• 생명과학회지
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• 제27권1호
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• pp.100-121
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• 2017

이 논문은 다세포 녹색식물의 조상으로 생각되는 단세포인 수염녹두말속(Chlamydomonas) 녹조의 복잡한 유성생식 과정을 종합적으로 이해하기 위해서 기술되었다. 모델생물로 알려진 클래미도모나스 레인하르티(Chlamydomonas reinhardtii)의 유성생식 생활사는 배우자발생, 배우자 활성화, 세포융합, 접합자 성숙, 감수분열과 발아 등의 다섯 시기로 구별된다. 배우자발생은 서식지에서 질소가 결핍되어 시작된다. 그 결과, 교배형 유전자자리($MT^+$ 또는 $MT^-$)에 의해 조절된 두 가지 교배형($mt^+$ 및 $mt^-$)의 배우자들이 발생된다. 유성생식을 위한 두 번째 자극원인 청색광이 교배능력을 갖고 있지 않는 예비배우자 세포에 조사되면 교배능력을 가진 배우자로 분화된다. 배우자발생의 초기에, 두 배우자 세포들은 응집소(agglutin) 분자들을 합성한다. 즉, $mt^+$ 응집소 및 $mt^-$ 응집소는 상염색체에 있는 성응집(SAG1) 및 성접착(SAD1) 유전자들이 발현되어 각각 합성된다. 응집소들에 의해서 두 배우자 세포들의 편모가 접착되면 cAMP가 신호전달 경로를 작동시켜서 편모의 끝 부부을 활성화시킨다. cAMP의 신호에 반응하여 두 배우자들의 세포벽이 벗겨지고 2개의 편모 사이에서 각각의 교배구조(mating structure)가 발달한다. 교배구조의 원형질막에는 $mt^+$ 및 $mt^-$ 배우자-특이 융합 단백질인 Fus1 및 Hap2/Gcs1이 있다. 이 단백질들의 상호작용으로 두 교배구조가 접촉되면, 두 배우자 사이에 세포질이 연결되어 수정세관(fertilization tubule)이 발달한다. $mt^+$ 및 $mt^-$ 배우자들의 핵과 엽록체가 융합되면 2배체의 접합자가 형성된다. 그 후 배우자들의 특성은 사라지며 융합단백질들(Fus1 및 Hap2)이 분해되고 접합자-특이(zygote-specific) 유전자들이 활성화 된다. 접합자는 24시간에 걸쳐 두꺼운 세포벽을 가진 접합포자(zygospore)로 발달한다. 어린 접합자에서 교배 후 60분 이내에 $mt^-$ 엽록체 DNA와 $mt^+$ 미토콘드리아 DNA가 선택적으로 제거된다. 따라서 이 두 소기관들은 각각 $mt^-$ 미토콘드리아 DNA와 $mt^+$ 엽록체 DNA만 남아서 단친유전(uniparental inheritance)이 이루어진다. 적당한 조건이 되면 접합포자가 감수분열과 발아 과정을 거쳐 반수체 영양세포가 방출되어 새로운 세대가 다시 시작된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권3호
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• pp.182-188
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• 2011

본 연구는 LED(light-emitting diode) 보광이 온실에서 키운 어린 고추의 생장과 식물성 화학물질(phytochemical) 함량에 미치는 영향을 조사하였다. 처리한 LED광원은 청색광(470nm), 적색광 (660nm), 청색 + 적색광, 근적색광(740nm), 그리고 자외선(UV-B 300nm)이며. 실험기간 중의 이들 광원의 Photon flux는 각각 49, 16, 40, 5.0, 그리고 $0.82{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$이었다. LED 광은 낮 동안 16시간이며 UV-B 는 일몰 후 10분간 발아 후 12일간 매일 처리되었다. 실험 결과, 광처리는 무처리에 비하여 고추의 생장과 식물성 화학물질(phytochemical) 함량에 상당한 변화를 보였다. 적색광 처리는 고추의 엽수, 마디수, 엽폭과 생체중을 각각 약 34%, 27%, 50%와 40% 증가되었다. 청색광 처리도 엽장을 약 13% 증가시켰고, 근적색광 처리에 의해 경장과 절간장을 각각 17%와 34% 정도 증가시켰다. 파종 15일에 수확한 고추 잎의 총 안토시아닌(anthocyanin)과 엽록소(chlorophyll) 함량은 청색광 처리에서 무처리에 비해 각각 6배와 2배가 증가하였다. 적색광은 총 페놀성화합물(phenolic compound) 함량을 최소 2배로 증가시켰으며, 반면에 근적색광은 아스코르빅 산(ascorbic acid)과 항산화능(antioxidant activity)을 각각 31%와 66%를 감소시켰다.

