• 제목/요약/키워드: Cucurbitaceae

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GFP유전자를 이용한 대목용 박 형질전환 (Transformation of Bottle Gourd Rootstock (Lagenaria siceraria Standl.) using GFP gene)

  • 임미영;박상미;권정희;한상렬;신윤섭;한증술;한지학
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제33권1호
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    • pp.33-37
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    • 2006
  • 박과 (Cucurbitaceae) 작물에서 박 (Lagenaria siceraria Standl.)은 식용뿐만 아니라 주로 저온 신장성의 확보와 토양전염성 병해를 회피하기 위한 수단으로서 수박의 대목으로 많이 사용된다. 유전공학 방법을 이용한 토양병 내성이 증대된 신품종 개발이 필요한 요즘 박 형질전환체 개발의 효과적인 시스템 확립을 위하여 식물형질전환 연구에 매우 효율적으로 이용되는 마커인 GFP 유전자를 도입하였다. 실험재료로 이용된 박 계통은 9005, 9006 및 G5였으며, 신초 유기를 위한 선발 배지는 3.0 mg/L_ BAP + 100 mg/L kanamycin +500 mg/L cefotaxime + 0.5 mg/L $AgNO_3$, pH 5.8이었다 박 선발배지에 치상된 자엽 절편체는 3주 정도 지나면 절단면 즉 치상 부위에서 작은 돌기들이 발생하였고, 갈수록 절편체는 갈변하여 고사하였다. 선발된 개체에서는 신초가 발생하였으며 선발 후 7주가 경과하면 pot로 이식하여 발근된 완전한 식물체를 얻을 수 있었다. 본 실험결과 박 형질전환 시 genotype에 따른 신초 발생률에 상당한 차이를 보였는데 계통 9005의 경우 신초 발생율이 0.0%이였으며 계통 G5의 경우 4.1%이였다. 형질전환으로 발생된 신초는 GFP가 발현되지 않는 것과 GFP가 발현되는 것 두 가지 양상을 볼 수 있었다. PCR 및 Southern blot 분석을 한 결과, 9006과 G5 두 genotype에서 형질전환 신초에서 GFT 유전자를 가지고 있는 것으로 확인되었으며 GFP 유전자가 도입된 박 형질전환체를 얻을 수 있었다. 따라서 GFP 유전자는 박 형질전환시 유식물체에서 형질전환체를 쉽게 선발할 수 있는 유용한 마커로 이용 될 수 있다.

초분광영상 이용 오이 및 수박 묘의 수분함량 추정 (Estimation of Moisture Content in Cucumber and Watermelon Seedlings Using Hyperspectral Imagery)

  • 김성헌;강정균;유찬석;강예성;;강동현;구양규;김동억
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.34-39
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    • 2018
  • 본 연구는 초분광 영상을 이용하여 오이 및 수박과 같은 박과 묘의 수분함량을 추정하기 위해 수행되었다. 오이와 수박 묘 샘플에 수분 스트레스를 가한 후 초분광영상 취득 시스템을 이용하여 오이와 수박 묘 잎을 촬영하여 반사율을 계산하였고, 건조기를 이용하여 해당 모종의 수분함량을 측정하였다. 마지막으로 영상의 반사율과 수분함량을 이용하여 부분최소제곱회귀분석을 통해 수분함량 추정모델을 개발하였다. 오이 묘 수분함량 추정모델은 $R^2$ 0.73, RMSE 1.45%, RE 1.58%의 성능을 보였으며, 수박 묘 수분함량 추정모델은 $R^2$ 0.66, RMSE 1.06%, RE 1.14%의 성능을 보였다. 유효범위를 넘어가는 극단치를 제거하여 모델의 성능을 다시 분석한 결과, 오이 모델의 경우 $R^2$ 0.79, RMSE 1.10%, RE 1.20으로 상승하였다. 오이와 수박 묘를 함께 분석하여 모델을 제작한 결과, $R^2$ 0.67, RMSE 1.26, RE 1.36으로 분석되었다. 오이 모델이 수박 모델보다 비교적 높은 성능을 보였는데, 이러한 원인은 오이의 수분함량 변이가 넓게 분포되어 있었기 때문이라고 판단된다. 또한 데이터셋에서 유효범위를 넘어가는 극단치를 제거한 결과 오이 모델의 정확도 및 정밀도가 상승하였다. 결론적으로 오이 및 수박 묘 수분함량 추정모델들의 추정선의 기울기 차가 크지 않고, 서로 교차되기 때문에 두 모델들은 모두 수분함량을 추정하는데 있어서 유의한 것으로 판단된다. 또한 샘플의 변수가 넓게 분포된 변이를 갖는다면 추정모델의 정확도와 정밀도는 분명 상승할 것이며, 개선된 모델을 이용하면 저가형 센서를 개발하는데 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

