• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권2호
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• pp.88-92
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• 2015

카사바는 열대와 아열대지역 뿌리작물로서 중요한 식량자원일 뿐만 아니라 동물 사료, 전분, 바이오에탄올 등 다양한 산업소재로서 이용이 가능하다. 그러나 카사바의 산업적 중요성에 비해 형질전환기술을 이용한 신품종 개발은 아직까지 제한적이다. 본 연구에서는 인도네시아 IDB사가 개발한 다수확 카사바 품종을 이용하여 영양강화 및 환경스트레스에 저항성을 향상시킨 카사바를 개발하기 위하여 체세포배를 이용한 식물체 재분화시스템을 확립하였다. 카로티노이드 축적에 관련된 IbOr 유전자를 체세포배를 이용한 Agrobacterium 매개방법으로 카사바에 형질전환하였다. gDNA PCR과 RT-PCR을 통해 19개의 형질전환식물체를 성공적으로 확보하였다. 향후 카로티노이드 함량분석, 환경스트레스 내성분석 등을 통하여 IbOr 카사바 식물체의 농업적 유용성을 검정할 예정이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제29권4호
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• pp.337-344
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• 2009

본 연구에서는 논에서의 조사료 생산을 위한 작부형태별 우분액비의 시용효과를 규명하기 위하여 총체보리+수수$\times$수단그라스 교잡종 이모작구 그리고 헤어리베치를 녹비작물로 이용한후 수수$\times$수단그라스 교잡종 일모작구로 하여 논에서의 다양한 조사료 작부 형태를 배치하고, 수수$\times$수단그라스 교잡종의 생산성 및 사료가치를 조사하였다. 그리고 처리구별 토양의 지력증진 효과를 분석함과 동시에 우분액비의 시용과 경작형태에 따른 용탈수중 $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 $PO_4$-P 등을 분석하여 환경오염에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구는 수수$\times$수단 그라스 교잡종의 생산성과 환경에 미치는 영향을 평가하고자 2006년 5월부터 2009년 4월 까지 3년 동안 전라북도 김제군 백산면 시험포장에서 완전임의배치 3반복으로 수행되었다. 수수$\times$수단그라스 교잡종은 총체보리와 이모작의 경우가 헤어리베치를 이용한 일모작에 비해 수량이 현저하게 증가하였다(P<0.05). 그리고 수수$\times$수단그라스 교잡종의 조단백질, NDF, ADF 및 TDN 함량은 처리구간에 큰 차이는 나타나지 않았다. 총체보리와 이모작구에서의 OM, T-N 및 $P_2O_5$ 함량은 녹비작물로 이용된 일모작구에 비해 높았다. 그리고 우분액비시용에 따른 토양 내 pH와 OM 농도는 시험전에 비해 시험종료 후에 현저하게 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 이모작구와 일모작구에서 T-N 함량은 시험전에 비해 시험종료 후에 현저하게 증가하는 경향을 나타냈다(P<0.05). 경작형태별 우분액비 시용에 따른 토양내 양이온치환용량 ($Ca^{2+}$, K, Mg 및 Na) 농도는 시험 전에 비해 시험종료 후에 현저하게 증가하는 경향을 나타냈다(P<0.05). 또한 경작형태별 우분액비 시용에 따른 용탈수중 $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 $PO_3$-P의 농도는 경작형태에 따른 확실한 차이를 보여주지 않았다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권1호
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• pp.55-64
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• 2011

