• 한국작물학회지
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• 제56권3호
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• pp.264-272
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• 2011

벼에서 인산흡수 관련 유전자를 이용하여 무기양분이 제한된 토양에서도 작물의 생장을 극대화시키는 무기영양 이용능력이 강화된 차세대 작물을 개발하고자 인산흡수력이 강화된 OsPT(Phosphate transporter)1, 4, 7, 8-OX 계통을 세대진전시켜 T5 세대에서 유전자의 안정적 도입을 확인하였다. 형질전환 계통들의 뿌리발달 상황을 조사해 본 결과, T/R율이 모든 형질전환 계통에서 동진벼보다 높은 경향을 보였다. OsPT1-OX 및 OsPT4-OX 계통은 모본인 동진벼에 비해 전반적으로 초장, 간장 및 수장은 짧았으나 OsPT7-OX 및 OsPT8-OX 계통은 주요 농업적 특성이 비슷하였다. 인산 무시용 시 OsPT1, 7, 8-OX 계통들은 출수기가 1~2일 정도 조숙화되었으나 인산흡수량이 과다하였던 OsPT4-OX계통은 오히려 2일 정도 만숙화되어 출수기 반응이 뚜렷하였다. 인산 무시용시 관행시비 대비 쌀수량 감소율은 동진벼가 18%로 컸으나 OsPT1-OX, 7, 8계통들은 각각 10, 15, 9%에 불과하였다. 인산 무시용시 모본인 동진벼에 비해 OsPT1, 4, 7, 8-OX 계통들은 출수기의 식물체 인산흡수량이 각각 104, 128, 26, 14% 증가하였으나 질소함량은 10, 16, 12, 5% 증가에 그쳤다. 동진벼에 비하여 P/N율이 높고 간장이 짧은 OsPT1-OX과 4-OX 계통은 (2N)P시험구에서 간장이 각각 6, 4 cm 회복되었다. OsPTs-OX의 인산함량(%)을 분석한 결과, OsPT4-OX >1-OX >7-OX >8-OX 순으로 나타난 반면, OsPT1-OX이 인산흡수율이 높으면서도 생육의 변화가 적어 개체당 총 인산흡수량(g/개체)은 OsPT1-OX >4-OX >7-OX >8-OX 순으로 OsPT1-OX이 인산흡수증진 신품종으로 가장 유망하였다. OsPT1-OX계통의 부위별 인산흡수량은 줄기와 잎에서 동진벼의 2.4배, 2.2배였으나 현미와 영에서는 차이가 없었다.

• 한국산림과학회지
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• 제77권4호
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• pp.382-388
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• 1988

우리나라에서의 임목육종(林木育種)에 의(依)한 생산성(生産性) 증가(增加)를 중요(重要)한 몇 수종(樹種)에 관하여 살펴보았다. 소나무 수형목(秀型木) 17가계(家係)의 차대(次代)는 15년생(年生)에서 비수형목(非秀型木) 차대(次代)와 비교(比較)하여 57%의 재적(材積) 증가(增加)를 보였다. 17가계(家係)중 우수(優秀)한 세 가계(家係)를 재선발(再選拔)한다면 배이상(倍以上)의 재적 증가가 기대되었다. 15년생(年生) 리기테다소나무는 전북(全北) 완주(完州)에서 리기다소나무보다 배이상(倍以上)의 재적 생장을 하였다. 그러나 이 잡종(雜種)의 우수성(優秀性)은 북(北)쪽으로 올라 갈수록 감소(減少)하였는데 주로 내한성(耐寒性)이 약(弱)한 탓으로 생각된다. 경기(京畿) 용인(龍仁)의 평지(平地)에서는 리기테다소나무가 리기다소나무보다 생장(生長)이 훨씬 좋았으나 산정(山頂)에서는 리기다소나무보다 생장(生長)이 떨어졌다. 현사시는 10년생때 식재장소(殖栽場所)에 따라 양친수종(兩親樹種)보다 2~2.5배(倍)의 생장(生長)을 보였다. 도입(導入)된 리기다소나무도 재적(材積) 생장(生長) 증가(增加)를 보였다. 45개(個) 산지(産地)에서 도입(導入)한 12년생(年生) 리기다소나무중에서 우수한 다섯 산지(産地)를 선발(選拔)하면 국내(國內)에서 선발(選拔)한 수형목(秀型木) 차대(次代)보다 53%의 재적(材積) 증가(增加)가 기대되었다. 선발(選拔)된 다섯 산지(産地) 각각에서 최상(最上)의 가계(家係)를 (산지(産地)당 5가계(家係)로 조성되었음) 재선발(再選拔)한다면 다시 14%의 재적(材積) 증가(增加)가 기대된다. 연간 밤 생산(生産)은 칠만톤에 달하는데, 이것은 밤나무 순혹벌에 내충성(耐虫性) 품종(品種)을 심은 덕으로 생각된다. 비내충성(非耐虫性)인 재래종(在來種) 품종(品種)은 이 곤충(昆虫)에 의해 거의 전멸(全滅)하였기 때문이다. 콜키신처리(處理)에 의(依)한 배수체(倍數體) 및 돌연변이체(突然變異體)가 생산(生産)된 수종(樹種)은 10여 수종(樹種)에 이르나 경제적으로 중요한 수종은 없다. 장차 획기적인 생산성(生産性) 증가(增加)가 생물공학(生物工學)에 의하여 기대되는데 생물공학(生物工學)은 세포(細胞), 세포(細胞) 소기관(小器管), 유전자(遺傳子) 단위에서 선발(選拔), 교잡(交雜), 외래(外來) 유전자(遺傳子) 도입(導入)이 가능하고, 유전자조작(遺傳子操作)까지 가능하기 때문이다. 그러나 현재로는 유전적 우수성이 입증된 조림 수종을 조직배양(組織培養)으로 대량번식(大量繁殖)시킴으로써 생산성(生産性) 증가(增加)에 기여할 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제14권
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• pp.165-172
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• 1973

