• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권1호
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• pp.21-31
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• 2008

In plants, the oxygen generated by photosynthesis can be excited to form reactive oxygen species (ROS) under excessive sunlight. Excess ROS including singlet oxygen ($^1O_2$) inhibit the growth, development and photosynthesis of plants. To isolate ROS-resistant crop plants, we used paraquat (PQ), a generator of $O_2{^-}$ as a source of screening and mutagen, and obtained two PQ-resistant lines in Pisum sativum, namely R3-1 and R3-2. Both lines showed greater resistance to PQ than their wild type (WT) siblings with respect to germination, root growth, and shoot growth. Biochemical analysis showed differences in these lines, in which ROS-scavenging enzymes undergo changes with a distinguishable increase in Mn-SOD. We further observed that the cytosolic catalases (CATs) in leaves in both lines were shifted in a native-PAGE analysis compared with that of the WT, indicating that the release of bound $^1O_2$ was enhanced. Phenotypic analysis revealed distinguishable differences in leaf development, and in flowering time and position. In addition, R3-1 and R3-2 showed shorter individual inter-node lengths, dwarf plant height, and stronger branching compared with the WT. These results suggested that PQ-induced ROS-resistant Pisum have the potential pleiotropic effects on flowering time and stem branching, and that ROS including $^1O_2$ plays not only important roles in plant growth and development as a signal transducer, but also appears as a strong inhibitor for crop yield.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권1호
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• pp.90-99
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• 2020

This study aimed to screen for plants with antimicrobial potential among the evergreen woody species of South Korea that are used for horticulture and landscaping and to provide basic information about plants with proven antimicrobial activity to underpin future research. The plant materials were extracted under various conditions, and the antimicrobial activities of the extracts were evaluated by agar diffusion assay. The screening tests demonstrated that the crude extracts of 43 species had inhibitory effects against S. aureus. The inhibitory activities of four species (Elaeocarpus sylvestris, Camellia japonica, Cleyera japonica, and Quercus salicina) were relatively higher than that of the synthetic antimicrobial agents methylparaben and phenoxyethanol. The highest inhibitory activity was observed with the leaf extracts (extracted with methanol for 30 minutes) of E. sylvestris, based on induction of the largest inhibition zone of 23.3 mm in size. In addition, solvent fractions of E. sylvestris were evaluated. The largest inhibitory zone of 23.1 mm was observed for the n-butanol fraction, which is likely to contain effective compounds that exhibit inhibitory activity against S. aureus. In contrast, n-hexane and residual aqueous fractions showed no antimicrobial activity. Overall, our findings confirm that evergreen woody plants native to South Korea have potential antimicrobial activity.

• 한국초지조사료학회지
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• 제39권1호
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• pp.39-44
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• 2019

Drought is one of the key limiting factors that adversely affects the growth and productivity of crop plants. For the enhancement of drought tolerance in crop plants, the identification of basic mechanisms of a plant to drought stress is necessary. In this study, we compared physiological and biochemical responses of five local Arundenilla hirta ecotypes to drought stress. These ecotypes were previously collected from various parts of Korean peninsula, including Youngduk, Gunsan, Jangsoo, Jinju-1 and Yecheon. A. hirta plants were exposed to drought stress for 14 and 17 days respectively, followed by re-watering for 3 days. The results showed that the lipid peroxidation (MDA), hydrogen peroxide ($H_2O_2$), DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity, and proline level were significantly increased while the chlorophyll content was decreased by drought stress in A. hirta leaves. The highest proline content and DPPH scavenging activity were shown in Ecotype of Youngduk with least MDA and $H_2O_2$ levels while the highest MDA and $H_2O_2$ contents, and least proline and DPPH levels were shown in Gunsan, respectvely. These results indicate that the Youngduk is the most tolerant and Gunsan is the most sensitive ecotype among the five different collections. Together, these results provide a new insight of overall physiological responses of A. hirta to drought stress.