본 연구는 우분액비 및 녹비작물 도입에 의한 답리작 사료작물을 재배하여 수확한 다음 우분액비시용이 벼 및 후작물인 답리작 사료작물의 생산성, 토양의 지력증진 효과 및 양분이동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 전라북도 축산진흥연구소내 식양토의 논에서 2006년 4월부터 2009년 4월까지 3개년에 걸쳐 수행하였다. 우분액비 시용은 벼는 이앙 전에 전량 기비로 시용하였으며 총체보리 및 호밀은 파종전과 봄 생육 개시 전에 2회 균등분할 시용하였는데, 화학비료 대비 우분액비의 시용수준은 N를 기준으로 하였다. 처리는 벼 화학비료 단작 표준구, 벼+ 총체보리 2모작 우분액비 시용구, 벼+호밀 2모작 우분액비 시용구, 벼+자운영 및 벼+베치로 구성하여 5처리 완전임의배치 3반복으로 배치하였으며 벼는 농가관행에 준하여 재배되었다. 3개년 평균 벼 수량구성요소 및 수량에 있어서 초장 및 수장은 화학비료 단작 표준구가 가장 길었으며 경수 및 낱알 수도 화학비료 단작 표준구가 가장 많았다. 등숙율은 화학비료 단작 표준구, 총체보리 우분액비 시용구 및 호밀 우분액비 시용구가 비슷한 수준으로 자운영 단작구 및 베치 단작구에 비해 높았다. 현미수량은 화학비료 단작 표준구가 가장 많았고 자운영 단작구 및 베치 단작구는 비슷한 수준으로 총체보리 우분액비 시용구 및 호밀 우분액비 시용구에 비해 낮았다. 벼와 2모작으로 재배한 총체보리의 수량이 호밀에 비해 더 높게 나타났다. 경작형태별 우분액비시용에 따른 토양내 pH, $P_2O_5$, T-N, OM 농도 및 치환성 양이온의 농도는 시험전에 비해 시험종료후에 현저하게 증가하는 경향을 나타냈다. 배출수 중 $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 $PO_4$ 농도는 총체보리 및 호밀 우분액비 시용구가 화학비료 단작 표준구에 비하여 약간 높게 나타났으며 이앙 후 시일이 경과할수록 낮아졌다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제28권3호
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• pp.237-244
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• 2008

본 연구는 사료작물 작부체계에 따른 액상분뇨 시용수준이 호밀과 호밀-레드 클로버의 생산성 및 지력증진에 미치는 영향을 조사하기 위한 것으로, 경기도 광주시 곤지암에서 2년간 수행 되었다. 작부체계(호밀단작, 호밀-레드 클로버 혼작)를 주구, 우분액비의 시용수준(0,150, 300 kg/N/ha)를 세 구로 하여 분할구 배치법 3반복으로 실험하였다. 파종량은 호밀-레드 클로버 혼작시 호밀 130 kg/ha, 레드 클로버 20 kg/ha을 매년 파종했으며, 호밀 단작시 150 kg/ha를 파종하여 수행하였다. 호밀단작과 호밀-레드 클로버 혼작에서 건물 생산량은 차이가 나타나지 않았으나 우분액비 시용이 증가함에 따라 그 생산성은 증가하였다(p<0.05). 호밀단작과 호밀-레드 클로버 혼작에서 조단백질 및 TDN 함량은 차이가 나타나지 않았으나 우분액비 시용이 증가함에 따라 조단백질 함량은 증가 하였다(p<0.05). 그러나 TDN 함량은 시용 수준 증가에 따른 영향이 거의 나타나지 않았다. NDF 및 ADF 함량은 작부체계와 우분액비 시용수준의 증가에 따라 거의 영향이 나타나지 않았다. 토양유기물 함량은 시험 시작 전 토양보다 시험 후 토양에서 현저하게 증가하였으며, 작부체계에 의한 영향은 나타나지 않았다. 그러나 우분액비 시용이 증가함에 따라서 현저하게 증가하였다(p<0.05).

