• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.175-187
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• 2023

Peanuts, also known as groundnuts (Arachis hypogaea L.), are globally recognized as a vital oilseed crop. Peanuts are rich in proteins (e.g., arginine), oils (e.g., oleic acid and linoleic acid), fiber, vitamins (e.g., niacin and tocopherol), and carbohydrates and are consumed worldwide. However, the presence of aflatoxin (AF) has garnered substantial attention since its initial discovery as the causative agent of Tukey's X disease in the United Kingdom in 1960. Among the 18 aflatoxins identified, aflatoxin B₁ (AFB₁) has the highest toxic activity and causes hepatocellular carcinoma. It is classified as Group I by the International Agency for Research on Cancer (IARC) of the World Health Organization (WHO). The present study was conducted to evaluate aflatoxin B₁ resistance of 102 peanut accessions and select putative aflatoxin B₁-resistant peanut accessions to aflatoxin B₁. One hundred and one Korean germplasms harvested in 2020 were inoculated with A. flavus to identify aflatoxin-resistant cultivars, and the aflatoxin B₁ concentration was measured using an ultra-performance liquid chromatography-photodiode array detector. Twenty-six accessions with aflatoxin B₁ concentrations lower than those of the check plant 55-437 were chosen for the development of aflatoxin-resistant varieties in Korea. As Korean aflatoxin-resistant varieties have not yet been developed, the findings of the present study are expected to provide useful information for the development of aflatoxin-resistant cultivars.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.23-23
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• 2022

Rapeseed (Brassica napus L.) is one of the most valuable oilseed crop in the world. It is widely used in various industries, such as food, animal feed, energy and chemical industries. In order to improve the industrial requirements for rapeseed, useful agronomic characteristics (higher yields and disease resistance etc.) and modified oil traits (fatty acid composition and fat content) are important in rapeseed. However, Korea has limiting genetic resources of novel traits in rapeseed. In this research, novel rapeseed mutant genotypes by mutation breeding was developed. The mutant lines were generated by the treatment of the seeds of the original cultivar 'Tamra' with 700 Gy of gamma-ray (⁶⁰Co). Mutants showing varied in flowering time, crude fat content, seed yield and fatty acid content that exhibited stable inheritance of the mutated characteristics from M₅ to M₇ generations were selected. We investigated genetic variation using SNPs identified from GBS analysis in rapeseed mutant lines derived from the gamma-ray, and interactions between the major agronomic and the oil traits. Significantly associated SNP loci were explored along with candidate genes using SNPs obtained by GBS analysis. As a results of association mapping, a total of 322 SNPs were significantly associated with agronomic traits (155 SNPs) and oil traits (167 SNPs). A total of 70 genes were annotated from agronomic characteristics SNPs; among them 7 genes significantly enriched in developmental process, and a total of 70 genes were annotated from crude fat content and fatty acid compositions SNPs; among them, 11genes were significantly enriched in biosynthetic process. These results could be used for the selection of rapeseed cultivar with enhanced qualities and potential economic benefits.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.73-73
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• 2022

Lettuce (Lactuca sativa L., Family Asteraceae) is highly ranked in production and economic value and is consumed either fresh or in salad mixes because of its important dietary source of bioactive phytochemicals. The world collection of Lactuca spp. leafy crops, maintained in NAC, includes 2,464 accessions from 71 countries around the world, of which 2,411 belong to L. sativa species, nineteen to L. saligna, and fifteen to L. serriolar. We aimed to investigate the lettuce germplasm with morphological and biochemical analyses and provide new material for breeding. The lettuce crop comprises seven main groups of cultivars (including oilseed lettuce) differing phenotypically. Agricultural characteristcs were investigated including time to bolting, time to flowering, seed color, flower color, leaf attitude, leaf color, leaf anthocyanin coloration, type of incision of margin, depth of incisions of margins, and leaf venation. Screening of the health beneficial metabolites like anthocyanin and bitter sesquiterpene lactones (lactucin and lactucopicrin) was also conducted. The range of anthocyanin and SLs were 0~563.78 mg/100g D.W. and 3.74~3311.66 ug/g D.W., respectively. The investigation of the degree of variation regarding phenotypic traits and biochemical revealed adaptive stable and highly variable use of trait collection.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권3호
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• pp.146-158
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• 2014

