• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.22-26
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• 2005

Nicotine is most familiar to us as a principal pharmacologically active component of cigarettes. This alkaloid is synthesized in the root in response to insect damage and then transported to the aerial parts of tobacco plants. Here I overview enzymes and genes involved in nicotine biosynthesis, and regulatory mechanisms of gene expression involving the NIC regulatory loci and jasmonic acid.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2004년도 생명공학 실용화를 위한 비젼
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• pp.101-101
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• 2004

• Molecules and Cells
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• 제19권2호
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• pp.228-231
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• 2005

Recent characterization of several genes involved in plant defense responses suggested that ubiquitin-mediated protein degradation has a role in these responses. We isolated two cDNAs (NtUBA1 and NtUBA2) encoding ubiquitin-activating enzyme (E1) from Nicotiana tabacum cv. BY-2. The open reading frames of both encoded 1080 amino acids, corresponding to molecular masses of 120 kDa. The E1s and corresponding transcripts were upregulated by infection with tobacco mosaic virus (TMV) and tomato mosaic virus (ToMV), and to a lesser extent by cucumber mosaic virus (CMV). Furthermore, they were also upregulated by wounding stress, and the plant hormones salicylic acid, jasmonic acid and the ethylene precursor, aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC). Our findings support the idea that the ubiquitin-proteasome system plays a role in plant disease defenses.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.118-126
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• 2020

Silicon and phosphorus are elements that are beneficial for plant growth. Despite the abundant availability of silicate and phosphate in the Earth's crust, crop nutritional requirements for silicon and phosphorus are normally met through the application of fertilizer. However, fertilizers are one of the major causes of heavy metal pollution. In our study, we aimed to assess silicate and phosphate solubilization by the bacteria Enterobacter ludwigii GAK2, in the presence and absence of phosphate [Ca₃(PO₄)₂] or silicate (Mg₂O₈Si₃), to counteract cadmium stress in rice (Oryza sativa L). Our results showed that the GAK2-treated rice plants, grown in soil amended with phosphate [Ca₃(PO₄)₂] or silicate (Mg₂O₈Si₃), had significantly reduced cadmium content, and enhanced plant growth promoting characteristics including fresh shoot and root weight, plant height, and chlorophyll content. These plants showed significant downregulation of the cadmium transporter gene, OsHMA2, and upregulation of the silicon carrier gene, OsLsi1. Moreover, jasmonic acid levels were significantly reduced in the GAK2-inoculated plants, and this was further supported by the downregulation of the jasmonic acid related gene, OsJAZ1. These results indicate that Enterobacter ludwigii GAK2 can be used as a silicon and phosphorus bio-fertilizer, which solubilizes insoluble silicate and phosphate, and mitigates heavy metal toxicity in crops.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권5호
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• pp.281-286
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• 1994

고구마 경단배양에 의한 우량종묘 대량증식 과정에서 분화 및 생육에 미치는 생장조절제의 효과를 구명하기 위하여 실험을 수행하였다. 고구마 경단조직은 1 mEm/L 2,4-D 첨가된 MS배지에서 배양 40일경 배발생 캘러스가 형성되었다. 또한 형성된 배발생 캘러스는 0.1 mg/L GA$_4$ 첨가된 배지에 배양한 경우, 효과적으로 배발생 캘러스를 유지 및 증식이 가능하였으며, 배발생캘러스로부터 shoot 재분화는 0.1mg/L BA가 유효하였다. 체세포배로부터 shoot 재분화는 0.01 ngh BA와 0.01 mg/L GA$_4$ 혹은 0.1 mg/L BA와 0.01mg/L GA$_4$ 혼합배지에서 양호하였으며, 0.1-1 mg/L BA를 첨가된 배지에서는 배발생 캘러스 및 체세포배로부터 녹색의 단단한 캘러스가 형성되었다. 체세포배를 배양하여 얻어진 5 mm 크기의 shoot 정단을 재배양 시, 0.1 mg/L jasmonic acid 또는 0.01 mg/L brassnlolide가 첨가된 배지에서 소식물체의 생육이 가장 양호하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제37권5호
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• pp.415-427
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• 2021