• 한국초지조사료학회지
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• 제28권4호
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• pp.301-306
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• 2008

본 시험은 천안시 성환읍에 위치한 배수가 불량한 논에서 사료작물재배를 위해 암거배수 간격을 3 m, 5 m 그리고 7 m로 처리하고 여름 사료작물로는 옥수수와 수수$\times$수수 교잡종, 겨울 사료작물로는 청보리를 조합하여 옥수수와 청보리 조합, 수수$\times$수수 교잡종과 청보리 조합 등 2개의 작부체계에 대한 재배효과를 비교하기 위해 2006년 3월부터 2007년 5월까지 수행되었다. 배수간격별 출현율과 출수 시는 차이가 없었다. 출현율은 옥수수가 90%, 수수$\times$수수 교잡종이 91%, 청보리가 92%로 조사되었다. 옥수수의 출수시는 7월 26일, 수수$\times$수수교잡종은 7월 21일 그리고 청보리는 4월 27일이었다. 배수처리간격별 건물 수량의 경우, 3m 간격 (24,389 kg/ha) < 5 m 간격 (23,543 kg/ha) < 7 m 간격 (21,527 kg/ha) 순으로 높았는데 3 m 간격과 5 m 간격 간에는 유의차가 없었다. 작부체계간에는 수수$\times$수수 교잡종과 청보리 조합(22,000 kg/ha)이 옥수수와 청보리 조합(19,684 kg/ha)보다 높았다(p<0.05). 배수간격별 조단백질 및 TDN 수량은 3 m간격(2,365 kg/ha, 15,394 kg/ha) < 5 m 간격 (2,255 kg/ha, 14,513 kg/ha) < 7 m 간격(1,884 kg/ha, 13,747 kg/ha) 순으로 높았다. 작부체계별 조단백질과 TDN 수량은 수수$\times$수수 교잡종과 청보리 조합(2,165 kg/ha, 13,582 kg/ha)이 옥수수와 청보리 조합(1,576kg/ha, 12,482 kg/ha)보다 높았다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 배수불량 논을 활용하여 조사료를 생산하기 위해서는 작부체계는 수수$\times$수수 교잡종과 청보리 조합으로 배수간격은 5 m 간격이 적당한 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제48권
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• pp.13-23
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• 2003

The trace mineral, selenium (Se), is an essential nutrient of fundamental importance to human health. It is also very toxic and can cause Se poisoning (selenosis) in human and animals when its intake exceeds a suitable amount. Se functions within mammalian systems primarily in the form of solenoprotein. About 35 selenoproteins have been identified, though many have not yet been fully elucidated. Selenoproteins contain Se as selenocyseine (Sec) and perform variety of structural and enzymic roles; the enzymic roles are best-known as the antioxidants for hydrogen peroxides and lipid peroxides, and the catalysts for production of activity thyroid hormone. Glutathione peroxidases ($\textrm{GP}_X$) among the selenoproteins prevent the generation of free radicals and decrease the risk of oxidative damage to tissues, as does thioredoxin reductase (TR). TR also provides reducing power for several biochemical processes. Selenoproteins P and W are involved with oxidant defense in plasma and muscle, respectively, A selenoprotein is also required for sperm motility and may reduce the risk of miscarriage. Some epidemiological studies have revealed an inverse correlation between Se status and cardiovascular disease, and there is considerable evidence 1mm population com-parison data and animal studies that Se is anticarcinogenic. It is also suggested that Se should be needed for the proper functioning of the immune system, and appear to be a key nutrient in counteracting the development of virulence and inhibiting HIV progression to AIDS. As research continues, the role of selenium in the etiology of chronic diseases like appropriate medical nutrition therapy can be delivered and its effectiveness assessed. Se status in individuals is affected by diet and the availability of the Se. The Se content of plants is affected by the content and availability of the element in the soil in which they are grown, and so greatly varies from country to country, while the Se composition of meat reflects the feeding patterns of livestock. This paper provides an overview on Se as an essential trace mineral for human.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.161-167
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• 2015

