• 한국작물학회지
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• 제55권3호
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• pp.187-194
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• 2010

고품질 녹색자엽 검정콩 신품종 육성 연구의 일환으로 녹색자엽의 유전자원별 녹색의 정도를 평가할 수 있는 엽록소 함량 및 조성과 이들의 유전양상을 검토하고, 유전적 배경을 달리한 녹색자엽 자원을 활용한 녹색자엽 검정콩의 선발 효율을 검토한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 유전적 배경이 상이한 녹색자엽 자원을 검정콩 육종프로그램에 도입코자 실시한 특성조사 결과 핵유전 녹색자엽 유전자 d1d2를 보유한 자원은 세포질 유전 녹색자엽 유전자 cytG를 보유한 자원보다 총 엽록소의 함량이 매우 높은 경향이었고, 조성에서는 d1d2 보유 자원은 엽록소 a의 함량이 엽록소 b보다 2배 이상 높고, cytG 보유 유전자원은 엽록소 b의 함량이 엽록소 a 함량 보다 높은 경향이었다. 2. 핵유전 녹색자엽 유전자(d1d2)는 당대의 종실에서 발현되어 $F_1$ 세대의 $F_2$ 종실에서부터 선발이 가능하며, 2개의 열성유전자에 지배를 받는다. 3. 녹색 종피의 핵유전 녹색자엽(d1d2)과 황색자엽 검정콩(D1D2)의 교배후대에서 검정색 종피에 녹색자엽 종자를 가진 개체는 모본의 유전적 배경에 따라 조금은 다르지만 $F_2$ 전체 개체 중 3% 미만의 낮은 비율로 나타나, 향후 핵유전 녹색자엽 검정콩 신품종 육성효율 증진을 위해서는 핵유전 녹색자엽 검정콩 중간모본 개발과 선발방법 개선이 필요할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1331-1339
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• 2017

미토콘드리아 게놈에 존재하는 시토크롬C 산화효소 서브유닛 I (cytochrome C oxidase subunit I, COI) 유전자의 DNA 염기서열을 기반으로 하는 종 판별은 수산물 자원의 지속적인 개발과 어류 다양성 보존을 위해 폭넓게 적용되고 있다. 본 연구에서는 한국에서 소비되는 옥돔과 가짜 옥돔으로 둔갑하는 옥두어의 종 판별을 위한 분석법을 개발하였다. 옥돔과 옥두어, 두 종의 종 판별과 검증을 위해 미토콘드리아 게놈의 DNA 염기서열 차이를 이용하여 real-time PCR법에 의해 분석하였다. 미토콘드리아 DNA 서열의 생물정복학적 분석에서 옥돔과 형태학적 옥돔 유사종인 옥두어, 두 종 사이에 COI 유전자 내에서 상당히 유사한 DNA 서열 부분과 일부 서열 변화 부분이 확인되었다. 명확하게 종 판별을 하기 위해 COI 유전자 내에서 일부 변화된 서열에서 종 특이적 프라이머를 디자인하였다. 10 개체의 옥돔과 옥두어에서 게놈 DNA을 추출하여 옥돔과 옥두어의 종 특이적 프라이머를 이용하여 real-time PCR 시스템에 의해 분석되었다. 이러한 real-time PCR 시스템을 이용한 genomic DNA 기반의 분자 기술은 동물 조직의 분류학적 분류를 위한 신뢰할 수 있는 방법을 제공한다. 옥돔판별을 위해, 옥돔 DNA에서 옥돔 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($21.85{\pm}3.599$)과 옥두어 DNA에서 옥돔 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.49{\pm}1.183$) 차이를 나타내었다. 그리고 옥두어판별을 위해, 옥두어 DNA에서 옥두어 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($22.49{\pm}0.908$)과 옥돔 DNA에서 옥두어 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.93{\pm}0.479$)을 통해 옥돔과 옥두어의 각 종 특이 프라이머의 효율성, 특이성 및 교차 반응성 측정은 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었다. 제안된 방법은 10개의 상용 샘플로 검증이 되었다. 따라서, threshold cycle (Ct) value와 같은 real-time PCR 결과 분석에 의해 종 판별이 가능하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.234-242
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• 2019