종간, 속간의 잡종에서는 흔히 불임현상이 일어나는데 인삼의 경우도 예외가 아니어서 고려인삼(panax ginseng: P.G.)과 미국인삼(panax quinquefolium: P. Q.) 그리고 죽절인삼(Panax japonicus: P.J) 간의 교잡육종에서 P.G.${\times}$P.J.에서만 아주 희귀하게 종자를 얻을수 있고 다른 종합에서는 전혀 잡종 제이세대를 얻을 수가 없었다고 하므로 본실험에서는 P.G.${\times}$P.Q.와 P.G.${\times}$P.J.의 교잡종의 화기 및 종자형성중의 유리아미노산의 소장을 추구함으로서 불임현상과 물질대사와의 관련성의 일단을 밝히고저 한다. 1. 두 교잡종의 시료에서 검출된 유리아미노산의 Chromatogram은 서로 유사한 pattern을 나타냈으며 그들의 양친이 나타내는 pattern과 유사하나 spot의 종류나 크기 정색도는 여러 가지 점에서 특이한 변화가 있다. P.G.${\times}$P.Q.에서 19종, P.G.${\times}$P.J.에서는 21종의 spot을 검출하였는데 전자에서 Alanine, Valine, Leucine, Phenyl alanine, Proline, Hydroxy proline, Serine, Threonine, Tyrosine, Aspartic acid, Glutamic acid, Lysine, Arginine, ${\beta}$-Alanine, Cysteic acid, Tryptophan, Asparagine, Glutamine, ${\gamma}$-Amino butyric acid를 확인하고 후자의 경우는 상기한 것 외에 Methionine과 한 개의 미지 spot를 얻었다. 2. Alanine, Aspartic acid, Glutamic acid, Cysteic acid와 Asparagine이 전체적으로 보아 주체를 이루고 있는 것은 P.G. P.Q. P.J에서와 같으나 Asparagine이 소포자기와 화분성숙기에 최다량으로 나타나는 것은 이들의 양친의 경우에는 보지 못했던 특이한 일이다. 3. 홍숙기에 Cysteic acid가 감소되는 것은 P.Q. P.J.의 경우와는 유사하나 P.G의 경우와는 반대되는 현상이며 P.G.${\times}$P.J.에서 Methionine이 검출된 것도 특이하다. 4. Proline은 그들의 양친의 경우와는 현저한 차이가 있었는데 소포자기에서 아주 미약한 정색을 나타낼뿐이며 이 때에 Asparagine의 spot가 가장 크고 강한 정색을 나타내었는데 이제까지의 여러 연구 결과를 종합해 보면 Proline의 양과 화분의 임성과는 아주 밀접한 관계가 있으며 이런 관계가 인삼 종자 형성에서도 나타나고 있다. 또한 Proline이 결핍될 때 Asparagine의 축적이 있다는 많은 보고도 있다. 5. 교잡종에서의 결실불능의 원인을 Proline의 과소에 의한 것으로 보며 Proline이 약의 화분퇴화와 중요한 관계를 가지고 있을 것으로 추찰된다. 6. 그밖에 여러 아미노산의 소장이 P.G. P.Q. P.J. 등의 자식계와 그들과의 잡종사이에 있어서 상당한 차이가 생기는 것은 교잡에 의한 Gene-action system의 변혁에 따른 결과라고 추찰되는 것으로 Proline의 대사 및 생리적 영향과 더불어 보다 깊은 조사가 필요한 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권2호
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• pp.185-194
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• 1999