A plethora of compounds stimulate protective mechanisms in plants against microbial pathogens and abiotic stresses. Some defense activators are synthetic compounds and trigger responses only in certain protective pathways, such as activation of defenses under regulation by the plant regulator, salicylic acid (SA). This review discusses the potential of naturally occurring plant metabolites as primers for defense responses in the plant. The production of the metabolites, hexanoic acid and melatonin, in plants means they are consumed when plants are eaten as foods. Both metabolites prime stronger and more rapid activation of plant defense upon subsequent stress. Because these metabolites trigger protective measures in the plant they can be considered as "vaccines" to promote plant vigor. Hexanoic acid and melatonin instigate systemic changes in plant metabolism associated with both of the major defense pathways, those regulated by SA- and jasmonic acid (JA). These two pathways are well studied because of their induction by different microbial triggers: necrosis-causing microbial pathogens induce the SA pathway whereas colonization by beneficial microbes stimulates the JA pathway. The plant's responses to the two metabolites, however, are not identical with a major difference being a characterized growth response with melatonin but not hexanoic acid. As primers for plant defense, hexanoic acid and melatonin have the potential to be successfully integrated into vaccination-like strategies to protect plants against diseases and abiotic stresses that do not involve man-made chemicals.

• 생명과학회지
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• 제11권6호
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• pp.603-611
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• 2001

역병균 접종, UV-B 조사 등의 환경인자에 의해 고추의 생체방어물질 및 유도되는 화합물을 조사하엿다. Capsidiol은 2,4-D(1mg/$\ell$), benzyl adenine (0.001 mg/$\ell$)이 첨가된 MS배지에서 jasmonic acid 100$\mu$M을 처리한 담배와 고추 현탁배양세포의 추출물로 부터 Rf 0.32(TLC)에서 동정되었다. 고추식물체내에서 70개의화합물이 동정되었고, 그중 부위별 차이가 있는 성분은 30개 이었다. 역병균 접종, metalaxyl 처리, UV-B 조사 등과 같은 환경인자에 의하여 식물체 중의 1-propanethiol, $\alpha$-D-xylofur-anoside, phenol, hexadecanoni acid, linoleic acid, phytol, ethyl tridecanoate 및 capsidiol 등의 생성 성분 함량 간에 차가 있었다. Capsidiol은 역병균 접종, metalayl과 역병균 혼용 접종 및 UV-B 조사에 의해 생성되었다. capsidiol 함량은 역병균 단독 접종에 비하여 metalaxyl 혼용 처리가 높았고, 역병균 접종 전 metalaxyl(1${\mu}\ell$/$m\ell$)처리시보다 접종 후 처리시가 높았다. UV-B 조사시의 capsidiol은 잎에서 생성되었고, 특히 UV-B 20분조사후 24시간 incubationgon 했을때 가장 높았다.

• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.879-888
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• 2003

추에서 항균 phytoalexin으로 알려진 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase는 cytochrome P450 (P450) 억제제인 ancymidol과 ketocornazol에 의해 그 활성이 특이적으로 억제되어, 이 효소가 P450계 효소임을 알 수 있었다. P450 효소가 공통으로 보유하는 염기서열을 지닌 primer를 이용하여 RT-PCR과 cDNA screening을 실시한 결과 고추배양세포에서 elicitor 처리에 의해 강하게 유도되는 cDNA (P450Hy01)를 cloning하였다. 배양세포에 cellulase, arachidonic acid, jasmonic acid, 자외선 등을 처리하여 capsidiol을 생합성하는 량과 P450Hy01 mRNA의 발현정도는 밀접한 유사성이 있었다. P450Hy01의 염기서열은 담배에서 밝혀진 5-epi-aristolochene-1,3-hydroxylase와 98%의 유사성이 있었으며, P450 효소가 공통으로 지니는 heme-binding domain인 FxxGxRxCxG를 보유하고 있었다 이러한 결과는 본 연구에서 cloning된 P450Hy01이 고추의 세포에서 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase 효소를 coding 하고 있음을 시사한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.352-357
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• 2019