• 한국환경농학회지
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• 제14권3호
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• pp.329-337
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• 1995

암(暗) 조건(條件)에서 3일간(日間) 생육(生育)시킨 수수에 있어서 CPMI, 식물(植物) 생장조절물질(生長調節物質) 및 akylating agent 의한 GSH 함량(含量) 및 GST 활성(活性)의 변화(變化)를 조사(調査)하였다. 무처리(無處理) 수수의 지상부(地上部) 추출물(抽出物)에서 GST의 활성(活性)과 GSH의 함량(含量)이 근부(根部)에 비하여 높게 나타났다. CPMI로 처리(處理)한 수수에서 나타난 GSH의 분포(分布) 양상(樣相)은 전반적으로 무처리(無處理)와 차이(差異)를 보이지 않았으나, 초엽부(葉部)에서 GST[metolachlor]의 활성(活性)이 무처리(無處理)에 비하여 약 2.3배 증대되었다. 이러한 GST 활성(活性)의 증대(增大)는 metolachlor에 특이적(特異的)으로 작용하는 GST isozyme의 발현(發現)에 기인하는 것으로 나타났다. 이어서 metolachlor 부활성화(不活性化) 효소(酵素)인 GST의 활성(活性) 변화(變化)를 가져오는 관연기작(關聯機作), 즉 plant hormone regulation 및 substrate induction에 근거(根據)한 일련의 실험(實驗)을 실시(實施)하였다. GST [metolachlor]의 활성(活性)은 2,4-D 처리시(處理時)에 약 2.1배 증가(增加) 하였으나, ethylene과 ABA에 의한 변화(變化)는 나타나지 않았다. 또한 metolachlor는 이 제초제(除草劑)에 특이성(特異性)을 갖는 GST isozymes의 발현(發現)을 통하여 3.4배의 GST 활성(活性) 증가(增加)를 가져온 반면에, 기타 alkylating agent로 사용(使用)된 2-iodoacetamide와 2-bromo-N-phenylacetamide에 있어서는 GST의 활성(活性)을 억제(抑制) 또는 영향(影響)을 주지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과(結果)로 부터 수수에 있어서 CPMI에 의한 GST[metolachlor] 활성(活性)의 증대(增大)가 auxin regulation 또는 substrate induction에 부분적(部分的)으로 관련(關聯)되어 있는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권2호
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• pp.329-339
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• 1996

곰솔(Pinus thunbergii)유묘(幼苗)에 Pisolithus tinctorius(Pt., KJ-1)를 접종(接種)하고 $CuCl_2$용액을 0, 40, 120, 260, 430ppm 농도(濃度)로 처리수준(處理水準)을 달리하여 균근형성(菌根形成)및 발달(發達), 유묘생장(幼苗生長), 양분흡수(養分吸收)에 미치는 영향(影響)을 생장(生長) 시기별(時期別)(6월(月) 1일(日), 7월(月) 1일(日), 8월(月) 1일(日), 9월(月) 1일(日), 10월(月) 1일(日), 11월(月) 1일(日))로 조사(調査)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 곰솔종자(種子)의 발아율(發芽率)은 균근접종구(菌根接種區)가 비접종구(非接種區)보다 높았다. 곰솔유묘(幼苗)의 균근형성율(菌根形成率)은 고농도(高濃度)로 갈수록 현저히 감소(減少)하였으며, Pt. 균(菌)의 Cu 내성조사(耐性調査)를 위해 실시한 MMN Agar평판배지실험(培地實驗)에서도 고농도(高濃度)로 갈수록 생장(生長)이 감소(減少)하였다. 2. 곰솔유묘(幼苗)의 묘고생장(苗高生長)에서 접종구(接種區) 40ppm구(區)와 120ppm구(區)에서 생장효과(生長效果)가 크게 나타났으며, 비접종구(非接種區) 430ppm구(區)에서 가장 저조(低調)했다. 3. 균근(菌根)의 외부형태(外部形態)는 0, 40ppm구(區)에서는 monopodial type, fern-like type, cluster-like type이 나타났으나, 260, 430ppm에서는 monopodial type만이 나타났다. 4. 접종구(接種區)에서 근(根)길이, 유기엽(幼期葉)의 수(數), 유기엽(幼期葉)의 총(總)길이, 총건중량(總乾重量), 본엽수(本葉數), 본엽총(本葉總)길이 등(等)이 비접종구(非接種區)보다 높게 나타났으며, 일반적(一般的)으로 접종구(接種區) 40, 120ppm구(區)에서 생장효과(生長效果)가 크게 나타났다. 5. 곰솔유묘(幼苗) 생육배지(生育培地)인 토양분석(土壤分析) 결과(結果)는 pH, Na, CEC는 고농도(高濃度)로 갈수록 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타내었고, 전질소(全窒素), 유기물(有機物), P, K, Ca, Mg는 40, 120ppm구(區)에서 감소(減少)하였다. 토양내(土壤內) Cu 분석결과(分析結果) 0ppm구(區)에서는 접종구(接種區)에서 높게 나타났으며, 고농도(高濃度)로 갈수록 뚜렷하게 비접종구(非接種區)에서 높은 함량(含量)이 나타났다. 6. 지상부(地上部) 분석결과(分析結果) 접종구(接種區)에서 전질소(全窒素), P, K의 흡수(吸收)가 많았고, 비접종구(非接種區)에서 Cu 흡수(吸收)가 많았다. 지하부(地下部) 분석결과(分析結果) 전질소(全窒素)는 생장(生長)이 좋은 40, 120ppm구(區)에서 많은 함량(含量)을 나타내었고, P은 비접종구(非接種區)보다 접종구(接種區)에서 아주 높은 흡수(吸收)가 있었고, Cu는 비접종구(非接種區)에서 높은 함량(含量)을 나타냈다. 그리고 모든 처리구(處理區)에서 지상부(地上部)보다 지하부(地下部)에서 현저(顯著)하게 높은 Cu 함량(含量)이 나타났다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제10권3호
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• pp.129-136
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• 1990

