• Journal of Plant Biotechnology
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• 제5권2호
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• pp.87-93
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• 2003

Brachiaria (Poaceae) is the most important forage genus for cattle production in Brazil. The genetic breeding of this genus is limited by the incompatibility among species, differences in ploidy level and the natural cloning of plants by apomixis (Valle and Miles 1992). However, plant regeneration via tissue culture methods and genetic engineering provide an opportunity to introduce new characteristics in plants of this genus. We have developed methods for the 'genetic modification of Brachiaria brizantha cv. Marandu via biolistic transformation. A higher number of shoots was obtained with 4 mg/L 2.4-diclorophenoxyacetic acid and 0.2 mg/L benzylaminopurine in calli induction medium and 0.1 mg/L naphtaleneacetic acid and 4.0 mg/L kinetin in shoot regeneration medium. A selection curve for mannose was determined to use phospho mannose isomerase (PMI) gene of Escherichia coli as a selection marker. Calli formation was inhibited from 5 g/L mannose, even in the presence of sucrose while calli that were formed in the presence of mannose failed to develop embryos showing that PMI gene can be used for selection of transformants of this grass. Different promoters were tested to evaluate the efficiency based on the detection of the GUS gene expression (Jefferson et al. 1987). The monocot promoters, act1-D and ubi-1, resulted in higher expression levels than dicot promoters, ubi-3 and act-2, or the CaMV35S and CVMV promoters.

• 식물분류학회지
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• 제48권4호
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• pp.278-288
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• 2018

Polyploidization plays an important role in generating the current high diversity of plants. Studies of the distributional patterns of diploid and derivative polyploid races have provided important insights into the evolutionary process and cryptic speciation by polyploidization within and between closely related taxa defined on the basis of their morphology. Allium thunbergii and A. sacculiferum, occurring throughout eastern Russia, eastern China, Korea, and Japan, are examples of closely related species with unsolved taxonomic relationships. A total of 97 and 65 individuals from 26 and 13 populations of A. thunbergii (including var. thunbergii, var. deltoids, and var. teretifolium) and A. sacculiferum, respectively, were studied to determine their ploidy. The geographic structure and habitat differentiation of the cytotypes were also analyzed. The main cytotype of A. thunbergii was diploid (92.3% in total; the rest were tetraploids). In contrast, the majority of A. sacculiferum plants were tetraploids (69.2% of the total; the rest were diploids). No populations of the studied taxa harbored both cytotypes. Allium thunbergii was more often found at higher elevations than A. sacculiferum, and it tended to occur more frequently on rocky slopes and below forests in mountainous areas. On the other hand, A. sacculiferum occurred at forest margins and in lowland pastures. The cytotypes differed with respect to the elevation; diploids were found more frequently at higher elevations than tetraploids. The results of this study and additional biosystematics data indicate that the morphological characteristics of A. thunbergii and A. sacculiferum may be influenced by polyploidization and by their adaptation to various habitat conditions and that A. thunbergii and A. sacculiferum do not clearly fulfill the requirements of any species concept. Consequently, we propose that A. sacculiferum be considered as an additional synonym of A. thunbergii. Additionally, Allium thunbergii var. deltoides is unified into A. thunbergii var. thunbergii.

• 한국응용곤충학회지
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• 제57권4호
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• pp.317-322
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• 2018

에메리개미는 여왕개미와 수개미가 유전적으로 복제되어 번식한다고 알려져 있으며, 여왕개미의 날개형태가 장시형과 단시형으로 나타난다. 장시형은 정상적인 날개형태이고, 이보다 짧은 날개형태는 단시형이라고 한다. 장시형과 단시형 모두 한 종으로 취급되지만, 두 가지 점에서 종지위에 대한 조사가 필요하다. 첫째, 자연 상태에서는 두 날개형이 함께 발견되지 않고, 둘째, 날개형이 육안으로 뚜렷하게 구분된다. 또한 복제되어 번식한 여왕개미가 단수체인지 배수체인지 조사가 필요하다. 따라서 우리는 본 연구에서 에메리개미 유전체 크기를 추정하여 두 날개형은 동종이며, 여왕개미는 배수체임을 확인하였다.

• 식물분류학회지
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• 제52권2호
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• pp.102-107
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• 2022

Rhododendron keiskei var. hypoglaucum (Ericaceae) was recently reported in Korea, with a disjunct distribution on the southern islands of the Korean Peninsula. Although chromosome numbers and ploidy variations are important traits in angiosperms, gaining a clear understanding the cytological features of Rhododendron has been hampered by the small size of its chromosomes. We herein report the chromosome number, karyotype structure, and genome size of R. keiskei var. hypoglaucum for the first time. The chromosome number of the investigated plants was 2n = 26 with x = 13 as the base chromosome number, which is the one of the frequently encountered base chromosome numbers in Rhododendron. The karyotype of R. keiskei var. hypoglaucum is composed of metacentric and submetacentric chromosomes similar in length, which ranged from 1.39 to 2.40 ㎛. The DNA 1C-value in all examined accessions was small, ranging from 0.63 to 0.65 pg, further supporting the stable genome size in Rhododendron. These comprehensive cytological results provide a framework for detailed molecular, cytogenetic, and phylogenomic analyses that can be used to interpret the slow species diversification rate in Rhododendron.

