• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.34-44
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• 2023

멕시코 유래의 4배체 감자 근연야생종 중 하나인 Solanum hjertingii는 괴경에서 발생하는 흑변현상에 강한 것으로 알려져 감자의 신품종 육성에 유용한 형질로 이용이 가능하다. 이러한 저항성은 생리적 장해인 효소적 갈변과 흑반을 감소시킬 수 있다. 하지만, S. hjertingii와 S. tuberosum은 생리적 장벽에 기인한 교잡종 생산이 제한적인 관계로 직접적인 교배육종보다는 체세포잡종을 육성하는 방법을 활용할 수 있다. 체세포잡종 계통이 육성이 되면 분자표지를 이용한 적절한 잡종 계통을 선발하는 것이 필요하여, 본 연구에서는 S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체 정보를 이용하여 S. hjertingii 특이적인 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체는 155,545 bp였으며, 다른 Solanum 종들과 구조 및 유전자 구성이 매우 유사하였고, 가지과의 다른 15개의 종들과 계통수 분석에서 근연야생종 S. demissum, S. hougasii, S. stoloniferum과 매우 가까운 유연관계를 나타냈다. 또한, S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체와 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 S. hjertingii 특이적인 1개의 InDel 영역과 7개의 SNP 영역을 확인하였고, 이를 이용하여 1개의 InDel 및 4개의 SNP 기반 PCR마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. hjertingii의 진화적 측면에서의 연구와 S. hjertingii를 이용한 감자의 신품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권4호
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• pp.335-340
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• 1998

This study was conducted to determine the morphological responses of barley seedlings to NaCl stress and to investigate histological changes of cells with transmission electron microscope(TEM) after NaCl stress. Plant height and root length of 10-day old barley seedlings with NaCl stress were reduced and inhibition level was found to be more severe in the plant height than in the root length. The leaf length, leaf width and leaf area were shorter as well with NaCl stress than without NaCl stress. However, there was no difference in the number of roots between NaCl treatments. The weight of dry matter decreased at higher NaCl concentrations, especially at 100mM NaCl. The water content of shoots tend to decrease at higher NaCl concentrations, but there was no difference in the water content of roots, The reduced sugar content was greatly increase than starch. Cellulose content was higher in NaCl stressed-plant than control, and tended to decreased at higher NaCl concentrations. Lignin content also decreased NaCl stressed-plant but there was no tendency at NaCl stress concentrations. Electric conductivity of cell sap with seedlings was high with NaCl stressed-plant. Amount of cell sap gradually increased with time in the roots than in the shoots, The grana of chloroplasts was changed by 150mM NaCl concentration. The christe of mitochondria in root meristematic sells ruined in structure and cell wall of leaf and root was also ruined by NaCl stress.

• 식물분류학회지
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• 제46권1호
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• pp.60-64
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• 2016

Scopolia parviflora of the family Solanaceae is an endemic species of Korea and a traditional Korean medicinal plant. The plastid genome was sequenced by next-generation sequencing (NGS) method. The characterized cp genome is 156,193 bp in size; the large single-copy (LSC) region is 86,364 bp, the inverted repeat (IR) is 25,905 bp, and the small single copy (SSC) region is 18,019 bp. The overall GC content of the plastid genome amounts to 37.61%. The cp genome contains 113 genes and 21 introns, including 80 proteincoding genes, four RNA genes, 30 tRNA genes, 20 group II introns, and one group I intron. A phylogenetic analysis showed that Scopolia parviflora was closely related to Hyoscyamus niger.

• 한국식품영양과학회지
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• 제17권2호
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• pp.115-124
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• 1988