칼륨施用水準과 生育段階 및 草種에 따른 秋草의 生育과 칼륨 및 마그네슘함량의 差異를 알아보기 위해 두가지의 水총#我培實驗을 실시했다. 먼저 生育段階의 진행에 따른 收草의 收量 및 無機物含量의 變化를 未本科救草 3種類를 사용하여, 목초가 발아한 후 15日 부터 55日 까지 조사했는데 그 結果는 (1) 發穿後 25 日 경 목초의 生草收量 및 칼슐含 量이 빠르게 增加했으며 (2) 이탈리안 라이그라스에서 칼륨含量이 가장 높고 마그네슘含量이 낮았으며, 툴 페스큐는 그와 반대였고, 오차드그라스의 두 無機物含量은 이탈리안 라이그라스와 톨 페스큐의 중간이었다 (실험 1). 다음으로 칼륨水準에 따라 生育反應의 變化를 알아보기 위해 未本科救草와 荳科救草를 각각 3 種類씩 이용하여 5ppm에서 1,000ppm까지의 溶被中 칼륨($K_20$)농도에서, 발아후 30日까지 시험재배한 結果는 (3) 용액중 칼륨水準의 증가에 따라 목초의 칼륨함량은 增加를, 마그네슘함량은 減少를 보였다. 칼륨 함량의 增加는 오차드그라스와 이탈리안 라이그라스에서 그 變化 範圍가 넓었으나 알팔파와 툴 페스큐에서는 좁았고, 마그네슘含量의 減少에서 이탈리안 라이그라스와 오차드그라스는 칼륨水準이 25-50ppm인 용액에서 감소가 뚜렷했으나 荳科救草와 톨 페스큐는 1,000ppm까지 散進的인 감소를 보였다. (4) 용액중 칼륨水準이 5ppm에서 25ppm 또는 50ppm으로 높아질 때 목초의 生草收量, 水分含量 및 칼륨함량의 증가가 뚜렷했으며 (5) 목초內의 水分을 기준으로 계산된 칼륨漫度(收草水分中 칼륨온도)는, 용액중 칼륨수준이 5ppm에서 50ppm으로 높아질 때 未本科救草에서 이탈리안 라이그라스는 2.6배로 오차드그라스는 2.5배로 큰 증가를 보였으나, 荳科收草는 1,000ppm 수준까지 정진적으로 증가했다. 以上의 結果로부터, 放牧地에 있어서도 生育時期와 토양中 칼륨水準의 두가지의 要因이 동시에 작용할 때, 목초의 水分含量, 마그네슘함량 및 목초水分中 칼륨온도의 급격한 변화를 가져오게 되는데 이러한 변화를 겪고 있는 목초(특히 未本科인 이탈리안 라야그라스와 오차드그라스)의 水分은, 放牧牛에 대해 毒 性物質로 作用하여 그라스테타니(低마그네슐血病)를 일으킬 수 있는 것으로 생각되어졌다.