박과작물에 발생하는 파파야원형반점바이러스의 발생 보고 (Occurrence of Papaya ringspot virus Infecting Cucurbit Crops in Korea)

  • 진태성;김상목;고석주;이수헌;최홍수;박진우;차병진
    • 농약과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.298-308
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    • 2009
  • 안성에서 모자이크와 주름증상을 보이는 호박으로부터 사상형 바이러스가 분리되었으며, 생물학적 특성과 전자현미경 검정, RT-PCR 검정에 의해 파파야원형반점바이러스(Papaya ringspot virus) 수박계통(PRSV-W)으로 동정되었다. PRSV-W의 기주범위는 박과작물과 명아주과작물에 한정되었고 감수성 기주인 오이, 호박, 수박 등에는 녹색모자이크, 기형, 주름 등의 증상을 나타냈지만 명아주과의 기주에는 국부병징만을 나타냈다. 2001년에서 2003년에 걸쳐, 경기, 경북, 전남에서 다양한 작형의 박과작물이 재배되는 173지역에서 박과작물의 주요 바이러스인 PRSV, 수박모자이크바이러스(WMV), 쥬키니황화모자이크바이러스(ZYMV)와 오이모자이크바이러스(CMV) 등 4종 바이러스의 발생상황을 조사하였다. 173지역 중 107지역에서 수집한 시료로부터 바이러스 병징이 관찰되었으며 RT-PCR 검정 결과, 235점의 시료 중 206시료에서 3종의 바이러스가 검출되었다. 검출빈도는 WMV가 48%, ZYMV가 33%였으며, PRSV는 12%였다. 8종 PRSV 시료의 핵산과 외피단백질 아미노산을 분석하였다. 분석된 결과를 전세계의 다른 PRSV 계통과 유사도를 비교한 결과, 핵산은 88.6~97.3%, 아미노산은 95.1~99.3%로 조사되었다. 이들 분리주의 유연관계를 분석한 결과, PRSV-W는 남동 아시아 계통과 근연종으로 판명되었다.

여주열매의 성숙단계 및 부위에 따른 이화학적 특성 (Investigation of Physicochemical Properties According to Different Parts and Maturity of Momordica charantia L.)