비타민C의 급원식품인 콩나물의 생장과 비타민C의 함량을 식물 생장조절제에 의하여 조절할 목적으로 gibberellic acid$(GA_3)$, indole-3-acetic acid(IAA) 및 1-naphthaleneacetic acid(NAa)의 단독 및 혼합 처리를 하였을때 가장 적당한 식물 생장조절제의 종류 및 그 농도를 찾고 이 생장조절제가 비타민C의 생합성에 미치는 영향 및 당대사와 비타민C 생성과의 관계를 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 콩나물의 생장은 NAA는 $10^{-8}M$, IAA 는 $10^{-6}M$, $GA_3$는 $10^{-5}M$에서 각각 가장 양호하였다. $GA_3$와 NAA 혼합처리의 경우는 $GA_3\;10^{-5}M+NAA\;10^{-9}M$에서, $GA_3$와 IAA 혼합처리의 경우는 $GA_3,\;10^{-5}M+IAA\;$10^{-9}M$에서 양호하였고, 단독처리가 혼합처리에 비하여 양호하였으며 특히 IAA $10^{-6}M$ 처리에서 가장 좋았다. 생장이 비교적 양호한 NAA $10^{-8}M, IAA\;10^{-6}M,\;GA_3\;10^{-5}M,\;GA_3\;10^{-8}M+IAA\;10^{-6}M$ 및 $GA_3\;10^{-5}M+IAA\;10^{-9}M$의 각 처리구에서 비타민C의 생성 정도를 조사한 결과 콩나물 생장이 가장 양호하였던 IAA $10^{-6}M$ 에서 24.26mg%로서 그 함량이 가장 높았으며 대조구의 1.6배였다. 생장이 저해되지 않는 농도의 chloramphenicol(CAP) 처리에 의하여 ribulose diphosphate carboxylase(RuDpCO)는 저해되었으나 nicotineamide adenine dinucleotide phosphate-glyceraldhyde-3-phosphate dehydrogenase (NADP-GDH), galactonolactone dehydrogenase (GLD)의 활성 및 비타민C 함량은 저해되지 않았다. 따라서 비타민C의 생합성은 chloroplast RNA의 작용과는 직접적인 관련은 없고 cytoplasm과 밀접한 관련이 있다고 생각되었다. $IAA\;10^{-6}M$ 처리에 의하여 GLD 활성은 대조구의 1.8배로 촉진되었다. IAA $10^{-6}M$은 chloroplast와 cytoplasm RNA와 단백질의 생합성을 크게 촉진하였으며 cytoplasm에서 더욱 활발하였다. 따라서 IAA는 cytoplasm RNA를 조절하므로 여기서 지배되는 GLD의 생합성을 촉진시킨 결과 비타민C의 생합성이 증가된 것으로 생각되었다. 산화적 인산화 반응의 짝풀림 물질이 2,4+dinitrophenol 처리로 비타민C의 생합성은 저해되지 않았으나, 해당 저해제인 monoiodoacetate와 NaF 및 TCA 회로 저해제인 $NaN_3$와 KCN은 다같이 콩나물의 생장과 비타민C의 생합성을 크게 저해하였다

• 한국잡초학회지
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• 제17권3호
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• pp.314-324
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• 1997

우리나라에서 자생하고 있는 실새삼에는 광합성색소 생합성과정이 존재하는지, 있다면 다른 식물에 비하여 어떠한 특징을 가지고 있는지를 알아보고 광합성색소 대사과정에 작용점을 가지는 제초제에 대하여 반응을 나타내는지를 확인하고자 실험하였다. 1. 야외의 자연광 조건에서 자라고 있는 실새삼 생육지의 엽록소함량은 메꽃 줄기와 비교하여 볼 때 9배가 낮았고, 메꽃 잎과 비교하여 볼 때는 약 50배 낮은 경향이었다. 2. 종자로부터 발아된 실새삼 유묘의 경우 선단부위가 색소함량이 가장 높았다. 생육지의 경우는 신장지(extension stem)에서 색소함량이 가장 높았고, 권지(twining stem), 선단 15cm 아래의 절간 순으로 엽록소와 카로티노이드 함량이 낮은 경향이었다. 그리고 생장이 계속됨에 따라 오래된 줄기에서의 엽록체 퇴화가 신속하게 일어나는 경향이었다. 3. 생육지의 색소함량은 광도에 따라 생체중 1g당 엽록소 함량이 20-170${\mu}g$까지, 카로티노이드 함량은 40-120${\mu}g$ 범위까지 변하는 경향이었다. 자연일장조건에서 채취하여 낮은 색소함량을 가진 줄기를 여러 광도에 24시간 둘 경우 91${\mu}Em^{-2}s^{-1}$PAR 내외의 광도까지는 초기색소함량의 3배까지 증가되었고, 광도가 456${\mu}Em^{-2}s^{-1}$PAR 이상에서는 엽록소 함량의 변화가 거의 없었다. 4, 5mM의 ALA를 외부에서 공급할 경우 메꽃의 근경으로부터 나온 신초에서는 Pchlide가 7배 이상 증가되었으나 실새삼 생육지 선단에서는 40% 정도만 증가되었다. 한편 ALA를 공급한 후 저광도에 둘 경우 미미한 엽록소 증가경향만 보여 상대적으로 실새삼은 ALA에 대해 매우 둔감한 특정을 보였다. 5. Paraquat, norflurazon, oxyfluorfen, diuron 등의 제초제를 처리할 경우 모든 처리에서 색소소실이 관찰되었다. 아울러 oxyfluorfen을 처리하면 일반식물에서와 같이 protoporphyrin IX의 축적도 얼어났다. 이상의 결과로 볼 때 실새삼은 낮은 수준이지만 엽록소 및 카로티노이드 생합성과정이 정상적으로 작동되나 조직부위별로 그 수준이 다르고 주변환경의 영향 특히 광도에 따라 크게 조절되고 성장함에 따라 하부조직에서의 엽록체 퇴화가 빠른 특징을 보였다. 색소대사 과정에 작용점을 가지는 제초제들에 대하여 제초반응은 나타내지만 낮은 수준의 광합성색소 생합성 능력과 기주식물로부터의 영양분 탈취라는 특성을 고려하여 볼 때 탁월한 제초효과를 보여주지는 못할 것으로 생각되었다.