• 한국육종학회지
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• 제41권3호
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• pp.333-337
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• 2009

"다호"은 맥주보리 고품질 내재해성 신품종을 개발하기 위하여 1997년에 작물과학원에서 대립이면서 색택이 양호한 밀양 85호를 모본으로 하고 바이러스저항성인 수원 335호를 부본으로 인공교배1 하여 육성한 품종으로 2007년 12월에 농작물 직무육성 신품종 선정 위원회에서 "다호"이라 명명하여 맥주보리 호위축병저항성 중간모본으로 국가품종보호출원 하고 그 특성은 다음과 같다. 다호는 2조형 맥주보리로서 출수기와 성숙기가 빠른 중생종이며 호위축병은 진주, 나주, 밀양에서는 저항성이며 익산에서는 중도 저항성을 나타내었다. 다호는 천립중과 정립율이 무거운 대립종이며 발아세(율)이 높으며 수량성은 제주에서 ha당 5.20톤으로 진양보리 대비 38%증수하였고 익산, 진주, 나주의 3개 답리작 지역 평균에서는 ha당 4.81톤으로 진양보리 대비 25% 증수한 다수성 품종이었으며 단백질 함량이 낮고 발아세가 높고, 맥아수율, 신장도, 가용성 단백질, 콜박지수는 높았고 여과시간은 짧았으며 Friability, 당도, 추출율, 효소력가는 낮았다.

• 한국육종학회지
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• 제41권3호
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• pp.328-332
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• 2009

"오름"은 맥주보리 고품질 내재해성 신품종을 개발하기 위하여 1997년에 작물과학원 에서 보리 호위축병 저항성인 'Kinuyudaka'를 모본으로 하고 단간이며 내도복성인 '삼도보리'를 부본으로 인공교배하여 육성한 품종으로, 2006년 12월에 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종 선정 위원회에서 "오름"이라 명명하여 국가품종목록에 신품종으로 등록하였으며 그 특성은 다음과 같았다. "오름"은 2조형 맥주보리로서 출수기와 성숙기가 빠른 중생종이고 간장은 75 cm이고 내도복성이 강하여 기계화 수확에 적당하다. "오름"의 호위축병 저항성은 진주, 나주, 밀양에서는 저항성이며 익산에서는 중도 저항성을 나타내었다. "오름"의 수량성은 제주에서는 ha당 5.43톤으로 진양보리 대비 80% 증수하였고 밀양, 진주, 나주의 3개 지역 답리작 평균에서는 ha당 4.70으로 진양보리 대비 22% 증수한 다수성이었다. "오름"의 품질은 단백질 함량이 낮고 발아세와 맥즙 추출률이 높고 여과시간이 짧았으나 콜박지수와 효소 역가는 '진양보리'와 비슷하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.435-444
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• 2022

황근(Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc., 노랑무궁화)은 주로 제주도 전역과 전남 남부지역에 자생하는 우리나라 유일의 야생 무궁화속의 낙엽성 반관목식물이다. 최근 무분별한 자생지 파괴에 따른 개체수 감소로 환경부 지정 한국적색목록 내 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어 있다. 선행연구에서는 황근의 종자발아, 생태 및 유전적 특성, 내염성 등이 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 생물반응기를 이용하여 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백효과를 조사하여 기능성 원료 활용 평가를 실시하였다. 황근 종자 및 식물체는 사전 환경부 채취 허가를 받은 제주시 구좌읍 관내지역에서 채집하였으며, 표면살균 후 MS 등 배지 조성을 조절하여 기내 세포주로 도입하였다. 그 결과, 종자의 전반적인 반응율이 지상부 신초 발생 및 지하부 뿌리 발근 측면에서 51.17~51.83%로 가장 효율적인 것으로 나타났다. 5,000 mL 생물반응기에서 황근 부정근의 증식에 유리한 배지 조건의 경우, 1/2 MS (Murashige and Skoog, 1962), 30 g/L 자당(sucrose), 2 mg/L IBA (indole-3-butyric acid)에서 8주 동안 배양한 것임을 확인하였다. 또한 총페놀 화합물 함량, 총플라보노이드 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능 및 멜라닌 함량 분석을 통해 바이오매스 및 2차대사산물 축적의 연관관계를 비교하였다. 본 연구를 통해 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백 효능은 고부가가치 향장품 산업의 고품질 소재개발과 연계하여 추가적인 생리활성물질 연구의 가능성을 시사한다.