여름철 고온에 의한 포도 '거봉'의 과피색 불량의 원인을 구명하기 위해, 고온에 따른 과피의 착색 및 식물호르몬 ABA와 GA의 함량 및 대사 관련 유전자의 발현을 분석하였다. 변색기부터 10일 동안의 고온에 의해 '거봉' 포도의 과피색 불량이 나타났으며, 착색을 제외한 나머지 과실품질에는 영향이 없었다. 과피의 총 안토시아닌이 고온처리에 의해 감소하였으며, 안토시아니딘 그룹별로는 malvidin과 peonidin이 대조구에 비해 감소하였다. 과피의 식물호르몬 ABA와 GA의 함량을 분석한 결과, ABA는 고온에 의해 감소하지 않았으며 오히려 대조구에 비해 약간 높은 경향을 보였다. GA는 고온 처리 종료 10일 후부터 대조구의 약 2배로 증가하였으며, 이로 인해 ABA/GA의 비율이 대조구에 비해 감소하였다. 시기별 안토시아닌 생합성 유전자의 발현을 분석한 결과, 초기 생합성 유전자는 고온에 의해 영향을 받지 않았고, 가장 마지막 단계를 조절하는 UFGT의 발현이 고온 처리에 의해 감소하였다. ABA와 GA의 대사 관련 유전자 발현을 분석한 결과, 고온에 의해 ABA의 생합성이 영향을 받지 않았고, GA의 생합성을 유도하는 GA20ox1의 발현이 증가하고 불활성화에 관여하는 GA2ox1/2의 발현이 감소하였다. 따라서 본 연구를 통해 변색 초기의 고온으로 인한 '거봉' 포도의 과피색 불량은 과피의 안토시아닌 생합성이 억제되었기 때문이었고, 안토시아닌 생합성이 ABA의 절대적인 함량 보다는 ABA와 GA의 비율로서 조절되고 있다고 판단되었다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.415-423
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• 2018

벼의 이삭형태는 잠재 수량성에 중요한 역할을 한다. 우리나라 육성 벼 품종의 이삭형태는 협소한 유전적 배경을 가지고 있다. 본 연구는 우리나라 벼 품종의 수량성 향상을 위해 이삭형태가 다른 유전자원을 이용하여 수당립수가 증대된 새로운 이삭형태의 벼를 개발하고 수량 관련 형질 특성을 분석하여 다수성 벼 육종사업에 반영하고자 수행되었다. 새로운 이삭형태의 벼는 군집소수를 가지고 있는 고착립밀도 이삭형 벼(이하 CD형)로 고착립밀도 이삭을 가지고 있는 빈해수집1과 군집소수 유전자를 가지고 있는 ARC10319를 교배모본으로 이용하여 개발되었다. CD형 벼는 반직립의 짧은 이삭에 1차 지경 및 2차 지경 선단에 소수가 2-5개씩 군집되어 착생되어 착립밀도가 매우 높고 수당립수가 획기적으로 증가한 이삭을 가지고 있다. CD형 벼의 수당립수는 우리나라 육성 벼 품종에 비해 거의 2배 이상 많았다. CD형 벼의 수당립수 증가는 1차 지경 및 착생립의 증가보다 2차 지경 및 착생립의 증가에 기인하였다. CD형 벼의 수당립수 증가는 sink의 증대를 통한 수량성 향상을 기대케 하였다. 하지만 선발된 우량계통 CD9, CD27, CD34, CD39의 수량성은 상대적으로 적은 수수, 가벼운 천립중, 낮은 등숙률로 인하여 국내 초다수성품종인 보람찬과 한아름2호에 못미치는 수준을 나타냈다. 개발된 CD형 벼는 실질적인 수량성 향상이라는 육종적 목표는 달성하지 못하였으나 우리나라 육성 품종에는 존재하지 않는 수당립수가 획기적으로 증가한 극단적 이삭 형질 변이를 나타내는 새로운 자원이다. CD형 벼는 협소한 유전적 배경을 가지고 있는 우리나라 벼 품종의 이삭 형질 다양화와 수량성 향상을 위한 육종소재로 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권2호
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• pp.135-141
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• 2022

Mouse thymosin β-4 (TB4) 유전자를 Escherichia coli에서 intein-tag 융합 단백질로 발현시키고 정제하였다. 재조합 TB4-intein 융합 단백질의 분자량을 10% glycine SDS-PAGE로 확인한 결과, 세포내 soluble 분획에서 60 kDa의 단백질을 얻을 수 있었고, 유도발현 최적 조건은 0.1 mM IPTG, 25℃에서 3시간 동안 유도 발현할 때가 최적임을 확인하였다. TB4 만을 얻기 위해서 유도발현된 TB4-intein을 DTT를 이용해 self-cleavage를 일으킨 다음, chitin bead를 이용한 친화성 크로마토그라피로 정제 후 분자량을 확인 한 결과, 5 kDa으로 확인되었으며, 순도는 95%이상 이었다. 정제한 recombinant TB4가 생물학적 기능을 보유하고 있는지 확인을 하기 위하여, TB4를 농도 별(1~1,000 ng/ml)로 하여 HT1080 cell을 이용한 cell migration을 측정한 결과, 모든 농도에서 recombinant TB4가 화학합성한 TB4 보다 약 20% 이상 높은 활성을 보였으며, recombinant TB4 1 ng/ml의 농도에서 cell migration 활성이 가장 높게 나타났다. Recombinant TB4를 마우스 상처 부위에 5일 동안 매일 처리한 결과(최종 처리 농도 0.5 mg/ml), 화학합성 TB4 보다 recombinant TB4의 상처치유 활성이 약 35% 더 높음을 알 수 있었다. 이상의 결과는 recombinant TB4가 화학합성 TB4보다 cell migration과 상처치유에 훨씬 높은 활성을 나타냄을 보여주고 있다.