• 한국연초학회지
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• 제19권2호
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• pp.77-82
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• 1997

In order to investigate biochemical activities of harvested tobacco leaves, photosynthetic rate, soluble protein contents, and peroxidale activities were analysed during different maturing period. Physiological activities of harvested leaves during maturing period were higher in topped than those of non-topped plants. Chlorophyll content and photosynthetic rate in both topped and non-topped plants decreased at 4 days and 3 days before harvest, respectively. The chloroplast numbers in topped and non-topped plants decreased at 3 days and 5 days before harvest, respectively. Changes of soluble protein and total RNA contents showed similar patterns during maturing period. Soluble protein contents were slightly decreased from 5 days before harvest in topped plants, but decreased drastically from 3 days before harvest in non-topped plants. Not much changes were found in total RNA contents in topped plants until 2 days before harvest, and it was largely decreased after 5 days before harvest in non-topped plants. The peroxidase activities drastically decreased in topped plants and increased in non-topped plants after 3 days before harvest during maturing period. The largest change of biochemical activities in tobacco leaves during maturing periods were observed at 3 days before harvest.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.207-214
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• 2023

Lindera obtusiloba (Lauraceae) is a dioecious tree that is widely distributed in the low-altitude montane forests of East Asia, including Korea. Despite its various pharmacological properties and ornamental value, the genetic diversity and population structure of this species in Korea have not been explored. In this study, we selected 6 nuclear and 6 chloroplast microsatellite markers with polymorphism or clean cross-amplification and used these markers to perform genetic diversity and population structure analyses of L. obtusiloba samples collected from 20 geographical regions. Using these 12 markers, we identified a total of 44 alleles, ranging from 1 to 8 per locus, and the average observed and expected heterozygosity values were 0.11 and 0.44, respectively. The average polymorphism information content was 0.39. Genetic relationship and population structure analyses revealed that the natural L. obtusiloba population in Korea is composed of 2 clusters, possibly due to two different plastid genotypes. The same clustering patterns have also been observed in Lindera species in mainland China and Japan.

• Journal of Plant Biology
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• 제29권1호
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• pp.41-51
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• 1986