  • 이장원;이호선;나영왕;강만정;전영아;성정숙;마경호;이석영
    • 한국자원식물학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.382-390
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    • 2015
  • Momordica charantia L. is a valuable food and medicinal plant of the gourd family (Cucurbitaceae) that is cultivated in tropical and subtropical regions of the world. Physicochemical properties of M. charantia based on cultivars, parts and growing stage were investigated. Crude protein contents of leaf were 27.5%, 26.9%, and 23.6% in native leaf (NL), cv. Erabu leaf (EL), and cv. Dragon leaf (DL), respectively. In particular, the crude protein content was the highest in leaves. The crude fat content was in the order of developmental stage 1 of cv. Erabu fruit (EF1) and developmental stage 1 of native fruit (NF1) with values of 4.0%, and 3.9%, respectively. There was also high amount of crude fiber in stem of all three cultivars. The crude ash content was in the order of cv. Erabu leaf, cv. Dragon leaf, and developmental stage 3 of native fruit (NF3) with values of 23.2%, 17.4%, and 13.6%, respectively. The major minerals found in M. charantia were K, Ca, and Mg. The potassium contents of developmental stage 3 of native fruit (NF3), developmental stage 3 of cv. Dragon fruit (DF3), cv. Dragon stem (DS), and developmental stage 2 of native fruit (NF2) were 498.37, 339.21, 314.30, and 307.34 ㎎ /100g, respectively, while the calcium contents were decreased of EL, DL, and NL with values of 513.45, 371.69, and 209.43 ㎎/100g, respectively. The calcium content was higher in leaves and stems than fruits. On the otherhand, the highest magnesium content was measured in EL (69.92 ㎎/100g). The highest contents of chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlorophyll were found in NL (442.9 ㎎/100g dw), EL (759.6 ㎎/100g dw), and EL (1164.9 ㎎/100g dw), respectively. The vitamin C contents from developmental stage 2 of cv. Erabu fruit (EF2), NF3, developmental stage 3 of cv. Erabu on fruit (EF3), and NF2 were found with values of 2849.9, 2330.5, 1985.1, and 1844.5 ㎎/㎏, respectively, and found to be higher in Korean cultivar and Erabu fruit than in Dragon. The charantin contents of leaf were higher than the fruit found to be 547.71, 506.04 and 395.62 ㎍/g dw in DL, EL and EF2, respectively. According to the results, mineral contents, total chlorophyll and charantin contents of M. charantia were higher in the leaves (EL and DL) than the fruits. And, vitamin C content was the highest in the fruit (EF2 and EF3). Therefore, much more research needs to be undertaken to use of the leaves as well as fruits. The data showed that M. charantia can be considered a good source of nutrient for application in food system.

호박과실파리 발생생태 및 계절초기 성충우화시기 예찰 모형 (Population Phenology and an Early Season Adult Emergence model of Pumpkin Fruit Fly, Bactrocera depressa (Diptera: Tephritidae))

  • 강택준;전흥용;김형환;양창열;김동순
    • 한국농림기상학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.158-166
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    • 2008
  • 호박과실파리(Bactrocera depressus)는 파리목 과실 파리과에 속한 곤충으로 박과류 작물의 중요한 해충이다. 이 연구는 호박과실파리의 호박 피해관련 기초생태를 구명하고 성충우화시기 예찰모형을 개발하고자 수행하였다. 애호박 생산농가에서 호박과실파리 산란 흔적은 7월 중하순부터 발생되기 시작하여 8월 하순 최성기를 보였으며 9월 하순부터는 발견되지 않았으며, 이 기간이 호박과실파리 산란활동 시기로 판단되었다. 숙과호박 농가에서는 7월 하순 어린 과실에 산란 흔적이 발견되었고 8월 이후 유충에 의한 호박의 부패가 시작, 10월까지 피해과가 급격히 증가하였다. 호박과실파리 산란흔적은 호박 과실 당 평균 2.2개가 발견되었으며, 과실 당 $28.8{\sim}29.8$개의 산란수를 보였다. 우화트랩으로 조사한 호박과실파리 월동번데기의 우화시기는 초발일이 5월 중순에서 하순 사이로 나타났고, 최성기는 5월 하순 내지 6월 상순이었다. 호박과실파리 월동번데기의 우화까지 발육기간은 $15^{\circ}C$에서 59.0일, $20^{\circ}C$ 39.3일, $25^{\circ}C$ 25.8일, $30^{\circ}C$ 21.4일이었고 $35^{\circ}C$에서는 발육하지 못하였다. 온도와 월동번데기 발육기간 관계에 대한 선형모형 추정결과는 발육영점온도는 $6.8^{\circ}C$로 추정되었고 발육완료에 필요한 적산온도는 482.3 DD 이었다. 또한 월동번데기 발육률과 온도와 비선형적 관계는 Gaussian 모형으로 잘 설명되었다. 적산온도 모형으로 50% 성충우화일을 예측한 결과 실측치와 편차가 1일로 적중률이 높았다. 또한 발육모형과 발육완료시기 분포모형(Weibull 함수)을 이용한 발율률 적산모형의 예측치는 실측치의 우화양상과 유사하였다. 본 연구결과는 향후 호박과실파리의 관리전략 수립에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

