• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권4호
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• pp.223-227
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• 2021

재배종 고구마 [Ipomoea batatas L. (Lam)]의 정확한 기원종은 아직 밝혀지지 않았으며 다양한 가설들이 보고되었다. 재배종과 동일한 batatas 그룹에 속한 야생종을 대상으로 RFLP 패턴, microsatellite 마커, SNP 마커, FISH 기법, 반수체에 대한 게놈분석 등의 비교 연구에 의하면 I. trifida, I. leucantha, I. littoralis, I. tabascana, I. tenuissima, I. tiliacea, I. triloba 등이 가능성이 있는 것으로 제안되었다. 그러나, 최근의 진보된 유전체분석기술과 자연상태에서 수평전이현상에 의하여 재배종 고구마 및 다양한 야생종들의 염색체 내 삽입된 T-DNA의 유전자 구조, 삽입위치, 유전자 재배열 등의 특성을 조사한 연구 결과들을 종합하여 보면 기존에 제안된 이들보다 오래된 조상종이 존재할 것이라는 새로운 가설이 제시되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권1호
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• pp.39-45
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• 2022

Conserved domains are defined as recurring units in molecular evolution and are commonly used to interpret the molecular function and biochemical structure of proteins. Herein, the ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase) amino acid sequences of three species of the Ipomoea genus [Ipomoea trifida, I. triloba, and I. batatas (L.) Lam. (sweetpotato)] were identified to investigate their physicochemical and biochemical characteristics. The molecular weight, isoelectric point, instability index, and grand average of hyropathy markedly differed among the three species. The aliphatic index values of sweetpotato AGPase proteins were higher in the small subunit than in the large subunit. The AGPase proteins from sweetpotato were found to contain an LbH_G1P_AT_C domain in the C-terminal region and various domains (NTP_transferase, ADP_Glucose_PP, or Glyco_tranf_GTA) in the N-terminal region. Conversely, most of its two relatives (I. trifida and I. triloba) were found to only contain the NTP_transferase domain in the N-terminal region. These findings suggested that these conserved domains were species-specific and related to the subunit types of AGPase proteins. The study may enable research on the AGPase-related specific characteristics of sweetpotatoes that do not exist in the other two species, such as starch metabolism and tuberization mechanism.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.263-268
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• 2005

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)는 돼지의 급성장염을 유발하여 설사 증상을 일으키는 바이러스이다. 본 연구에서는 고구마 저장뿌리 고발현 sporamin 프로모터 및 CaMV 35S promoter를 이용하여 PEDV 항원단백질을 생산하는 고구마 식물체를 개발하고자 하였다. 형질전환 벡터를 제작하기 위하여 PEDV에서 항원성이 알려진 스파이크 단백질의 일부분을 암호화하는 유전자를 PCR로 합성하였다. 고구마 [Ipomoea batatas (L.) Lam] 율미 품종의 배발생 캘러스를 재료로 하여 Agrobacterium tumefaciens을 매개로 형질전환하였다. 선발배지 (MS medium, 1 mg/L 2,4-D, 100 mg/L kanamycin, and 400 mg/L claforan)에서 배발생 캘러스를 3주 간격으로 4개월 동안 계대배양하여 카나마이신 저항성 캘러스를 선발하였다. 선발된 배발생 캘러스를 호르몬을 제거한 배지로 옮겨 체세포배를 유도하였으며 이후 shoot과 뿌리가 형성되었다. 재분화된 소식물체를 대상으로 PCR 분석으로 카나마이신 저항성 재분화 개체의 50% 이상이 도입 유전자를 가지고 있었으며 이들 식물체를 대상으로 Southern blot 분석하여 PEDV 유전자가 고구마 식물체의 게놈으로 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체에서 도입유전자의 발현을 RT-PCR로 분석한 결과 PEDV의 spike 유전자가 높은 수준으로 발현하였다.

• 한국작물학회지
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• 제47권
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• pp.124-134
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• 2002

The sweetpotato, Ipomoea batatas L. (Lam.), is one of the important summer upland crops in Korea and has been used as human food, industrial yaw material and vegetable. Sweetpotato has been consumed for human foods such as boiled, roasted, fried or salad etc. It should be developed for higher quality as a snack or health food, primarily through improving the eating and marketing qualities as well as nutritional value. Its quality after cooking or processing is a complex one combining the aroma, taste, texture and fiber content. The other important qualities for consumers are root shape, size, skin color, flesh color, insect and disease resistance, nutritional components and safety from phytoalexins(toxic stress metabolites) etc. Korean people generally prefer to red skin color, round or elliptic shape and dry texture, yellow flesh color of sweetpotato which is high in starch content including vitamins and nutrients. The almost factors of quality components of sweetpotato are genetically controlled by breeder, but postharvest handlings and marketing management for making high quality goods should be done thoroughly according to the quality evaluation criteria of sweetpotato from the moment of harvest until shipping them to the market by farmers and the other users. This paper describes current status and prospects of the quality evaluations and researches in sweetpotato roots in Korea.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권4호
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• pp.267-271
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• 2004