• 한국산림과학회지
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• 제77권2호
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• pp.229-234
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• 1988

내생균근(內生菌根)이 질소(窒素)를 고정(固定)하는 수목(樹木)의 생장(生長)에 미치는 영향(影響)과 시비(施肥)에 따른 균근균(菌根菌)의 효율(效率)을 평가(評價)하기 위하여, 사방오리나무 유묘(幼苗)를 화분(花盆)에서 Glomus mosseae로 접종(接種)하고 아까시나무를 묘포장(苗圃場)에서 Glomus sp. 와 Gigaspora sp. 로 접종(接種)하여 6개월후(個月後)에 접종효과(接種效果)를 조사(調査)하였다. 시비(施肥)하지 않은 사방오리나무의 경우에 토양훈증후(土壤燻蒸後) G. mosseae로 접종(接種)하여 건중량(乾重量)이 27%, 묘고생장(苗高生長)이 18% 증가(增加)하였고, G. mosseae와 질소고정균(窒素固定菌)으로 이중접종(二重接種)하여 건중량(乾重量)이 83% 증가(增加)하는 상승효과(相乘效果)를 가져왔다. 시비(施肥)한 사방오리나무의 경우에는 균근접종(菌根接種)이나 이중접종(二重接種)으로 인(因)하여 생장(生長)이 감소(減少)하였다. 아까시나무의 경우에 시비(施肥)하지 않은 묘목(苗木)에서 이중접종(二重接種)으로 인(因)하여 건중량(乾重量)이 25%, 묘고생장(苗高生長)이 23% 증가(增加)하였으며 시비(施肥)한 경우 이중접종(二重接種)으로 묘고생장(苗高生長)이 13% 증가(增加)하였다. 위와같은 실험(實驗)으로 Glomus mosseae는 사방오리나무의 생장(生長)을 촉진(促進)하고, 균근균(菌根菌)과 근류근(根瘤菌)의 이중접종(二重接種)으로 상승효과(相乘效果)가 나타나며, 균근균(菌根菌)의 효과(效果)는 토양비옥도(土壤肥沃度)가 낮을때 더 크게 나타난다고 결론(結論)짓는다.

• 환경생물
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• 제38권1호
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• pp.197-205
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• 2020

본 연구는 경관식재용 지피식물의 혼식 설계를 위하여 생활형이 다른 9종의 식물의 연중 생장 특성을 파악하고 식물들 간의 피복 특성을 분석하여 생활형에 따른 적정 식재조합을 도출하고자 본 연구를 실시하였다. 단립형으로 초장 20 cm 이상 생장하는 둥굴레, 맥문동, 일월비비추는 4월 식재 후 60일 이내 생육이 증가한 후 형태를 유지하였다가 9월 이후 지상부가 퇴화하며 휴면기에 들어가는 경향을 보였고, 분지형으로 20 cm 이하로 생장하는 바위취, 패랭이꽃, 애기기린초는 4월 식재 후 9월까지 지속적으로 생장하다가 9월 이후 생장이 감소하는 특성을 나타냈다. 포복형으로 지면에 붙어서 생장하는 리시마키아는 식재 후 3개월 경과부터 급속한 생장을 보였으며 돌나물은 8월까지 서서히 생장하다가 온도가 하강하는 9월부터 지상부가 퇴화하는 특성을 보였다. 꽃잔디는 초반 생장은 좋았으나 개화기가 지나고 난 후에는 전반적인 생육발달이 더뎌져 식재 후 7개월 동안 11.0%의 낮은 생장 특성을 보였다. 이와 같이 각기 다르게 생장하는 9종의 식물들을 혼식하였을 때 피복하는 특성을 조사한 결과 각 식물의 생장 특성이 피복에 영향을 미치는 것을 알 수 있었는데, 초장이 10~20 cm 자라며 로제트형으로 자라는 형태와 포복형 식물들의 조합이 높은 피복률을 나타냈다. 식물별로는 포복형인 돌나물이 맥문동, 일월비비추, 패랭이꽃, 애기기린초, 꽃잔디 등이 가장 많은 식물들과 혼식하였을 때 생장이 증가하는 종이었다. 로제트형 중에서는 일월비비추가 애기기린초, 바위취, 리시마키아, 돌나물과 동반생장이 가능한 종이었고, 지표면에서 분지가 밀생하여 자라는 패랭이꽃은 잎이 밀생하지 않는 맥문동, 바위취, 리시마키아, 돌나물과 혼식이 유리한 경향을 나타났다. 이 결과는 식물의 생장형 분류 중 근경이 분지하는 종보다 땅위로 뻗는 줄기로 번식하거나 무근경으로 영양 생장하는 종이 다른 종들과 혼식하기에 좋은 유형이라고 사료되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권2호
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• pp.295-310
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• 2017