카멜리나(Camelina sativa)는 십자화과(Brassicaceae)에 속하는 유지작물이다. 카멜리나 종자에는 건물 중의 약 40%에 해당하는 저장 오일을 가지고 있고, 이러한 저장오일은 식품뿐만 아니라 산업재료로 이용이 가능하다. Microsomal delta-12 fatty acid desaturase2 (FAD2) 효소는 oleic acid를 linoleic acid로 전환시키는데, 종자 내 oleic acid의 함량 차이를 보이는 품종들에서 FAD2 유전자의 polymorphism이 보고되었다. 본 연구에서는 카멜리나(Camelina sativa L. 품종 CAME)에 존재하는 3개의 FAD2 유전자를 발달하는 종자로부터 분리하였다. 3개의 카멜리나 FAD2 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열은 카멜리나 품종 Sunesone과 SRS933으로부터 확인된 FAD2 유전자들과 여러 단자엽 및 쌍자엽 식물의 FAD2 유전자들의 염기서열 및 아미노산 서열과 상동성을 비교하였다. FAD2 효소의 활성을 결정짓는다고 알려진 histidine motif (HECGHH, HRRHH 그리고 HVAHH)와 효소 활성에 영향을 주는 SNP (single nucleotide polymorphism) 마커라고 알려진 소수성 아미노산 계열인 valine 혹은 isoleucine이 3 개의 카멜리나 FAD2에서도 잘 보존되어 있음을 확인하였다. 세개의 카멜리나 FAD2 유전자들 중 CsFAD2-1의 경우 카멜리나의 발달하는 조직에서 전반적으로 높은 발현 양상을 보이는 반면 CsFAD2-2와 CsFAD2-3.1은 꽃과 발달하는 종자에서 특이적인 발현을 보였다. 애기장대 fad2-2 돌연변이체에 3개의 카멜리나 FAD2를 각각 도입한 형질전환 식물체의 종자에는 애기장대 fad2-2 돌연변이체 종자대비 oleic acid의 함량이 감소하고, linoleic acid 함량은 증가하는 표현형이 관찰되었다. 이러한 결과는 카멜리나로부터 분리된 3개의 FAD2가 효소로서 활성을 가지고 있다는 것을 의미한다. 더불어 분리된 카멜리나의 FAD2 유전자는 종자 오일 성분이 변화된 유지작물을 개발하는데 응용될 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.35-41
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• 2017

본 연구에서는 유지형 배추인 LP08과 청경채형 LP21을 교배한 교잡종 $F_1$을 소포자 배양하여 유전적으로 고정된 계통을 획득하였다. 엽의 결각 유무 및 결각수에서 다양한 형태적 특징을 보이는 66개 고정계통을 대상으로 항암 및 항산화 물질로 알려진 플라보노이드의 함량을 분석하였다. 66개 고정 계통의 엽의 결각 유무와 플라보노이드 함량 간 상관관계는 관찰되지 않았다. 양친으로 사용된 LP08, LP21 그리고 결구 배추형 품종인 Chiifu를 대상으로 플라보노이드 분석을 실시한 결과, quercetin, naringenin, 및 kaempferol 함량의 다양한 분포가 관찰되었다. 또한 모계인 LP08에서 가장 높은 총 플라보노이드 함량을 나타내었고 결구 배추형인 Chiifu에서 가장 낮은 함량을 보였다. 66개 고정 계통을 대상으로 플라보노이드 함량을 분석한 결과, quercetin은 LP08 보다 높은 함량을 보이는 18 계통이 확인되었으나 naringenin과 kaempferol에서는 교배친 보다 높은 함량을 보이는 계통을 발견할 수 없었다. 총 플라보노이드 함량에서 kampferol은 79.7 %, quercetin은 17.4 %의 비율을 보였고 naringenin의 경우 2.8 %로 거의 대부분의 계통에서 가장 낮은 함량을 보이고 22개 계통에서는 전혀 발견되지 않았다. 또한 성분간 상관관계를 분석한 결과 quercetin과 kaempferol의 함량간에 유의한 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 향후 플라보노이드 생합성 기작 관련 유전자 탐색을 위한 자료로 활용할 예정이다. 또한 고정 계통을 대상으로 다양하고 광범위한 형질 조사를 실시하여 배추의 품종 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권3호
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• pp.319-326
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• 2010