국내 고구마 율미 품종의 배발생 캘러스를 Agrobacterium 매개 방법을 이용하여 형질전환 식물체를 개발하였다. 배발생 캘러스를 7일 동안 전배양 한 후 Agrobacterium과 2일 간 공동배양할 경우 일시적인 형질전환 효율이 가장 높았다. Agrobacterium과의 공동배양 후 배발생 캘러스를 1mg/L 2,4-D, 100mg/L kanamycin, 400mg/L claforan 이 첨가된 선발배지에서 4주 간격으로 계대배양하였다. 선발된 kanamycin 저항성 캘러스를 2,4-D를 제거한 선발배지로 옮겨 체세포배를 유도하였으며 이후 소식물체로 발달하였다. Southern 분석으로 1-3 copy의 GUS 유전자가 고구마 염색체내로 도입되었음을 확인하였다. 또한 조직학적 분석으로 GUS 유전자가 형질전환 고구마의 배발생 캘러스, 재분화 식물체의 잎, 엽병, 및 뿌리 조직에서 강하게 발현됨을 알 수 있었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2001년도 추계 학술대회지
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• pp.182-183
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• 2001

• 한국식품영양학회지
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• 제28권4호
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• pp.571-578
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• 2015

수확과정에서 버려지고 있는 고구마 잎을 이용한 기능성 식품소재로서 활용가능성을 검토하고자, 밀가루 중량 대비 고구마 잎 분말을 2, 3, 5, 7%의 비율로 첨가하여 식빵을 제조하고, 반죽 및 제빵 특성, 생리활성 및 기능성분 등을 조사하였다. 반죽의 수분흡수량은 7% 첨가 시 가장 높았고, 반죽시 간은 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 반죽의 저항도는 2~3% 첨가할 때가 가장 안정적이었다. 식빵의 수분 함량은 첨가량이 증가하여도 큰 차이를 보이지 않았고, 식빵의 내부색은 첨가량이 증가할수록 L값과 a값은 감소하였으나, b값은 증가하였다. 식빵의 부피와 비용적 및 굽기 손실률은 첨가량이 증가할수록 감소하였으나, 항산화 활성과 총 폴리페놀, 루테인 및 베타카로틴 함량은 증가하였다. 관능평가의 결과, 고구마 잎 분말의 2~3% 첨가 시 맛과 색깔, 조직감, 입안에서의 씹힘성과 종합적인 기호도에서 가장 우수한 값을 얻었다. 이상의 결과에서 고구마 잎 분말의 2~3% 첨가 시, 제빵 적성과 기능성, 상품성이 우수한 식빵을 제조할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제7권2호
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• pp.123-127
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• 2005

The evaluation of source potential and sink strength is the generally large and laborious sample size required to adequately assess anyone of the parameters in field-grown sweetpotato. For this purpose we used the rooted single-leaf cuttings with petioles, because the source and sink organs are restricted in this system. The rooted single-leaf cutting of sweetpotato provides a unique source-sink model system, and is established within about 50 days after planting. In this study, the sink potential of sweetpotato tubers was examined based on the expression of genes for starch synthesis (AGPase) and modification (SBEII and GBSSI) in single rooted leaf plant. The gene expression patterns of GBSSI, SBEII and AGPase at various developmental stages and in different types of root tissues presented. These results suggest that the rooted single-rooted method can be used an ideal model system to study physiological and biochemical mechanisms in sweetpotato.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.351-355
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• 2005

In the storage roots of sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam. cv. Kokei 14), 10 to 20% of starch is essentially unbranched linear amylose and the other major component is branched amylopectin. Amylose is produced by the enzyme GBSSI (granule bound starch synthase I), whereas amylopectin is produced by a concerted action of soluble starch synthase and starch branching enzymes (SBEI and SBEII). We constructed double-stranded RNA (dsRNA) interference vectors of GBSSI and IbSBEII and introduced them into sweetpotato genome via Agrobacterium-mediated gene transformation. The endogenous GBSSI expression was inhibited by dsRNA of GBSSI in 73 % of transgenic plants giving rise to the storage tubers containing amylopectin but not amylose. On the other hand, all sweetpotato plants transformed with dsRNA of IbSBEII contained a larger amount of amylose than the non-transgenic control (up to 25% compared to 10% in the controls). The RNA interference (RNAi) is effectively inhibited the gene expression in thestarch metabolic pathway and modified the characteristics of starch in sweetpotato.

• BMB Reports
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• 제42권5호
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• pp.271-276
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• 2009

Sweetpotato (Ipomoea batatas (L). Lam.) is relatively tolerant to unfavorable growth conditions such as drought, yet has not been exploited to provide a better understanding of the molecular basis of drought stress tolerance. We obtained 983 high-quality expressed sequence tags of 100 bp or longer (average length of 700 bp) from cDNA libraries of detached white fibrous root tissues by subjecting them to dehydration for 6 h. The 431 cDNAs were each assigned a function by alignment using the BLASTX algorithm. Among them, three genes associated with various abiotic stresses and nine genes not previously associated with drought stress were selected for expression pattern analysis through detailed reverse transcription-polymerase chain reaction. The direct and indirect relationships of the 12 genes with drought tolerance mechanisms were ascertained at different developmental stages and under various stress conditions.