고구마는 척박한 환경에서도 생육이 가능한 세계 7대 농작물로 식량뿐만 아니라 사료용, 전분 등의 산업용으로도 중요하다. 최근 고구마는 항산화물질, 식이섬유질 등을 고함유하는 건강식품으로 각광을 받고 있다. 그러나 고구마 유전체 해독에 관한 연구는 고구마의 중요도에 비해 많이 이루어지지 않고 있다. 본 총설의 목적은 고구마 유전체 연구 동향분석을 통하여 유전체 해독 연구의 효율성 증대 및 유용형질 유전자의 실용화 연구를 위한 기반구축을 모색하는데 있다. 최근 NGS 분석을 통한 동식물 유전체해독이 급진적으로 많이 이루어지고 있다. 고구마 유전체 해독의 경우는 다배수성 문제와 이질유전체 문제로 유전체 완전해독 연구가 이루어지지 않고 있으며 반면 전사체 분석 연구는 활발히 이루어지고 있는 실정이다. 최근 2015년 일본 연구자들에 의해 2배체 고구마의 유전체 해독 초안이 보고되었다. 한중일 고구마 연구협의회(Trilateral Research Association of Sweetpotato, TRAS)에 의해 6배체 고구마 Xushu 18의 유전자지도 작성 및 유전체 해독 연구가 2014년부터 이루어지고 있다. 빌게이츠재단(Bill & Melinda Gates Foundation)은 사하라사막 남쪽 아프리카지역의 기근과 영양문제를 해결하기 위해 고구마 유전체 기반 분자육종을 위한 분자도구 개발에 관한 프로젝트를 미국을 중심으로 한 컨소시엄을 구성하여 출범하였다. 고구마 유전체 해독과정 중에 분석된 고구마 엽록체 유전체 분석을 통하여 진화학적 해석연구가 이루어지고 있다. 본 총설을 통하여 고구마 유전체 해독 연구동향을 살펴보았다. 이러한 연구 동향 분석은 고구마의 생산성 및 기능성 향상 등의 실용화 연구를 수행하는 연구자들에게 최근의 연구현황을 제공할 수 있을 것이며 세계적인 식량, 에너지, 환경문제의 해결에 크게 기여 할 것으로 생각된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제26권4호
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• pp.271-280
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• 2018

Background: Astragalus membranaceus is a well known oriental medicinal herb. The polysaccharides of the aboveground parts (AMA) and the radix (AMR) of A. membranaceus are the most important functional constituents. Methods and Results: The aim of this study was to determine the effects of AMA and AMR on the oxidative damage induced in the skeletal muscle of rats subjected to exhaustive exercise. Sprague-Dawley rats were randomly divided into exercise and non-exercise groups; in the groups receiving the test compounds, AMA and AMR were administered orally for 30 days. Skeletal muscle samples were collected from each rat after running to exhaustion on a treadmill to determine the activities of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px), and catalase (CAT) and the concentation of malondialdehyde (MDA). The antioxidant enzyme activities of SOD and GSH-Px of skeletal muscle of AMA- and AMR-treated groups were significantly higher than those of the control and commercial sports drink (SPD)-treated groups in exhaustive exercise rats. In addition, MDA concentrations in the skeletal muscle of the AMA- and AMR-treated groups were significantly lower than those of the control and SPD-treated groups. In the present study, the effects of AMA and AMR on exercise endurance capacity were also evaluated in mice subjected to a swimming exercise test. AMA and AMR supplementation prolonged the swimming time of mice and enhanced exercise endurance capacity. AMA and AMR possess the ability to retard and lower the production of blood lactate, and prevent the decrease of serum blood glucose. Conclusions: These results showed that, AMR and AMA exerted beneficial effect in mice, increasing the activity of the antioxidant systems and inhibiting oxidative stress induced by exhaustive exercise. The compounds improved exercise performance and showed anti-fatigue effects against exhaustive exercise.