화석에너지의 고갈과 지구 온난화 현상으로 인해 재생 가능한 식물자원으로부터 바이오에너지를 얻고자 하는 관심이 높아지고 있다. 이에 바이오디젤의 원료로 사용 되기 적합한 형질전환이 된 유채를 개발하기 위한 첫 단계로 한국 고유 유채 품종을 이용한 형질전환 체계를 구축하였다. 내한, 영산, 탐미, 한라 유채의 종자를 분양 받아 지방산 분석을 실시한 결과, 종자의 약 32-40% 식물성 오일이 포함되어 있었고, 그 중 올레인산의 함량은 60mole% 이상 존재하는 것으로 확인되었다. 그 중 오일 함량 및 올레인산 함량이 높고, 형질전환 효율이 비교적 높은 한라 유채품종이 그리고 $\beta$-glucuronidase (GUS)와 phosphinothricin acetyltransferase (PAT) 유전자가 포함된 pCAM-BIA3301 벡터가 도입된 Agrobacterium tumefaciens GV3101균주가 형질전환에 사용되었다. 형질전환이 된 유채 식물체는 제초제에 대한 내성, PCR을 이용한 PAT 유전자의 도입 여부 및 GUS 활성 분석을 통하여 선별하였다. 그 결과 한라 유채의 경우, 10. 4% 형질전환 효율을 보였고, 제초제 저항성이 다음 세대 ($T_1$ 식물체)로 안정되게 유전됨을 확인하였다. 이러한 연구는 바이오디젤 원료로 사용될 다양한 유채 품종에 교배를 통해 제초제 저항성 유전자를 쉽게 도입할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권4호
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• pp.325-332
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• 2015

유채는 월동작물로 내한성이 약해 남부지역에서만 재배가 가능하다. 따라서 재배면적 확대 및 안정적 생산성 확보를 위해 내한성 증진 품종 육성이 절실하다. 본 연구에서는 유채의 내한성을 증진시키기 위해 보리에서 유래한 HvIRIP 유전자를 CaMV35S 프로모터 조절하에서 전신발현되도록 운반체를 제작하였고, 아그로박테리움을 이용하여 유채에 형질전환하였다. Southern 분석을 통해 HvIRIP 유전자가 유채 Genome 안으로 전이 되었음을 확인하였다. 또한 Northern 분석을 통해 $4^{\circ}C$에서 2주간 처리된 유묘에서 HvIRIP 유전자의 발현이 크게 증대되는 것을 알 수 있었다. 본엽 3-4매 전개 유채 형질전환체를 영하 $5^{\circ}C$에서 2일간 저온에 노출한 후 회복여부를 조사한 결과, 대조구는 회복하지 못하고 죽은 반면, 형질전환체는 회복이 정상적으로 이루어졌다. 또한 저온스트레스가 진행되는 동안에 스트레스를 극복하는데 필요한 Proline 함량이 형질전환체에서 크게 증대되는 것이 관찰되었다. 이 외에도 저온스트레스 과정 중에 생성되는 활성산소의 독성을 감소시키는 항산화제 효소인 CAT, SOD 그리고 ADH 활성을 측정한 결과, 대조구에 비해 형질전환체에서 그 함량이 현저히 증가됨을 알 수 있었다. 따라서 이러한 결과를 통해 HvIRIP 유전자가 함유된 유채 형질전환체의 내한성이 증진되었음을 확인하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권4호
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• pp.617-626
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• 2003

본 연구는 사료 내 농후사료의 비율을 높임으로서 불포화 지방산의 반추위 내 by-pass율의 향상 가능성을 조사하고, 아마종실과 전지대두 급여 시 CLA 생산을 상호 비교하기 위하여 연속배양장치를 이용하여 수행하였다. 지방 급원에 따른 발효 성상의 차이는 보이지 않았다. 한편 사료 내 농후사료 비율이 높은 (80%) 처리구는 농후사료 비율이 낮은 (40%) 처리구와 비교하여 pH는 감소하였으나, 암모니아, 총 휘발성 지방산, acetate, butyrate 및 valerate 농도가 증가되었다. 지방급원 (전지대두 vs 아마종실)과 사료 내 농후사료 비율은 organic matter (OM), total nitrogen, neutral detergent fiber (NDF) 및 acid detergent fiber (ADF)의 소화율에 영향을 끼치지 않았다. 반면에 전지대두는 아마종실과 비교하여 trans C18:1, C18:2 n-6 및 C18:3 n-3 유출율은 증가시켰다. 지방 급원에 의한 CLA flow는 영향을 받지 않았으나 사료 내 농후사료 비율이 높을 때와 전지대두와 아마종실의 함량이 높았을 때는 증가되었다. 수소 첨가현상은 C18:1 n-9 와 C18:2 n-6에서 지방 급원에 의하여 영향을 받지 않았으나, 아마종실 처리구에서는 C18:3 n-3 과 총 C18 불포화지방산의 수소 첨가현상이 전지대두 처리구와 비교하여 높은 비율로 발생했다. 한편 사료 내 농후사료 비율이 높을 때 처리구에서 C18:2 n-6, C18:3 n-3 및 총 C18 불포화 지방산의 수소 첨가현상은 농후사료 저 처리구와 비교하여 감소되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권2호
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• pp.204-213
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• 2008

