• 생명과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1121-1129
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• 2016

밀의 고분자 글루테닌 서브유닛[high molecular-weight glutenin subunit (HMW-GS)]은 밀가루의 성질을 결정하는데 가장 중요한 요소이며 가공적성을 나타내는데 중요한 역할을 수행한다. 우리는 Agrobacterium 동시 형질전환법을 이용하여 한국 밀 품종인 ‘조경’으로부터 밀 HMW-GS을 암호화하는 TaGlu-Ax1 유전자를 가지는 marker-free 형질전환 벼를 생산하였다. TaGlu-Ax1 유전자의 종자 특이적 발현을 위하여 밀에서 존재하는 TaGlu-Bx7 유전자의 자체 프로모터를 벡터 내에 삽입하였다. 동시 접종을 위해서 오직 TaGlu-Ax1 유전자와 hygromycin phosphotransferase II (HPTII) 저항성 유전자만으로 구성된 두 종류의 발현 카세트를 독립적으로 Agrobacterium EHA105에 도입하였고, TaGlu-Ax1와 HPTII가 도입된 각각의 EHA105 Agrobacterium을 3:1 비율로 혼합하여 벼 캘러스에 접종하였다. 210개의 HPTII 저항성 형질전환체 중에서 벼 게놈에 TaGlu-Ax1과 HPTII가 모두 삽입된 20개의 형질전환 라인을 획득하였다. TaGlu-Ax1와 HPTII가 벼 게놈에 도입된 것을 Southern blot을 통해서 다시 확인하였다. 형질전환 벼 T₁ 세대의 종자에서 밀 TaGlu-Ax1 유전자가 전사와 번역되어 오직 TaGlu-Ax1만을 가지는 marker-free 식물체를 T₁세대에서 성공적으로 선발할 수 있었다. TaGlu-Ax1 유전자가 발현되는 marker-free 형질전환 식물체는 야생형(wild type)과의 표현형 차이는 없었다. 형질전환 벼의 쌀가루의 제빵적성을 비교하였을 때 TaGlu-Ax1 유전자만이 발현되어서는 제빵적성이 더 나아지지 않았다. 그러므로 더 많은 밀 고분자 및 저분자 글루테닌, 글리아딘의 유전자의 집적과 조합이 쌀가루 가공적성을 증진시키는데 필요하다. 결론적으로 TaGlu-Ax1 marker-free 형질전환 벼는 쌀가루 가공적성을 증진시키는데 좋은 재료로 사용될 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제28권6호
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• pp.1025-1038
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• 2010

당근($Daucus$ $carota$ L. var. $sativa$)은 세계적으로 널리 이용되는 작물 중 하나이다. 또한 Vitamin A의 전구체인 ${\beta}$-carotene의 함량이 높아 영양적으로도 주요한 작물이다. 하지만 종자 표피세포에서 생성되는 종자모는 종자발아시 흡수를 저해하며 발아를 억제하여 기계적인 제모작업을 거쳐 상품화되고 있다. 이러한 과정에서 발생하는 여러가지 단점을 보완하기 위해 무모종자 당근 품종의 육종이 필요하다. 따라서 본 연구는 단모종자 표현형 CT-ATR615 OP 666-13 개체와 control 유모종자 표현형 CR-ATR615 OP-CK1-9개체의 종자 cDNA library를 작성하여 EST sequence비교를 통해 표현형의 차이에 따라 종자모 형성에 관련하여 발현양상을 비교 분석하였다. BlastX 결과를 바탕으로 개체간 동일한 결과를 제외한 EST sequence를 각각 FunCat 기능별 category로 분류하였다. Metabolism category에서 단모종자 표현형 개체가 오히려 유모종자 표현형 개체보다 높은 발현량을 보이는 것을 확인하였으며, 단모 및 장모종자 개체간의 protein folding and stabilization, subcellular localization category에서 나타난 뚜렷한 발현량 차이는 종자모 형성에 많은 영향을 미치는 것으로 예측되었다. 또한 분석된 EST sequece를 바탕으로 개체별로 각각 50개 및 59개의 SSR site를 확인하였으며, 각각 2개씩의 SNP site를 확인하였다. 이들 SSR 및 SNP site의 primer 작성하여 마커로 개발하였으며, 이를 종자모 형성에 관련된 분자마커 개발에 이용하는 것은 물론 당근의 계통 분류 및 여러가지 형질 관련 분자 마커 연구에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 전기학회논문지
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• 제59권1호
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• pp.210-216
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• 2010

In this study, we propose a novel method to segment an individual tooth region in a true color image. The difference of the intensity in RGB is initially extracted and subsequent morphological reconstruction is applied to minimize the spurious segmentation regions. Multiple seeds in the tooth regions are chosen by searching regional minima and a Sobel-mask edge operations is performed to apply MCWA(Marker-Controlled Watershed Algorithm). As the results of applying MCWA transform for our proposed tooth segmentation algorithm, the individual tooth region can be resolved in a CCD tooth color image.