연구배경: NF-$\kappa$B는 단백질이 생성된 후의 변형(post-translational modification)과 세포내에서의 위치 변화(subcellular localization)에 따라 그 작용이 결정되는 특성을 가진 전사 인자로서 최초에는 면역반응에 있어 중요한 역할을 하는 사실이 알려졌으나 그후 이러한 작용이외에도 급성기 염증 반응, 바이러스의 증식, 세포의 발생과 분화에 있어 중요한 작용을 한다는 사실이 알려지게 되었다. 최근의 연구들에서 NF-$\kappa$B 전사 인자가 정상 세포로부터 암세포로의 형질전환에 있어서도 어떤 기능을 할 것이라는 사실들이 알려지게 되었다. NF-$\kappa$B가 암세포로의 형질 전환, 나아가 암세포의 생성에 어떤 역할을 제공한다면 이러한 사실은 나아가 향후의 암치료에 있어서도 유용한 지식이 될 수 있다. NF-$\kappa$B 전사 인자가 인체 암세포에 있어서 세포의 형질 변환에 연관될 수 있다는 사실은 몇몇 암종에서 알려져 있으나 폐암에서의 NF-$\kappa$B 전사 인자의 종양 생성기능에 있어서는 아직 연구된 바가 없다. 방 법: 본 연구에서는 배양된 인체 폐암세포주에 있어서 NF-$\kappa$B family 전사 인자들의 발현정도를 western blot를 이용하여 관찰하고 과발현된 NF-$\kappa$B 전사 인자의 세포내 위치가 세포핵인지 세포질내에 존재하는 것인지를 각각의 단백질 분획에서 western blot를 시행하여 관찰하였고 또한 immunocy-tochemistry를 시행하여 그 발현 양상을 확인하였다. 존재하는 NF-$\kappa$B 전사 인자가 어떠한 복합체의 형태인지를 알아보기 위하여 세포주의 단백 추출물에서 NF-$\kappa$B family 전사 인자에 대한 항체를 사용하여 immunoprecipitation을 시행하였다. 세포주 단백추출물의 $\kappa$B consensus oligonucleotide에의 결합여부를 보기위하여 electrophoretic mobility shift assay를 시행하였다. 결 과: 배양된 인체 폐암세포주에서는 NF-$\kappa$B family의 p50 subunit, p65 subunit가 발현되어 있었고 p50 subunit의 발현은 세포핵내에 국한하여 위치하고 있음을 western blot와 immunocytochemistry를 통하여 관찰할 수 있었다 immunoprecipitation assay는 세포내에서 p50 subunit가 p65 subunit와 복합체를 이루는 상태로 존재하고 있음을 보여주었다. 폐암세포주의 세포핵 추출물은 NF-$\kappa$B consensus oligonucleotide와 결합할 수 있음을 electrophoretic mobility shift assay를 통하여 확인할 수 있었다. 결 론: 인체 폐암세포주에서 NF-$\kappa$B family 전사 인자의 발현이 활성화되어 있으며 NF-$\kappa$B family 전사 영자가 인체 폐암 형성에 있어 어떤 역할을 할 가능성을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.171-182
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• 2018