Kocat-D1의 streptozotocin으로 유도한 당뇨모델에 대한 항당뇨 활성 (The Anti-diabetic Effects of Kocat-D1 on Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 원혜진;이현순;김종탁;홍충의;구윤창;이광원
    • 한국식품과학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.204-209
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    • 2010
  • STZ으로 당뇨를 유발 8주 후 당뇨대조군은 공복혈당이 $451{\pm}42.6\;mg/dL$인데 비해 Kocat-D1-1(Kocat-D1 추출물을 0.25 g/kg/day 투여한 군)에서는 $334.3{\pm}32.9\;mg/dL$, Kocat-D1-2(Kocat-D1 추출물을 1 g/kg/day 투여한 군)에서는 $259.5{\pm}35.0\;mg/dL$로 투여 농도에 의존적으로 당뇨대조군에 비해 유의적 수준으로 혈당이 낮아졌다. OGTT 검사에서도 180분 경과 후에도 당뇨대조군은 포도당 투여전보다 혈당이 $55.5{\pm}5.1\;mg/dL$ 높았으나 Kocat-D1-2는 $17.0{\pm}7.4\;mg/dL$로 유의적으로 낮아졌다. STZ에 의해 유도된 당뇨쥐는 정상대조군에 비해 혈장내의 GOT($411.3{\pm}31.3\;U/L$), GPT($162.3{\pm}23.2\;U/L$) 모두 현저히 증가하였다. 이에 비해 Kocat-D1-2 군에서는 GOT($247.0{\pm}33.4\;U/L$), GPT($116.3{\pm}17.4\;U/L$) 모두 유의적인 수준으로 당뇨대조군에 비해 감소하였다. 알부민 수치 또한 정상대조군 $3.9{\pm}0.1\;U/L$에 비해 당뇨대조군은 $2.7{\pm}0.3\;U/L$으로 낮아졌으나 Kocat-D1-2군에서는 $3.0{\pm}0.1\;U/L$로 증가하였다. HDL-콜레스테롤 수치 또한 정상대조군이 $26.8{\pm}3.9\;mg/dL$인데 비해 당뇨대조군은 $11.7{\pm}1.3\;mg/dL$로 낮아졌다. 그러나 Kocat-D1을 투여한 두 군 모두 각각 $22.3{\pm}2.0$, $26.8{\pm}1.2\;mg/dL$로 유의적인 수준으로 증가하였다. 간조직의 조직학적 관찰에서도 당뇨대조군의 경우 간세포사이에 지방구가 관찰되었으나, Kocat-D1-2는 거의 정상대조군과 유사하였으며 지방구를 관찰 할 수 없었다. 각 실험군의 혈액 중 인슐린 농도를 측정한 결과 정상대조군 $0.18{\pm}0.02\;ng/mL$인데 비해 당뇨대조군은 $0.05{\pm}0.04\;ng/mL$로 낮아졌으나 Kocat-D1-1은 $0.11{\pm}0.05$, Kocat-D1-2는 $0.13{\pm}0.02\;ng/mL$로 증가하였다. 췌장의 베타세포의 상대적 용적을 측정한 결과 Kocat-D1-2 군은 당뇨대조군의 $12.9{\pm}7.9%$에 비해 $49.4{\pm}4.2%$로 유의적인 수준으로 증가하였다. Kocat-D1-1군에서도 당뇨대조군보다 증가하는 경향은 보였으나 유의적인 차이는 없었다. Kocat-D1은 인슐린을 분비를 촉진시켜 혈당을 강하시키는 항당뇨효과를 가지고 있음을 알 수 있었다. 따라서 아직 명확한 학명 규명이 규명되지는 않았지만 Kocat-D1은 의약품 소재 및 기능성 식품 소재로서의 활용가능성이 있음을 본 연구를 통해 확인하였다.