• Natural Product Sciences
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• 제25권4호
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• pp.341-347
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• 2019

Luffa cylindrica (LC) is a very fast-growing climber and its fruit have been considered as agricultural wastes. We conducted to check the comparative qualities of ethanol solvent extraction (LCE) and supercritical carbon dioxide extraction (LCS) of L. cylindrica fruit and seed. LCS had higher antioxidant and polyphenol contents than LCE. LCS were significantly increased peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-a and involucrin expression as epidermal differentiation marker in 3D skin equivalent model. LCS also showed antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, a causative bacteria in atopic dermatitis. In addition, LCS inhibited the adipocyte differentiation of 3T3-L1 cells. When treated with the extract at a concentration of 100 ㎍/mL, the Wnt/β-catenin pathway reporter luciferase activity of HEK 293-TOP cells was increased approximately by 2-folds compared to that of the untreated control group. These results indicate that L. cylindrica supercritical carbon dioxide extract may serve as a cosmeceutical for improving skin barrier function and the treatment of obesity.

• Journal of Plant Biology
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• 제27권4호
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• pp.241-251
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• 1984

The present study investigated the effects of triacontanol (TRIA) on plant growth and peroxisomal enzyme activities in radish seedlings. The optimum concentration of TRIA with respect to radish seedling bioassay was decided to 1.0mg $1^{-1}$. In comparison to untreated controls (including Tween 20 treatment), 1.0mg $1^{-1}$ TRIA treatment caused an increase in seed germination rate and root growth, but no stimulation in hypocotyl growth. Chlorophyll accumulation in cotyledon during carly development stage increased rapidly, and degradation of chlorophyll in later stage due to the cotyledon senesence was noticeably retarded. Increase of soluble protein content in cotyledon at early period of development was observed. Isocitrate lyase and catalase activity was not significantly different in both the treated and the untreated plants. But, glycolate oxidase activity was inhibited by TRIA down to 20% against controls. Also, the increase of the activity of peroxidase, a leaf-senescence marker enzyme, was continuously retarded over control for 8 days of development. Based on above results, TRIA was found to be active in both the growth and the peroxisomal enzyme activities of radish seedlings.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권4호
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• pp.207-222
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• 2021

Coffee is the most frequently consumed functional beverage world wide. The average daily coffee consumption is increasing. This crop, which plays an important role in the global economy is under great threat from climate change. To with stand the current climate change, farmers have to learn crop cultivation techniques, strategies to protect crops from diseases, and understand which type of seed varieties to use to avoid crop loss. The present review briefly discusses the coffee cultivation techniques, impact of climate changes on coffee production, processing techniques of coffee, and the importance of coffee in our society, including its chemical composition and prevention against, major diseases. Furthermore, the importance and role of advanced nanotechnology along with molecular approaches for coffee crop improvement and facing challenges are explained.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.242-249
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• 2018

본 연구는 국내 육종 회사에서 개발된 수박(Citrullus lanatus L.) 우량 육성계통 20종을 대상으로 Genotyping-by-sequencing(GBS) 분석을 통해 품종식별, 순도검정, 그리고 마커이용여교잡(Marker-assisted backcross, MABC)용 SNP 세트를 개발하고자 수행되었다. GBS 분석 결과 총 1,100,000천개 raw read 중 77%가 수박 유전체에 mapping되었으며 평균 mapping region은 약 4,000 Kb로 2.3%의 genome coverage를 보였다. Filtering을 통해 평균 depth 31.57의 SNP 총 2,670개를 얻었으며, 20개 계통에 대한 이들의 Polymorphic information content(PIC) 값의 범위는 0.1 ~ 0.38 였다. 이 중 PIC 값이0.3이상이며 각 염색체 별로 5개씩 균등히 분포된 SNP 총 55개를 최종 선발하였다. 사용된 20개 계통의 유연관계분석을 위해 선발된 55개 SNP를 기반으로 한 주성분 분석(Principle component analysis, PCA) 결과 주성분 1 (52%)과 주성분 2 (11%)를 기준으로 4개의 그룹으로 분류 되었으며 각 계통 간 유전자형에 따른 뚜렷한 식별이 가능하였다. 계층적 군집화(Hierarchical clustering) 분석에서도PCA에서와 유사한 분류양상을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 SNP 세트는 적용 가능성이 검증된 20개 계통뿐 만 아니라 향후 다양한 수박 육종소재 및 품종에 대한 품종식별, F1 순도검정 및 MABC에 활용될 수 있으리라 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제35권1호
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• pp.52-59
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• 2011