본 연구는 사과나무 '홍로'와 '후지'의 내재휴면 기간 중 휴면타파에 유효한 한계온도 범위를 알아보고자 수행하였다. 저온 축적에 의한 내재휴면 타파 여부를 확인하기 위하여 온도 처리구별로 발아율을 조사한 결과 '홍로' $-5^{\circ}C$ 처리구를 제외한 모든 처리구에서 발아율이 50% 이상으로 나타났다. 또한 '후지'의 온도 처리구별 발아율은 $-5^{\circ}C$ 처리구에서도 86.3%로 휴면이 타파되었다. 탄수화물과 무기성분의 변화는 처리간 유의한 차이는 있었으나 일정한 경향이나 특이한 변화를 나타내지 않았다. 그러나 유리당 분석 결과 sorbitol 함량은 휴면 타파 여부에 따라 휴면이 타파되지 않은 '홍로' $-5^{\circ}C$ 처리구의 경우 29.62mg/g으로 높게 나타났으며, 휴면이 타파된 것으로 판단되는 처리구는 낮은 수준이였다. 호르몬 분석결과 휴면이 타파되지 않은 '홍로' $-5^{\circ}C$ 처리구의 경우 ABA (abscisic acid)와 JA (jasmonic acid)는 각각 176.48, 15.72ng/g으로 높게 나타났으며, 모든 처리구에서 휴면이 타파된 것으로 나타난'후지'의 경우 ABA, JA, SA(salicylic acid) 함량이 '홍로' 품종보다 유의하게 낮게 나타났다. 본 연구 결과 휴면 타파에 유효한 한계온도 범위는 품종에 따라 다르며 '홍로'는 $-5^{\circ}C$에서 발아율이 30.3%로 휴면이 타파되지 않은 것으로 나타났으며, '후지'는 $0^{\circ}C$ 이하인 $-5^{\circ}C$에서도 86.3%로 높게 나타나 저온 축적의 효과가 있는 것으로 판단된다.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2011

본 연구는 한지형 마늘인 '의성마늘'을 이용하여 장일과 단일 조건에서 재배하여 마늘의 인경 분화 및 비대에 미치는 식물 생장 물질의 역할에 대해서 조사하였다. 한지형 마늘의 인경 분화기(4월 16)부터 인경 비대기(4월 24일, 5월 18일)에 엽신과 엽초내 식물내생호르몬 abscisic acid (ABA), jamonic acid(JA) 및 당 함량변화는 장일조건에서 ABA 함량이 단일조건에서 ABA 함량보다 높았고, 엽초내 ABA 함량이 엽신내 ABA 함량보다 높은 것으로 조사되었다. 마늘생육시기별 ABA 함량은 인편 분화기에서 인경 비대개시기까지는 큰 변화가 없다가 인경 비대개시기(5월 2일) 이후부터 인경이 비대 되는(5월 18일) 동안 그 함량이 현저히 증가하는 것으로 조사되었다. 반면 단일조건에서는 내생 JA 함량은 변화가 없었으나, 장일조건에서는 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대개시기(5월 2일)까지 JA 함량은 증가되었다. 엽초내 JA 함량($30.19-53.19ng{\cdot}g^{-1}$ DW)은 엽신내 JA 함량($12.82-20.41ng{\cdot}g^{-1}$ DW)보다 높은 것으로 조사되어 엽초 내 JA 함량에 의해 마늘의 인경 비대가 유도되는 것으로 조사되었다. 장일 조건에서 엽신내 당 함량은 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대개시기(5월 4일)까지 증가되었고, 인경 비대기(5월 4일에서 5월 8일) 동안 감소하였으나, 엽초내 당 함량은 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대기(5월 18일)까지 서서히 증가되었다. 결론적으로 한지형 의성마늘 생장양상에 따라 엽초내 호르몬도 변화하는 경향을 보여 호르몬 변화가 마늘 생장과 밀접한 연관이 있음을 보여주었다.