The plants of Nicotiana tabacum L. cv. NC2326 were germinated in 10 cm D$\times$20 cm H polyethylene pot, and sand-cultured with Hoagland solution near by the window of laboratory room(26$\pm$5$^{\circ}C$). The growing plants were sprayed with various concentrations of ABA around 9 : 00 a.m. once in every two days for 12 weeks in summer. As the results, frequency of stomatal number, stomatal opening, chlorophyll content, respiration rate, and protein content in the leaves were decreased with the increasing of concentrations of ABA, respectively. The plant growth was inhibited by exogenous ABA, but leaf abscission was not found during the experimental period. The ratio of three to one in chlorophyll a to b was not altered by exogenous ABA. All the stomata were closed within three minutes by 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA and within seven minutes by 1-10 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA after the spraying of ABA, and then reopended after a few hours in 1-10 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA and after 24 hours in 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA. The polar movement of chloroplast within the guard cells was found in the higher concentrations of 10 and 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA, but not found in the lower concentrations than 1 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA. During the night and weak light, it was fond that the inhibition of respiration rate by the higher concentration of ABA was owing to firstly the stomatal closure by the spraying of ABA and secondly the decrease of stomatal frequency by the inhibition of stomatal development with exogenous ABA for the long period of 12 weeks. In the band number of leaf protein by the electrophoresis, most of the protein bands were disappeared by the higher concentration of 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA, but were not altered by the lower concentration of ABA in comparison with control.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 추계국제학술대회
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• pp.55-55
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• 2020

뫼제비꽃(Viola selkirkii)의 엽록체 DNA 염기서열을 차세대염기서열분석법(NGS)을 이용하여 분석하였다. 재료는 강원도 화천군 일산과 제주도 한라산의 2개체를 사용하였다. 분석결과, 염기서열의 길이는 일산의 뫼제비꽃이 156,774 bp (GC content: 36.30%), 한라산의 뫼제비꽃이 157,451 bp(GC content: 36.30%)로 한라산 개체가 길게 분석되었다. 구간별로 LSC(Large single copy)지역은 한라산 개체(85,950 bp)가 일산 개체(85,930 bp)보다 20 bp 길었으며, SSC(Small single copy)지역은 한라산 개체(17,261 bp)보다 일산 개체가 17,982 bp로 길게 분석되었다. IR(Inverted repeat)지역은 한라산 개체가 27,120 bp로 일산 개체(26,431 bp)보다 길게 분석되었다. 이러한 염기서열 길이의 차이는 종내 개체 간 빈번하게 발생하는 현상으로 IGS와 intron 구간에서 확인 된 단순반복서열의 일부 누락과 IR지역 내의 수축과 확장에 의한 것으로 판단된다. 뫼제비꽃 2개체의 엽록체 게놈을 구성하는 유전자 수는 총 111개로 동일하였으며, protein coding gene 77개, tRNA(transfer RNA) gene 30개, 그리고 rRNA (ribosomal RNA) gene 4개로 구성되어 있었다. 이는 기 발표된 엽록체 DNA 전체 염기서열이 밝혀진 제비꽃속 (Viola) 종류들과 동일한 결과이다.

• 한국작물학회지
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• 제39권2호
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• pp.146-157
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• 1994

본 연구는 항암식물로 효능이 인정되는 와송에 대한 기초적인 연구로 와송의 해부형태적 관찰, 대량증식을 위한 발아실험, 자생지의 토양분석 및 토양적응실험을 실시하였다. 와송의 잎은 끝에 가시가 있는 건생형이며, 엽세포엽록체는 유관속주위에 집중분포하고, 크고 엽록체를 갖지 않는 저수조직을 갖고 있으며 기공이 양면에 있는 양면기공엽이다. 줄기는 외사포위형유관속이며 중심주는 원기둥상이고 원생중심주이다. 뿌리는 다원형이며, 원생목부가 후생목부주위에 환상으로 배열되어 있고 외원형이다. 꽃의 구조는 꽃잎이 5개, 수술은 10개, 자방은 5개이며, 자방상위이고, 2심피 중축태좌이다. 와송종자 발아적온는 명상태 $25^{\circ}C$에서 22.5%로 가장 좋았고, 휴면타파는 5$^{\circ}C$에서 6~8일, $GA_3$ 100 ppm처리에서 가장 효과가 좋았다. 와송 자생지 토양분석결과 적정수준의 밭토양보다 유기물, 유효인산 석회 등은 높았고, 보비력, 치환성가리는 차이가 없었으며, 고토는 낮았다. 토양적응실험에서 돌가루 조합과 기와가루 조합에서 돌가루와 기와가루가 많이 첨가될수록 생육상태가 불량하였고, 배수가 양호한 처리구에서는 생육상태가 양호하였다.