본 연구는 자생식물 참나무과(Fagaceae)인 붉가시나무, 참가시나무, 종가시나무, 개가시나무, 구실잣밤나무 5종을 이용하여 친환경 농자재로 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 수용성 추출액 농도에 따른 Colletotrichum gloeosporioides, Diaporthe citri, Phytophthora capsici 등 5종의 작물 병원균에 하여 생장을 조사하였다. 공여체식물별에 따른 수용성 추출액 농도가 증가됨에 따라 작물 병원균 균사의 생장이 감소하는 경향을 보이나 공여체식물과 병원균의 종류에 따라 억제의 정도차이를 보였다. 구실잣밤나무의 수용성 추출액인 경우 Diaporthe citri, Phytophthora capsici, Pythium graminicola에 대하여 25% 처리구에서 약 84%의 균사 생장을 억제하였고 50% 이상 처리구에서는 87%의 균사 생장을 억제하는 것으로 분석되었다. Diaporthe citri의 경우 붉가시나무 수용성 추출액에서는 균사의 생장을 억제하지 못하는 것으로 분석되었다. 참가시나무, 종가시나무, 개가시나무는 15% 내외로 미비하게 균사생장을 억제 되었다. 항균활성을 보이는 수용체식물의 총 페놀 함량은 구실잣밤나무 22.32 mg/g, 참가시나무 8.32 mg/g, 종가시나무 6.83 mg/g, 개가시나무 5.95 mg/g, 붉가시나무 5.24 mg/g 순으로 분석되었으며, 참나무과 5종 중 구실잣밤나무의 수용성 추출액이 가장 항균력이 우수한 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제31권6호
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• pp.537-542
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• 2021

자웅이주 식물로 알려진 Schisandra nigra Max. (흑오미자)는 우리나라 제주도에 자생하고 있으며, 열매를 얻기 위해 일부 농가에서 재배되고 있다. 열매 생산을 위해서는 수그루에 비해 암그루의 가치가 더 높기 때문에 묘목단계에서 일찍 성별을 아는 것은 중요하다. 이 연구에서는 S. nigra의 유전체에서 암그루에 특이적인 부위에 관련된 SCAR 마커를 개발하였다. 120개의 무작위로 구성된 RAPD 프라이머 중에서 OPB-03 프라이머가 암그루에서 749 bp의 밴드를 안정적으로 증폭시켰다. 암그루 특이적인 PCR 산물을 분리하여 클로닝한 뒤 염기서열을 결정하였다. 이 암그루 특이적인 절편을 탐침으로 사용한 Southern hybridization에서 암그루에서만 양성반응이 나타나고 수그루에서는 잡종화가 일어나지 않았다. 이러한 결과는 749 bp의 DNA 절편이 암그루의 유전체에는 존재하지만, 수그루에는 없음을 시사하였다. RAPD 마커로부터 암그루에서만 436 bp를 증폭시키는 SCAR 프라이머를 설계하였다. 이 프라이머 쌍은 암그루와 자생지에서 수집한 4개의 자웅동주 식물에서만 예상되었던 크기의 DNA 절편을 증폭하였다. 이 연구에서 개발된 SCAR 마커는 묘목 단계에서 암꽃이 피는 개체를 선발하는데 사용될 수 있을 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권1호
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• pp.90-104
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• 2001