Four ruminally cannulated Holstein cows averaging 43 days in milk (DIM) were used in a $4{\times}4$ Latin square to determine the effect of feeding extruded soybean, ground canola seed and whole cottonseed on ruminal fermentation and milk fatty acid profile. One hundred and twenty lactating Holstein cows, 58 (${\pm}31$) DIM, were assigned to four treatments in a completely randomized block design to study the effects of the three types of oilseeds on production parameters and milk fatty acid profile. The four diets were a control diet (CON) and three diets in which 10% extruded soybean (ESB), 5% ground canola seed (GCS) and 10% whole cottonseed (WCS) were included, respectively. Diets consisted of concentrate mix, corn silage and Chinese wild rye and were balanced to similar concentrations of CP, NDF and ADF. Ruminal fermentation results showed that ruminal fermentation parameters, dry matter intake and milk yield were not significantly affected by treatments. However, compared with the control, feeding cows with the three oilseed diets reduced C14:0 and C16:0 and elevated C18:0 and C18:1 concentrations in milk, and feeding ESB increased C18:2 and cis9, trans11 conjugated linoleic acid (CLA). Production results showed that feeding ESB tended to increase actual milk yield (30.85 kg/d vs. 29.29 kg/d) and significantly decreased milk fat percentage (3.53% vs. 4.06%) compared with CON. Milk protein (3.41%) and solid non-fat (13.27%) from cows fed WCS were significantly higher than from cows fed CON (3.24% and 12.63%, respectively). Milk urea N concentrations from cows fed the ESB (164.12 mg/L) and GCS (169.91 mg/L) were higher than cows fed CON (132.31 mg/L). However, intake of DM, 4% fat corrected milk, energy corrected milk, milk fat and protein yields, milk lactose percentage and yield, somatic cell count and body condition score were not affected by different treatments. The proportion of medium-chain fatty acid with 14 to 16 C units in milk was greatly decreased in cows fed ESB, GCS and WCS. Feeding ESB increased the concentration in milk of C18:1, C18:2, C18:3 and cis9, trans11-CLA content by 16.67%, 37.36%, 95.24%, 72.22%, respectively, feeding GCS improved C18:0 and C18:1 by 17.41% and 33.28%, respectively, and feeding WCS increased C18:0 by 31.01% compared with feeding CON. Both ruminal fermentation and production trial results indicated that supplementation of extruded soybean, ground canola seed and whole cottonseed could elevate the desirable poly- and monounsaturated fatty acid and decrease the medium chain fatty acid and saturated fatty acid content of milk fat without negative effects on ruminal fermentation and lactation performance.

• 대한화장품학회지
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• 제32권3호
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• pp.173-180
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• 2006

참깨(Sesamum indicum L.)는 1년생 초본식물로서 볶은 참깨나 참기름은 우리나라 식단에서 아주 중요한 조미용 양념 및 식용유지로서 이용되고 있다. 약효로는 동맥경화, 고혈압 및 노화 예방 등으로 알려져 왔으나, 참깨에 함유되어 있는 어떤 성분이, 이들 약효에 관여하고 있는지의 과학적인 규명이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 천연물 유래의 새로운 노화방지제를 개발하기 위해 참깨의 리그난 화합물(sesamin, sesamol, sesaminol, sesaminol diglucosides (SDG), sesaminol triglucosides (STG))의 항염증 활성을 검색하고, 그 중에서 항염증 효과가 가장 높게 나타난 sesamin을 전처치 방법과 동시처치 방법으로 NO 생성억제효과, 세포독성, inducible nitric oxide synthase (iNOS) 및 cyclooxygenases-2 (COX-2) 발현에 미치는 영향을 탐색하고 작용기작을 규명하고자 하였다. 리그난 화합물의 NO 생성억제효과를 탐색한 결과, sesamol, sesaminol, sesamin에서 NO 생성에 미치는 억제율이 높았으나, sesamol, sesaminol은 세포독성이 나타났다. 하지만 sesamin ($IC_{50}: 64{\mu}M$)은 세포독성은 없으면서 농도의존적으로 NO 생성을 억제시켰으며, iNOS 발현에서도 억제 효과를 보여주었다. 결론적으로 sesamin은 피부노화에 원인 중 하나이며 체내 염증반응의 중요 매개인자인 NO의 생성을 억제하는 항염증 물질로서 이와 같은 연구 결과는 향후 임상에서 항염증과 관련된 새로운 항노화 전략으로 개발하기 위해 기초자료로 응응될 수 있음을 시사한다.