Recently, new ginseng cultivars having superior agricultural traits have been developed in Korea. For newly developed plant cultivars, the identification of distinctiveness is very important factors not only in plant cultivar management but also in breeding programs. Thus, eighty-five inter simple sequence repeat (ISSR) primers were applied to detect polymorphisms among six major Korean ginseng cultivars and two foreign ginsengs. A total of 197 polymorphic bands with an average 5.8 polymorphic bands and 2.9 banding patterns per assay unit across six Korean ginseng cultivars and foreign ginsengs from 236 amplified ISSR loci with an average 6.9 loci per assay unit were generated by 34 out of 85 ISSR primers. Three species of Panax ginseng including the Korean ginseng cultivars, P. quinquefolius, and P. notoginseng, could be readily discriminated using most tested primers. UBC-821, UBC-868, and UBC-878 generated polymorphic bands among the six Korean ginseng cultivars, and could distinguish them from foreign ginsengs. Sequence characterized amplified region (SCAR) marker system was introduced in order to increase the reproducibility of the polymorphism. One SCAR marker, PgI821C650, was successfully converted from the randomly amplified polymorphism by UBC-821. It showed the expected dominant polymorphism among ginseng samples. In addition, the specific polymorphism for Sunwon was generated by treating Taq I restriction enzyme to polymerase chain reaction products of PgI821C650. These results will serve as useful DNA markers for identification of Korean ginseng, especially Sunwon cultivar, seed management, and molecular breeding program supplemented with marker-assisted selection.

• 원예과학기술지
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• 제34권1호
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• pp.142-153
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• 2016

국내외에서 재배되고 있는 감귤속 식물 108 품종 및 유전자원과 SSR 마커를 활용하여 유전적 유사도 분석을 통한 품종식별력 검정 등에 대한 연구를 수행하였다. 감귤 8품종을 203개의 SSR 마커로 검정하여 반복 재현성이 높은 뿐만 아니라 다형성 정도가 높은 18개를 선정하였다. 이들 마커와 국내외에서 재배되고 있는 감귤 108품종을 검정하였을 때 마커당 평균 대립유전자수는 9.28개로 나타났고, 5-14개까지 다양한 분포를 나타내었다. PIC 값은 분자표지에 따라 0.417-0.791 범위에 속하였으며 평균값은 0.606으로 나타났다. 감귤류 108품종에 대하여 계통도를 작성하였을 때 감귤류 식물의 분류학적 특성 및 품종 육성의 계보도에 따라 13개의 그룹으로 크게 나누어졌다. 감귤류 식물 품종중 오렌지나 온주 밀감의 경우 대부분의 품종이 SSR 마커의 유전자형에 의해 구분이 되지 않은 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 감귤속 식물의 품종별 SSR DNA 프로파일 데이터베이스는 감귤속 식물의 유전자원 특성평가와 육종가의 지식재산권 보호의 수단으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제49권5호
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• pp.423-428
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• 2004

Soybean seeds contain high amounts of isoflavones that display biological effects and isoflavone content of soybean seed can vary by year, environment, and genotype. Objective of this study was to identify quantitative trait loci that underlie isoflavone content in soybean seeds. The study involved 85 $F_2$ populations derived from Korean soybean cultivar 'Kwangkyo' and wild type soybean 'IT182305' for QTL analysis associated with isoflavone content. Isoflavone content of seeds was determined by HPLC. The genetic map of 33 linkage groups with 207 markers was constructed. The linkage map spanned 2,607.5 cM across all 33 linkage groups. The average linkage distance between pair of markers among all linkage groups was 12.6 cM in Kosambi map units. Isoflavone content in $F_2$ generations varied in a fashion that suggested a continuous, polygenic inheritance. Eleven markers (4 RAPD, 3 SSR, 4 AFLP) were significantly associated with isoflavone content. Only two markers, Satt419 and CTCGAG3 had F-tests that were significant at P<0.01 in $F_2$ generation for isoflavone content. Interval mapping using the $F_2$ data revealed only two putative QTLs for isoflavone content. The peak QTL region on linkage group 3, which was near OPAG03c, explained $14\%$ variation for isoflavone content. The peak QTL region on linkage group 5, which was located near OPN14 accounted for $35.3\%$ variation for isoflavone content. Using both Map-Maker-QTL $(LOD{\geq}2.0)$ and single-factor analysis $(P{\leq}0.05)$, one marker, CTCGAG3 in linkage group 3 was associated with QTLs for isoflavone content. This information would then be used in identification of QTLs for isoflavone content with precision