostrata and E. alba. The low chloroplast genome sequence diversity indicates that both species are really close to each other and are not completely diverged yet. We developed six DNA markers that distinguish E. prostrata and E. alba based on the polymorphisms of chloroplast genomes between E. prostrata and E. alba. The chloroplast genome sequences and the molecular markers generated in this study will be useful for further research of Eclipta species and accurate classification of medicinal herbs.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.250-250
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• 2017

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 2003년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.21-21
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• 2003

No Abstract, See Full Text

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.233-236
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• 2006

Human serum albumin (HSA) is the most abundant protein in plasma and is the most often used intravenous protein in many human therapies. However, HSA is currently extracted only from plasma because commercially feasible recombinant expression systems are not available. This study attempted to develop an efficient system for recombinant HSA production by chloroplast transformation of tobacco. A HSA cDNA was isolated from a cDNA library constructed with human liver tissue. Chloroplast transformation vectors were constructed by introducing various regulatory elements to HSA regulatory sequences. Vectors were delivered by particle bombardment into leaf explants and chloroplast-transformed plants were subsequently regenerated into whole plants. Southern blot analysis confirmed that the HSA cDNA was incorporated between rps12 and orf70B of the chloroplast genome as designed. Western blot analysis revealed that hyper-expression and increasing the stability of HSA were achieved by modification of the regulatory sequences using the psbA5'UTRs in combination with elements of the 14 N-terminal amino acids of the GFP and the FLAG tag. However, only plants transformed with the vector containing all of these elements were able to accumulate HSA.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.210-210
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• 2022

Silybum marianum is an annual or biennial plant from the Asteraceae family. It can grow in low-nutrient soil and drought conditions, making it easy to cultivate. From the seed, a specialized plant metabolite called silymarin (flavonolignan complex) is produced and is known to alleviate the liver from hepatitis and toxins damages. To infer the phylogenetic placement of a Korean milk thistle, we conducted a chloroplast assembly and annotation following by a comparison with existing Chinese reference genome (NC_028027). The chloroplast genome structure was highly similar with an assembly size of 152,642 bp, an 153,202 bp for Korean and Chinese milk thistle respectively. Moreover, there were similarities at the gene level, coding sequence (n = 82), transfer RNA (n = 31) and ribosomal RNA (n = 4). From all coding sequences gene set, the phylogenetic tree inference placed the Korean cultivar into the milk thistle clade; corroborating the expected tree. Moreover, an investigation the tree based only on the ycf1 gene confirmed the same tree; suggesting that ycf1 gene is a potential marker for DNA barcoding and population diversity study in milk thistle genus. Overall, the provided data represents a valuable resource for population genomics and species-centered determination since several species have been reported in the Silybum genus.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권1호
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• pp.18-25
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• 2021

멕시코로부터 유래한 Solanum demissum은 감자 야생종 중의하나로 감자 역병에 대해 저항성을 가지고 있어 감자 육종에서 중요한 재료로 이용되고 있다. S. demissum의 EBN은 4배 체인 감자와 같은 4로 직접적인 교배로 육종에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 NGS 기술에 의해 완성된 S. demissum의 엽록체 전장 유전체(cpDNA)와 이를 다른 Solanum종과의 비교를 통해 개발한 분자마커에 대해 보고하였다. S. demissum의 전체 cpDNA의 크기는 155,558 bp였으며 그 구조는 다른 Solanum종과 매우 유사하였다. S. demissum의 cpDNA와 가지과에 속하는 10개 종의 cpDNA 코딩서열을 이용하여 분석한 계통수에서는 S. demissum이 S. hougasii 및 S. stoloniferum과 거의 동일한 유전체 구성을 보였으며, 다음으로 S. berthaultii 및 S. tuberosum과 유연관계가 가까운 것으로 확인되었다. S. demissum과 다른 7종의 Solanum과의 전체 cpDNA 다중 정렬을 통해 S. demissum 특이적인 두 개의 InDel 영역을 구명하였으며 이를 기반으로 최종적으로 PCR을 기반으로 한 두 개의 S. demissum 특이적 마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 Solanum 종들을 대상으로 한 조금 더 세부적인 진화적 그리고 육종적 측면에서의 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권1호
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• pp.30-38
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• 2022

Solanum brevicaule는 괴경을 형성하는 감자 야생종 중의 하나로 감자재배에서 문제가 되는 중요한 몇 가지 병에 대해 저항성 보여 감자의 신품종 육성을 위한 재료로 이용될 수 있다. 하지만, 본 연구에서 이용된 S. brevicaule의 EBN이 2인 사실로 인하여 재배종 감자와의 생식에 의한 종자생산에 장벽이 되고 있다. 본 연구에서는 차세대 유전체 기술에 의해 완성된 S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체를 비교하여 S. brevicaule를 다른 Solanum 종과 구별할 수 있는 Solanum 종 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체의 총길이는 155,531 bp였으며, Blastn을 통해 S. spegazzinii 및 S. kurtzianum과 각각 99.99% 및 99.89%의 유사도를 확인할 수 있었다. 또한, 그 구조와 유전자의 구성이 다른 Solanum 종과 매우 유사하였으며, 계통수 분석에서도 다른 Solanum 종들과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것으로 확인되었다. 엽록체 전장 유전체 다중 정렬에서는 총 27개의 S. brevicaule 특이적인 SNP 영역이 확인되었으며, 이들 중 세 개의 SNP 영역을 대상으로 최종적으로 S. brevicaule 특이적인 PCR 기반의 CAPS 분자마커를 개발하였다. 본 연구를 통해 얻은 S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체와 S. brevicaule 특이적인 분자마커의 결과는 향후 Solanum 종을 대상으로 한 진화와 S. brevicaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.