• Genomics & Informatics
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• 제19권4호
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• pp.40.1-40.11
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• 2021

Mutation signatures represent unique sequence footprints of somatic mutations resulting from specific DNA mutagenic and repair processes. However, their causal associations and the potential utility for genome research remain largely unknown. In this study, we performed PanCancer-scale correlative analyses to identify the genomic features associated with tumor mutation burdens (TMB) and individual mutation signatures. We observed that TMB was correlated with tumor purity, ploidy, and the level of aneuploidy, as well as with the expression of cell proliferation-related genes representing genomic covariates in evaluating TMB. Correlative analyses of mutation signature levels with genes belonging to specific DNA damage-repair processes revealed that deficiencies of NHEJ1 and ALKBH3 may contribute to mutations in the settings of APOBEC cytidine deaminase activation and DNA mismatch repair deficiency, respectively. We further employed a strategy to identify feature-driven, de novo mutation signatures and demonstrated that mutation signatures can be reconstructed using known causal features. Using the strategy, we further identified tumor hypoxia-related mutation signatures similar to the APOBEC-related mutation signatures, suggesting that APOBEC activity mediates hypoxia-related mutational consequences in cancer genomes. Our study advances the mechanistic insights into the TMB and signature-based DNA mutagenic and repair processes in cancer genomes. We also propose that feature-driven mutation signature analysis can further extend the categories of cancer-relevant mutation signatures and their causal relationships.

• 한국작물학회지
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• 제27권3호
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• pp.243-246
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• 1982

연맥의 2배체가 가지고 있는 유용한 유전자를 재배종인 6배체에 도입시키는 이론적인 구상을 이미 알려진 사실에 기초하여 논의하였으며 이 계획의 주요 요점은 (1) 서로 다른 배수 수준 사이의 교량 역할을 하는 이질6배체를 얻기 위하여 4배체인 Avena magna를 이용하는 것이다. 이 A. magna는 6배체 재배종인 A. sativa와는 2개의 게놈이 부분적으로 상동성을 가지거나 또는 하나는 공통적이고 나머지 하나는 부분적으로 공통성을 가지고 있기 때문에 AA BB 게놈 형태보다는 이들 사이에 보다 정상적인 접합이 이루어질 수 있기 때문이다. A. strigosa와 A. magna는 교배친화성이며 42% 이상의 임실율을 보이고 있다. (2) A. strigosa의 목적하는 유전자가 A. magna에 도입되어 있는 4배체를 선발하고 (3) 합성 5배체는 $2^n=21$인 모배우자를 생성함으로써 A. sativa와 완전 또는 거의 완전한 접합이 이루어지게 된다. (4) 결과적으로는 마지막 단계에서 $A^{As}$ 게놈에 대하여 이질성이지만 이것을 자식시키면 동질계통을 얻을 수 있게 된다.

• 원예과학기술지
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• 제33권6호
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• pp.900-910
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• 2015

본 연구는 우리나라 주요 난과식물 중 하나인 심비디움의 배수체 육종을 위한 기초자료를 얻고자 실시되었으며, 기내 심비디움의 PLBs에 colchicine과 oryzalin을 처리방법과 농도, 기간을 다양하게 하여 배수체 유도에 최적의 조건을 찾고자 수행하였다. Colchicine은 50, 100, 300, $500mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1, 2, 3주간 처리하였고 oryzalin은 3, 5, 10, $20mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1, 2, 3주 또는 3, 6, 9일간 처리하였는데 oryzalin에 비해 colchicine을 처리했을 때 생존율이 높게 나타났다. Flow cytometry를 이용하여 배수성을 검정해본 결과 Cymbidium Showgirl 'Silky'의 경우, colchicine은 $50mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1주간 처리 시 6배체 획득효율이 60%, oryzalin은 $5mg{\cdot}L^{-1}$농도로 2주간 처리 시 6배체 획득효율이 46.7%로 가장 높게 나타났다. Cymbidium Mystery Island 'Silk Road'(Silk Road-4)의 경우, colchicine은 $50mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1주간 처리 시 6배체 획득효율이 16.7%, oryzalin은 $10mg{\cdot}L^{-1}$농도로 3일간 처리시 6배체 획득효율이 6.7%로 가장 높게 나타났다. 즉, 두 hybrid 모두 oryzalin보다 colchicine을 처리했을 때 염색체 배가에 더 효율적이었다. 또한 처리 전 PLBs를 뾰족한 핀셋으로 10회 찌르는 방법을 통해 염색체 배가 효율을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권4호
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• pp.537-542
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• 2013