덩굴차(Gynostemma pentaphylum Makino)의 성분에 관한 연구 (Studies on the Constituents of Gynostemma pentaphyllum Makino)

  • 이헌옥;고영수
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제6권4호통권13호
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    • pp.69-83
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    • 1990
  • 덩굴차의 차로서 맛에 관계되는 성분과 약리 효과를 타나내는 saponin에 대해서 알아보고, 또한 이들 성분이 산지에 따라 차이가 있는지를 알아보고자 실시된 실험 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 일반성분의 함량중 조지방은 거창산에 1.62%로 가장 많았고, 수원산 1.56%, 및 울릉도산 1.00%의 순이었다. 조단백은 거창산이 17.83%. 수원산 15.83%, 및 울릉도산 12.28%로 나타났으며, 회분의 함량은 거창산이 14.80%, 울릉도산이 10.17%, 및 수원산이 9.34%로 조지방, 조단백질, 회분이 모두 거창산에 가장 많은 것으로 나타났다. 2. 환원당의 함량은 수원산이 3.3%로 가장 높았고, 거창산이 1.3%, 울릉도산이 0.5%로 나타났다. 각각의 유리당의 함량은 수원산과 거창산 모두에서 과당과 포도당의 양이 가장 높았다. 3. 아미노산의 함량은 수원산이 1.41%로 가장 높았고, 거창산이 1.37%. 울릉도산이 0.53%로 가장 낮았다. Asp. Thr. Ser. Glu. Gly. Ala. Val. Met. Ileu. Leu. Tyr. Phe. Lys. His. Arg.및 Try.외 16종의 아미노산이 검출되었는데 glutamic acid와 methionine을 제외하고는 수원산의 아미노산 함량이 거창산이나 울릉도산에 비해 모두 높았으며, glutamic acid는 울릉도산에서, methionine은 거창산에서 가장 높았다. 공통적으로 함량이 많은 아미노산의 순은 Gly. Asp. 및 Glu였고, 가장 적은 아미노산의 순은 Lys. Ser. 및 Try. 이었다. 4. 무기질은 칼슘, 망간. 카드뮴, 칼륨, 나트륨, 납, 마그네슘, 철, 아연, 구리 등 10종이 검출되었는데 카드뮴, 나트륨, 마그네슘, 아연, 구리의 함량은 울릉도산에서 가장 높았고, 칼슘, 망간. 철은 거창산에서 가장 높게 나타났으며. 칼륨은 수원산에서 가장 높았다. 5. Tannin은 거창산이 6.3%로써 수원산 2.5%. 이나 울릉도산 2.6%에 비해 월등히 많은 양을 함유하고 있다. Caffeine과 vitamin C는 수원, 거창 및 울릉도산이 1.77%, 수원산이 1.49%로 나타났으며, 덩굴차에는 인삼 saponin성분과 동일한 saponin은 존재하지 않는 것으로 나타났다. 위 실험 결과에 나타난 것과 같이 산지에 따라서 그 성분의 차이가 있으므로 그 맛이나 향기, 색깔 또한 차이가 있을 것으로 사료된다. 그러므로 앞으로 관능검사나 독특한 향기성분, 색소성분등을 분석연구한다면 좀더 우리 입맛에 맞는 맛을 가진 보편성을 가진 차로 한층 더 개발될 수 있으리라 생각된다.

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