• 제목/요약/키워드: forest medicinal plants

검색결과 188건 처리시간 0.025초

Production of ginsenoside aglycone (protopanaxatriol) and male sterility of transgenic tobacco co-overexpressing three Panax ginseng genes: PgDDS, CYP716A47, and CYP716A53v2

  • Gwak, Yu Shin;Han, Jung Yeon;Choi, Yong Eui
    • Journal of Ginseng Research
    • /
    • 제43권2호
    • /
    • pp.261-271
    • /
    • 2019
  • Background: Protopanaxatriol (PPT) is an aglycone of ginsenosides, which has high medicinal values. Production of PPT from natural ginseng plants requires artificial deglycosylation procedures of ginsenosides via enzymatic or physicochemical treatments. Metabolic engineering could be an efficient technology for production of ginsenoside sapogenin. For PPT biosynthesis in Panax ginseng, damarenediol-II synthase (PgDDS) and two cytochrome P450 enzymes (CYP716A47 and CYP716A53v2) are essentially required. Methods: Transgenic tobacco co-overexpressing P. ginseng PgDDS, CYP716A47, and CYP716A53v2 was constructed via Agrobacterium-mediated transformation. Results: Expression of the three introduced genes in transgenic tobacco lines was confirmed by Reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Analysis of liquid chromatography showed three new peaks, dammarenediol-II (DD), protopanaxadiol (PPD), and PPT, in leaves of transgenic tobacco. Transgenic tobacco (line 6) contained $2.8{\mu}g/g$ dry weight (DW), $7.3{\mu}g/g$ DW, and $11.6{\mu}g/g$ DW of PPT, PPD, and DD in leaves, respectively. Production of PPT was achieved via cell suspension culture and was highly affected by auxin treatment. The content of PPT in cell suspension was increased 37.25-fold compared with that of leaves of the transgenic tobacco. Transgenic tobacco was not able to set seeds because of microspore degeneration in anthers. Transmission electron microscopy analysis revealed that cells of phloem tissue situated in the center of the anther showed an abnormally condensed nuclei and degenerated mitochondria. Conclusion: We successfully achieved the production of PPT in transgenic tobacco. The possible factors deriving male sterility in transgenic tobacco are discussed.

Field Performance and Morphological Characterization of Transgenic Codonopsis lanceolata Expressing $\gamma-TMT$ Gene.

  • Ghimire, Bimal Kumar;Li, Cheng Hao;Kil, Hyun-Young;Kim, Na-Young;Lim, Jung-Dae;Kim, Jae-Kwang;Kim, Myong-Jo;Chung, Ill-Min;Lee, Sun-Joo;Eom, Seok-Hyun;Cho, Dong-Ha;Yu, Chang-Yeon
    • 한국약용작물학회지
    • /
    • 제15권5호
    • /
    • pp.339-345
    • /
    • 2007
  • Field performance and morphological characterization was conducted on seven transgenic lines of Codonopsis lanceolata expressing ${\gamma}-TMT$ gene. The shoots were obtained from leaf explants after co-cultivation with Agrobacterium tume-faciens strain LBA 4404 harboring a binary vector pYBI 121 that carried genes encoding ${\gamma}-Tocopherol$ methyltransferase gene (${\gamma}-TMT$) and a neomycin phosphotransferase II gene (npt II) for kanamycin resistance. The transgenic plants were transferred to a green house for acclimation. Integration of T-DNA into the $T_0\;and\;T_1$ generation of transgenic Codonopsis lanceolata genome was confirmed by the polymerase chain reaction and southern blot analysis. The progenies of transgenic plants showed phenotypic differences within the different lines and with relative to control plants. When grown in field, the transgenic plants in general exhibited increased fertility, significant improvement in the shoot weight, root weight, shoot height and rachis length with relation to the control plants. However, all seven independently derived transgenic lines produced normal flower with respect to its shape, size, color and seeds number at its maturity. Indicating that the addition of a selectable marker gene in the plant genome does not effect on seed germination and agronomic performance of transgenic Codonopsis lanceolata. $T_1$ progenies of these plants were obtained and evaluated together with control plant in a field experiment. Overall, the agronomic performance of $T_1$ progenies of transgenic Codonopsis lanceolata showed superior to that of the seed derived non-transgenic plant. In this study, we report on the morphological variation and agronomic performance of transgenic Codonopsis lanceolata developed by Agrobacterium transformation.