본 연구는 백합나무 5년생의 실생묘와 체세포묘 간 생리적 요인, 기공 특성 및 DNA 함량 비교를 위해 수행되었다. 광합성율 비교의 경우 실생묘는 $10.67{\mu}mol$ $CO_2m^{-2}s^{-1}$, 체세포묘는 $9.04{\mu}mol$ $CO_2m^{-2}s^{-1}$, 기공전도율의 경우 실생묘가 0.2 mol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 체세포묘가 0.166 mol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 또한 증발산율 비교에서는 실생묘가 1.71 mmol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 체세포묘는 1.513 mmol $H_2Om^{-2}s^{-1}$로 각각 나타나 별 차이가 없었다. 기공밀도(실생묘, 23.33개/$mm^2$; 체세포묘, 22.43개/$mm^2$), 기공길이(실생묘, $25.83{\mu}m$; 체세포묘, $23.46{\mu}m$) 및 기공 폭(실생묘, $15.87{\mu}m$; 체세포묘, $15.3{\mu}m$)비교에서는 모든 실생묘가 체세포묘 보다 수치가 다소 높게 나타났다. Flow cytometry를 이용한 엽조직의 DNA함량 비교에서도 실생묘와 체세포묘간에는 차이가 없었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권4호
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• pp.215-220
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• 1994

약배양에서 형성된 배를 GA$_3$가 첨가되지 많은 MS배지에 배양한 결과 발아률이 12.5%로 낮았으나, 0.3 mg/L GA$_3$가 첨가된 배지에서는 81.3%의 높은 발아률을 보였고 발아후의 생육양상도 양호하였다. 자엽출연기의 배를 GA$_3$ (0.3mg/L)가 첨가된 MS배지에서 20일 동안 전배양한 후 IAA, cytokinin 및 GA$_3$가 단용 또는 혼용된 배지에 배양한 바 배의 발아률은 모든 처리에서 72% 이상의 높은 발아률을 보였으나 발아후의 생육면에서는 2.0mg/의 BA 단용 또는0.1 mg/L의 kinetin과 0.3 mg/L의 G가 혼용된 배지에서 가장 좋았다. 0.5 mg/L GA$_3$가 첨가된 배지에 자엽출현기의 배를 이식하여 4$^{\circ}C$에 8주동안 저온처리하면서 저온처리 기간별 배의 발아률 및 발아후의 생육양상을 조사한 바 저온처리기간이 길어질수록 작약의 발아률이 향상되어 8주동안 저온처리된 배에서 73.3%의 가장 높은 발아률을 나타내었고 발아후의 생육양상도 가장 양호하였다. 작약의 체배양에서 재분화된 식물체의 배수성을 조사한 바 분화식물체 개체 중 반수체와 이배체가 각각 낙.8%와 31.2%로 가장 많았고, 4배체5.2%)와 3배체(1.3%)도 있었으며 염색체수가 4개(1.3%) 또는 6개(5.2%)인 이수체 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-39
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• 1995

벼 약배양에서 배지 물리성과 생장조절제가 약배양 효율에 미치는 영향을 조사하기 위하여, N/ sub 6/, 배지에 배지 응고제인 agar와 Gelrite의 농도를 달리하여 캘러스 형성률, 식물체 재분화율과 재분화 식물체의 배수성 등을 조사하였고, 이에 따른 적정 생장조절제의 종류와 농도를 구명하였다. 캘러스 유기배지의 agar 농도를 0.8, 1.2, 1.6%와 Gelrite 농도를 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0%로 달리하여 약을 배양한 결과, 캘러스 형성률은 agar 농도가 증가함에 따라서 감소하였으나, 식물체 재분화율과 기내 자연배가이배체의 재분화율은 agar농도에 비례하여 증가되었다. Gelrite 배지에서의 캘러스 형성률은 0.4%와 0.6%에서 67.6%와 54.8%로 agar 배지에서보다 높았으며, 녹색체 재분화율은 0.6%에서 27.6%로 가장 높았다. 기내 자연배가이배체 및 다배체 재분화율은 Gelrite 농도에 비례하여 증가하였다. 0.6% Gelrite 배지에서 캘러스 형성에 미치는 생장조절제의 효과는 2 mg/L NAA가 65.2%의 높은 캘러스 형성률과 34.7%의 녹색체 분화율을 보여 가장 높았다. 따라서 N$_{6}$ 배지에 2 mg/L NAA와 0.6% Gelrite 조합이 캘러스 형성률, 식물체 재분화율 및 기내 자연배가이배체재분화율 등이 모두 agar 배지보다 크게 증가하여 벼의 약 양 배지로 가장 적합하였다.