파파야는 열대와 아열대 지역에서 광범위하게 재배되고 있는 주요 작물 중의 하나이다. 파파야 열매는 칼로리가 낮고 비타민 A와 C, 미네랄이 풍부하며, 미숙과에는 단백질 분해 효소인 파파인이 풍부하여 의약품, 화장품, 식품 가공 산업 등에 널리 활용되고 있다. 전세계 파파야 산업에서 가장 중요한 제한 요인 중의 하나가 potyvirus에 속하는 papaya ringspot virus (PRSV)에 의해 야기되는 식물병이다. 1992년에 미국 연구자들에 의해 PRSV의 coat protein (cp) 유전자를 발현하는 최초의 PRSV-저항성 GM 파파야 이벤트($R_0$ '55-1')가 만들어졌으며, 1997년에는 이로부터 유래한 GM 품종('SunUp', 'Rainbow')에 대해 미국 정부가 상업적 재배를 승인하였다. 현재까지 GM 파파야 개발은 해충 저항성, 병 저항성(곰팡이, 바이러스), 수확 후 저장성 증대, 알루미늄과 제초제 저항성 등의 형질에 초점을 맞추어 왔다. 아울러 파파야를 동물단백질(백신 등) 생산을 위한 식물공장으로 활용하기 위한 시도도 이루어졌다. 현재, 미국과 중국을 비롯한 약 17개 국가에서 GM 파파야 개발과 포장 실험 또는 상업적 재배가 이루어지고 있다. GM 파파야의 개발과 더불어 생물안전성 평가 및 GM 판별 기술 개발에 관한 연구도 이루어지고 있다. 생물안전성 평가와 관련하여 주로 인체 위해성과 환경 위해성에 관한 분석이 수행되고 있다. 인체 위해성의 경우, 동물 모델을 대상으로 장기간 식이섭취를 통해 일반 및 유전 독성, 알레르기항원성, 면역 반응, GM 유래 단백질의 안정성에 관한 연구가 수행되었다. 환경 위해성의 경우, GM 재배가 토양 미생물 다양성에 미치는 영향, GM 유래 유전물질의 토양 잔류 및 토양 미생물로의 전이 여부에 관한 연구가 이루어졌다. 우리나라, 유럽 및 일본을 비롯한 많은 나라에서는 상업적 재배를 위한 GM 품종 도입이나, 파파야 가공 식품 제조에 비승인 GM 파파야의 사용을 규제하고 있다. 도입 유전자 특이적 또는 이벤트 특이적인 분자표지를 개발하고, PCR(일반, real-time) 또는 loop-mediated isothermal amplification 방법을 통해 GM 여부를 판별하고 있다. 파파야에 대한 초안 수준의 유전체 정보가 2008년에 해독되었으며, 최근에는 차세대 유전체 분석 기술로 확보된 유전체와 전사체 정보를 활용하여 GM 여부를 판별하는 기술도 확립되었다.

• 원예과학기술지
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• 제29권3호
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• pp.247-254
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• 2011

제초제 저항성 유전자를 국내 장려품종 감자인 '대지'에 도입하여 제초제 저항성 감자계통들을 개발하였으며, 그 중에서 농업적 형질이 우수하며 실용화 가능성이 큰 계통을 선발하기 위하여 3년간 포장 검정을 실시하였다. 제초제 저항성 감자 4계통 중에서 가장 상업화에 적합한 Bar 3 계통을 선발하였으며, Bar 3 계통은 비형질전환 감자인 '대지'와 비교하여 수량성과 주요 작물학적인 특성, 영양학적 특성 및 충에 대한 반응에서 차이를 발견할 수 없었고 두 감자계통과 품종의 실질적 동등성을 확인할 수 있었다. Bar 3 계통은 5배의 고농도 제초제 처리에서도 피해를 나타내지 않았으며, 형질전환 후 세대가 진행되는 동안의 수량과 식물학적인 특성은 비슷한 경향을 나타내었다. Bar 3 계통은 더뎅이병과 실금이나 2차 생장과 같은 생리적 장해 발생률이 낮았으며, 그 이유는 명확하게 구명되지 않았으나, Bar 3 계통과 같은 제초제 저항성 감자를 사용할 경우 감자 재배지역에서의 더뎅이병 발생과 토양 유실 문제를 줄일 수 있을 것으로 판단되었다. 비형질전환 감자와 형질전환 Bar 3 계통의 영양학적 특성(무기성분, 비타민 C와 아미노산 함량)과 해충(파밤나방)에 대한 반응을 분석비교한 결과, 두 감자 계통과 품종의 차이를 발견할 수 없었다.