DMZ에 인접한 광치령 일대의 식물상 (The Flora of Gwangchiryeong Area Adjacent to the DMZ)

  • 허태임;신현탁;김상준;이준우;정수영;안종빈
    • 한국환경생태학회지
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.1-23
    • /
    • 2017
  • DMZ에 인접한 광치령은 강원도 양구군과 인제군을 이어주는 고개인 동시에 두 지역의 경계를 나타내는 지표점이기도 하다. 해발고도 800m의 광치령은 대암산(1,304m)에서 뻗어 나온 산자락에 위치하고 있으며 짙은 활엽수림과 깊은 계곡부에는 다양한 식물이 서식하고 있다. 비무장지대에 인접한 광치령의 지리적 입지는 DMZ와 그 이남지대를 연결하는 완충지대로 기능하고 있기에 광치령의 식물자원을 조사하는 것은 DMZ의 식물상을 이해하는 한 방법이기도 하다는 점에서 본 연구는 중요한 의미를 지닌다. 따라서 DMZ의 인근지역인 광치령에 분포하는 식물을 밝히고 그들의 가치를 분석해 보고자 본 연구는 2014년 4월부터 2015년 9월까지 총 9회에 걸쳐 진행되었다. 조사 결과, 광치령 일대에 분포하는 관속식물은 88과 297속 441종 4아종 62변종 6품종 총 513분류군으로 확인되었다. 그 중 산림청 지정 희귀식물은 금강초롱꽃, 백작약, 구실바위취를 포함하여 22분류군이 조사되었고, 고려엉겅퀴, 처녀치마, 참배암차즈기 등을 포함하는 특산식물은 22분류군으로 밝혀졌다. 귀화식물은 18분류군, 그들의 귀화율과 도시화지수는 각각 3.5%, 5.6%로 나타났다. 확인된 513종의 식물을 유용성에 따라 분류한 결과 식용과 약용을 포함하여 목축, 관상, 목재, 염료, 섬유, 산업용 등으로 이용되는 식물은 각각 197종, 154종, 180종, 49종, 24종, 8종, 4종, 3종으로 분석되었다.

rDNA와 말단소체 반복서열 탐침을 이용한 천마의 FISH 염색체 조성 분석 (Analysis of Chromosome Composition of Gastrodia elata Blume by Fluorescent in situ Hybridization using rDNA and Telomeric Repeat Probes)

  • ;박응준;김현희
    • 한국약용작물학회지
    • /
    • 제26권2호
    • /
    • pp.113-118
    • /
    • 2018
  • Background: Gastrodia elata Blume is a saprophytic perennial plant in the Orchidaceae family, because of its agricultural and medicinal effectiveness, researchers focus on its genome and chemical components. However, cytogenetic information based on the chromosome structure and composition to construct chromosomal backbone for genome sequencing research and for the development and breeding of plants is very limited. Methods and Results: We determined the metaphase chromosome composition of the G. elata genome by fluorescence in situ hybridization (FISH) using 5S and 45S rDNAs and telomeric repeat probes. The nuclear genome of G. elata was organized into 2 n = 36, with relatively small ($2.71-5.50{\mu}m$)chromosomes that showed gradual decrease in size. Conglutination phenomenon was observed among the metaphase chromosomes, and it was distinguished from that in other plant metaphase chromosome spreads. One pair of signal was detected for each 5S and 45S rDNA in the pericentromeric region and interstitial region on the short arm of chromosomes 10 and 4, respectively, and telomeric DNA signals were detected in the terminal region of most chromosomes. Conclusions: To our knowledge, this is the first FISH chromosome composition result in G. elata and could be useful in more comprehensive molecular cytogenetic and genomic analyses as well as breeding programs of the medicinal plant G. elata.

