• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.163-163
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• 2018

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.165-165
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• 2018

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.168-168
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• 2019

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.5-5
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• 2017

Too little and too much water due to climatic events is a significant cause of global food insecurity. Crops are less productive under water-limited conditions and all major crops, with the exception of rice (Oryza sativa), die within a few days of complete submergence. To complement our studies on genes such as SUB1A, (an ERF-VII transcription factor that provides robust submergence tolerance) and AG1 (a TREHALOSE 6-P PHOSPHATASE that promotes establishment of young seedlings underwater), we have retooled INTACT (${\underline{I}}solation$ of ${\underline{N}}uclei$ ${\underline{TA}}gged$ in specific ${\underline{C}}ell$ ${\underline{T}}ypes$) and TRAP (${\underline{T}}ranslating$ ${\underline{R}}ibosome$ ${\underline{A}}ffinity$ ${\underline{P}}urification$) for rice. These technologies enable us to follow dynamics in chromatin, nuclear pre-mRNAs and ribosome-bound mRNAs in meristems and diverse cell types. With these technologies we can better interpret responses to stresses and reestablishment of homeostasis. These include stress acclimation strategies involving changes in metabolism and development, such as dynamics in suberin deposition in sub-epidermal layers of roots that limit water loss under drought and oxygen escape during waterlogging. Our new data uncover dynamic and reversible regulation at multiple levels of gene regulation and provide new insights into processes of stress resilience. Supported by US NSF-PGRP Plasticity (IOS-1238243), Secretome (IOS-1546879) and REU (DBI-146129) grants.

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권3호
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• pp.275-284
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• 2024

농업 분야에서 농작물의 생장 변화와 수분량 파악은 매우 중요하다. 본 연구에서는 수분에 민감하게 반응하는 단파적외(Short Wavelength Infrared, SWIR) 센서를 드론에 탑재하여 콩의 생장과 수분량 변화를 관찰하였다. 콩의 생장이 활발해질 때 수분량이 증가하는 현상을 확인했으며, 관수량의 차이에 따라 식생지수와 수분지수가 다르게 감소하는 것을 확인했다. 이는 습해로 인해 콩의 생장 둔화와 수분량 감소가 나타났음을 시사한다. 본 연구는 농작물의 생산성 저하와 습해 피해 감소를 위해 콩의 생장 단계별 식생지수와 수분지수를 세밀하게 모니터링할 것을 제안한다. 이로써 습해 뿐만 아니라 가뭄과 같은 수분 변화가 농작물 생장에 미치는 악영향을 조기에 탐지하여 예방할 수 있을 것으로 판단한다. 드론 기반 SWIR 센서를 통한 수분 스트레스의 조기 진단 가능성을 제시함으로써 대규모 농작물 관리의 효율성을 높이고 수확량을 증가시켜 농업 생산에 기여할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1111-1120
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• 2017

내습성 및 감수성 선발계통 각 1점씩을 대상으로 침수처리 후 GO 분석을 통해 추출된 유전자들을 기능별로 분류해보면 생물학적 과정(biological process)에 관여하는 유전자 발현이 가장 크게 영향을 받았으며, 분자 기능(molecular function)과 세포 요소(cellular component) 관련 유전자를 포함하여 모든 기능의 유전자 발현 변화가 감수성 계통보다 내습성 계통에서 크게 일어났다. 침수처리 후 발현 양상이 유의하게 차이나는 유전자의 보다 자세한 기능을 측정한 결과 내습성 계통에서 발현량이 증가한 유전자는 CA02g26670은 CONSTANS protein과 관련있는 유전자로 일장조건에 따른 개화조절에 관여하는 유전자이며, 발현량이 감소한 유전자는 CA01g21450, CA01g22480, CA01g34470, CA02g00370, CA02g00380이었다. 감수성 계통에서 침수처리 후 발현량이 증가한 유전자는 CA02g09720, CA02g21290, CA03g16520, CA07g02110, CA12g17910이었는데 각각 단백질 분해효소 활성 저해, DNA binding, 세포벽 분해효소 억제, nodulin 관련 유전자 등으로 밝혀진 유전자들이었다. 감수성 계통에서 발현량이 감소한 유전자는 CA02g02820, CA03g21390, CA06g17700, CA07g18230로 각각 칼슘이온결합, 고온환경 발현기작, 레시틴 생합성 경로의 수용성중간대사체인 phosphocholine 합성 및 저온스트레스 관련 등의 기능을 한다. 내습성 계통과 감수성 계통에서 동시에 발현이 증가한 유전자는 고온 등 환경스트레스로 인한 apoptosis와 관련된 유전자와 peroxidase와 관련있는 유전자로 확인되었고, 발현이 동시에 감소한 유전자는 nucleoside transporter인 CA02g16990로 확인되었으며, 나머지 선발 유전자는 유전자 발현이 확인되지 않았다. 내습성 및 감수성 계통간 습해 조건에서 발현에 차이를 보이는 유전자 구명을 기반으로 향후 불량환경에 대해 저항성을 보이는 계통 육성 및 관련 생리반응에 대한 다양한 연구가 필요하다.

• 농업생명과학연구
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• 제51권1호
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• pp.35-43
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• 2017

본 연구에서는 인도 수출용 옥수수의 품종육성을 위하여 인도 현지에서 수집한 다양한 옥수수의 계통과 품종에 대한 내습성 실험을 수행하였다. 실험대상은 총 20종의 인도수집 옥수수 계통 및 품종과 국내시판종인 광평옥과 찰옥수수를 이용하였다. 내습성검정을 위하여 하우스 내에 물웅덩이를 설치하고 화분에서 재배한 대조구와 화분을 침수시킨 침수처리구로 구분하여 2주간 재배한 후 초장의 길이를 비교한 결과 일반구에 대한 침수구의 비율이 높은 H2(92.9%), H18(88.8%), CN114A(98.1%), CN351A(94.3%), Super900M(95.3%), P3394(98.8%), 31N27(96.7%) 등은 비교적 내습성이 강한 것으로 나타났으며 반면에 H1(78.9%), H8(73.4%), H10(77.1%), H19(79.0%), H26(74.1%), H31(75.7%), H34(77.5%), H36(77.4%), H40(74.6%) 등은 침수시 많은 수분스트레스를 받는 것으로 사려된다. 침수상태의 옥수수 잎으로부터 엽록소a, 엽록소b 및 cartenoids의 함량을 측정하여 대조구와 비교함으로서 침수상태에서 얼마나 많은 엽록소와 cartenoids가 감소되었는지 검정해보니 상기 결과와 동일한 결과를 도출하였다. 특히 H36($7.249ug{\cdot}mg^{-1}$)과 H40($7.642ug{\cdot}mg^{-1}$)의 경우 엽록소a의 함량이 침수시 급감함을 보여주었다. 반면에 인도시판종인 37N27($0.630ug{\cdot}mg^{-1}$)과 P3394($1.208ug{\cdot}mg^{-1}$)는 가장 적은 함량의 변화를 나타내어 우수한 품종임을 알 수 있었다. cartenoids의 함량감소는 엽록체 a의 함량변화와 비례하며 감소하는 경향을 나타내었다.