• 한국초지조사료학회지
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• 제38권4호
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• pp.286-290
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• 2018

동계작물인 보리를 재배한 후 하계작물인 수수, 기장 및 피를 대상으로 하여 조사료 생산량과 그에 따른 사료가치를 분석하여 보리와 적합한 하계작물의 최적의 작물조합을 선정하기 위하여 실시한 결과 다음과 같다. 1. 초장은 하계작물 모두 1차 및 2차 수확할 때보다 호숙기가 가장 컸으며, 수확시기에 따른 수분 함량은 1차 수확할 때 가장 높았고 호숙기에 수확할 때 가장 낮은 함량을 보였다. 2. 보리의 건물수량은 10 a 당 1,343 kg였으며 보리와 하계작물를 작부체계에 따른 건물수량은 수수의 경우 1차 및 2차 수확보다 호숙기에 수확할 때 10,018 kg으로 가장 많았으며, 기장과 피 역시 출수기와 재생 후 수확 시 보다 호숙기에 수확할 때 건물수량이 더 많았다. 3. ADF 함량은 수수는 1차 및 2차 수확 시 보다 호숙기 때가 낮았지만 기장과 피는 호숙기가 더 높은 ADF 함량을 보였다. NDF 함량은 3작물 모두 1차 및 2차 수확 시 보다 호숙기에 더 많은 함량을 보였으며, 조단백질 함량은 1차 및 2차 수확할 때가 호숙기에 수확할 때보다 함량이 더 높았다. 4. 건물 수량에 대한 조단백질 총생산량은 수수의 경우 1차 및 2차 수확할 때보다 호숙기에 수확할 때 약 761 kg으로 가장 많았으며, 기장과 피는 출수기와 재생 후 수확할 때가 호숙기 보다 상대적으로 높은 함량을 보였다. 5. 가소화양분총량은 3작물 모두 수확시기에 따른 함량 차이는 보이지 않았다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.1-10
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• 2023

고구마(Ipomoea batatas L. Lam)는 영양소, 가공 식품, 동물 사료 및 색소 재료의 유용한 공급원으로 이용 가능한 경제적으로 중요한 대표적인 뿌리 작물이다. 일반적으로 고구마의 저장 뿌리는 수확 후 저장 기간 동안 다양한 미생물과 질병에 의한 부패에 노출되기 쉽다. 수확 후 큐어링은 저장기간 동안 상처를 치유하고 미생물에 의한 부패를 방지하기 위한 가장 적합한 수단으로 알려져 있다. 본 연구에서는 큐어링과 연관된 분자적 기작에 관여하는 단백질들을 확인하기 위해, 큐어링 처리 후 저장기간 동안 단백질체의 변화를 분석하였다. 33℃ (큐어링) 및 15℃ (대조군)에서 3일 동안 처리하고 8주의 저장 기간이 지난 후 2D 전기영동 분석을 통해 단백질 spot의 변화를 확인한 결과, 31개 단백질 spot의 발현량이 차이 나는 것을 확인하였으며, 이들 중 15개의 단백질 spot을 동정하여 그 특성을 분석하였다. 동정된 단백질 중 alphaamylase (spot 1)는 큐어링 처리구에서만 발현량이 증가하였으며, probable aldo-keto reductase 2-like (spot 3) 및 hypothetical protein CHGG_01724 (spot 4)는 큐어링 및 대조구에서 동시에 발현량이 증가하였으나, sporamin A (spot 10)는 큐어링 및 대조구에서 발현량이 감소하였다. 한편, 대조구에서 enolase (spot 14)는 발현량이 증가하였으나, chain A of actinidin-E-64 complex+ (spot 19), ascorbate peroxidase (spot 22) 및 여러 sporamin 단백질들(spot 20, 21, 23, 24, 27, 29, 30 및 31)은 발현량이 감소하였다. 본 연구의 결과는 고구마 저장 뿌리에서 큐어링 처리와 관련된 단백질의 동정 및 수확 후 저장 기간동안 병 저항성과 관련된 기작에 대한 이해를 높이며, 향후 저온 저장 능력이 향상된 신품종 개발을 위한 후보 유전자의 도출에도 기여할 수 있을 것이다.