이 연구는 지난 3년간 북경임업대학교와 공동연구과제로 중국의 사막화방지 및 방사기술개발을 위한 연구의 일환으로 사막화현황 및 녹화기술수준조사 및 평가를 위하여 수행되었으며, 특히 본고에서는 중국의 황막사지에 대한 녹화기술을 분석하고자 하였다. 사막화지역 식생분포의 일반적인 특징은 부분적으로 집중된 식생분포, 즉 사막의 저지대 또는 분지의 낮은 곳의 사구에 있는 사막식물, 염수호 주변의 내염성식물, 담수 염수호와 하천연안의 포플러 및 위성류의 군생, 사력퇴적지(고비)의 사퇴식생, 하천선상지의 초생지 및 오아시스(녹주(綠洲))숲 등이다. 일반적으로 사막화지역에는 중국식물명(中國植物名)으로 정류(檉柳)(홍류(紅柳))(Tamarix chinensis Lour.), 사사(梭梭)(Haloxylon ammodendron Bunge.), 사괴조(沙拐棗)(Calligonum Spp.), 호루(胡楊)(Populus euphratica Oliver.), 사조(沙棗)(Elaeagnus angustifolia L.), 유(楡)백유(白楡)(Ulmus pumila L.), 류류(柳類)(Salix spp.), 암황시(岩黃蓍)(Hedysarum spp.), 금계아(錦鷄兒)(Caragana spp.), 문관과(文冠果)(Xanthoceras sorbifolia Bunge.), 백자(白刺)(Nitraria tangutorum Bobr.), 호기자(胡技子)(Lespedeza bicolor), 낙타자(駱駝刺)(Alhagi sparsifolia Shap.), 자산감(刺山柑)(Capparis spinosa L.), 사호(沙蒿)(Artemisia arenaria DC.) 등이 널리 분포하며, 이와 같은 사막화지역 자생식물에 관한 연구가 더욱 필요한 상황에 있다. 풍식지역에서는 합리적인 경작체계(지역계획, 방풍림체계 및 오아시스보호체계, 관개수로네트워크설치, 광대한 농지관리기술 등), 식물자원의 합리적 이용기술(연료림, 약용식물, 방목, 초지관리 등), 수자원이용(유역계획 및 관리, 수로건설, 절수관개기법 등), 방풍림조성, 인구증가의 조절, 농용림 연료목 사료증산기술 등에 관해서, 그리고 수식지역에서는 합리적인 토지이용기술, 식생이용기술, 공학적기술, 농작물보호기술 개발 등에 관한 시험연구사업이 중점적으로 추진되고 있다. 또한, 사막화지역에서의 염성토양 알카리토양개량을 위한 수리적(관개, 배수, 세탈, 수도재배 등), 농업적(토지정리, 경작, 시비, 파종, 윤작, 혼작, 객토 등), 생물적(내염성 작물 및 녹비의 재배, 조림 등) 방법 등에 관한 시험연구도 활발하게 추진되고 있으며, 이와 같은 사막화지역의 녹화사업에 국제적인 협력을 절실하게 요망하고 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-29
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• 2022

본 연구는 인천광역시 강화군에 위치한 퇴모·혈구산의 관속식물상과 강화도 및 주변 지역의 외래식물 등을 파악하여, 조사된 식물들의 체계적인 관리와 생물다양성 보전을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 조사를 실시하였다. 조사는 2019년 3월부터 2020년 10월까지 총 13회에 걸쳐 실시되었다. 퇴모·혈구산 일대의 관속식물상은 총 101과 321속 517종 13아종 38변종 5품종 573분류군으로 파악되었다. 이는 우리나라 관속식물 총 4,641분류군의 약 12.35%로 나타났다. 퇴모·혈구산에서 확인된 한반도 북방계식물은 청나래고사리 등 68분류군, 한반도 특산식물은 늦둥굴레 등 10분류군, IUCN 지정 희귀식물은 께묵 등 총 9분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 총 69분류군으로 파악되었다. IV등급은 뚝사초 등 3분류군, III등급은 종덩굴 등 14분류군이 확인되었다. 연구 대상지에서 출현한 귀화식물은 개망초, 돼지풀, 망초 등 63분류군으로 확인되었다. 개망초, 돼지풀, 망초 3종은 강화도뿐만 아니라 주변 지역인 석모도, 교동도 김포 등에도 전방위적으로 확산된 것으로 파악되었다. 그리고 가시상추, 가시박, 애기수영 등 생태계교란식물이 퇴모·혈구산에 처음으로 보고되어 퇴모·혈구산 내 특기할만한 식물 등 자생식물에 대해 중장기적인 보전 대책을 수립하고 정기적으로 물리적인 제거 등의 관리방안 대책을 조기에 마련하여야 할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제4권3호
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• pp.95-101
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• 2002

Molecular faming has the potential to provide large amounts of recombinant protein for use in diagnostics and as therapeutics. Various strategies have been developed to enhance the expression level, stability, and native folding of recombinant proteins produced in plants. Few investigations into the subcellular distribution of recombinant proteins within plant cells have been published despite the potential to increase the expression level and impact the purification process. This review article discusses the current strategies used for targeting recombinant proteins to various subcellular locations and the advantages of targeting to seed oil bodies for molecular farming applications. Specifically, the affinity capture of antibodies using recombinant oilbodies is discussed.