Screening of Anti-stress Activities in Extracts from Korean Medicinal Herbs

  • Kim, Dae-Ho;Kim, Jung-Hwa;Kim, Cheol-Hee;You, Jin-Hyun;Hwang, Baik;Lee, Hak-Ju;Kim, Jong-Dai;Lee, Hyeon-Yong
    • 한국약용작물학회지
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.103-109
    • /
    • 2005
  • When we carried out an anti-stress study using the extracts of A. senticosus, R. coreanus, F .japonica root, and A. fruticosa fruit grown in Korea, the results showed that blood cell counts returned to normal levels fastest with R. coreanus after stress application. The total WBC count was decreased in mice due to stress, whereas the number of lymphocytes was increased. The serum glucose level was higher in the control group compared with the comparative stress group. The weight of each organ to returning to normal level was significantly faster in those mice treated with the extracts compared with those in control groups. Especially, it even return to that of normal level with R. coreanus extract, suggesting that the administration of the plant extracts in this study would affect hormonal activities in the body to increase immune activities. F. japonica root that showed the highest anti-stress activities maybe effective for lipid and carbohydrate metabolism. These results would provide basic data to examine anti-stress effects of natural plants. Further in-depth studies could contribute in the development of functional plant materials with anti-stress activities.

An International Collaborative Program To Discover New Drugs from Tropical Biodiversity of Vietnam and Laos

  • Soejarto, Djaja D.;Pezzuto, John M.;Fong, Harry H.S.;Tan, Ghee Teng;Zhang, Hong Jie;Tamez, Pamela;Aydogmus, Zeynep;Chien, Nguyen Quyet;Franzblau, Scott G.;Gyllenhaal, Charlotte;Regalado, Jacinto C.;Hung, Nguyen Van;Hoang, Vu Dinh;Hiep, Nguyen Tien;Xuan, Le Thi;Hai, Nong Van;Cuong, Nguyen Manh;Bich, Truong Quang;Loc, Phan Ke;Vu, Bui Minh;Southavong, Boun Hoong
    • Natural Product Sciences
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.1-15
    • /
    • 2002
  • An International Cooperative Biodiversity Group (ICBG) program based at the University of Illinois at Chicago initiated its activities in 1998, with the following specific objectives: (a) inventory and conservation of of plants of Cuc Phuong National Park in Vietnam and of medicinal plants of Laos; (b) drug discovery (and development) based on plants of Vietnam and Laos; and (c) economic development of communities participating in the ICBG project both in Vietnam and Laos. Member-institutions and an industrial partner of this ICBG are bound by a Memorandum of Agreement that recognizes property and intellectual property rights, prior informed consent for access to genetic resources and to indigenous knowledge, the sharing of benefits that may arise from the drug discovery effort, and the provision of short-term and long-term benefits to host country institutions and communities. The drug discovery effort is targeted to the search for agents for therapies against malaria (antimalarial assay of plant extracts, using Plasmodium falciparum clones), AIDS (anti-HIV-l activity using HOG.R5 reporter cell line (through transactivation of the green fluorescent protein/GFP gene), cancer (screening of plant extracts in 6 human tumor cell lines - KB, Col-2, LU-l, LNCaP, HUVEC, hTert-RPEl), tuberculosis (screening of extracts in the microplate Alamar Blue assay against Mycobacterium tuberculosis $H_{37}Ra\;and\;H_{37}Rv),$ all performed at UIC, and CNS-related diseases (with special focus on Alzheimer's disease, pain and rheumatoid arthritis, and asthma), peformed at Glaxo Smith Kline (UK). Source plants were selected based on two approaches: biodiversity-based (plants of Cuc Phuong National Park) and ethnobotany-based (medicinal plants of Cuc Phuong National Park in Vietnam and medicinal plants of Laos). At mc, as of July, 2001, active leads had been identified in the anti-HIV, anticancer, antimalarial, and anti- TB assay, after the screening of more than 800 extracts. At least 25 biologically active compounds have been isolated, 13 of which are new with anti-HIV activity, and 3 also new with antimalarial activity. At GSK of 21 plant samples with a history of use to treat CNS-related diseases tested to date, a number showed activity against one or more of the CNS assay targets used, but no new compounds have been isolated. The results of the drug discovery effort to date indicate that tropical plant diversity of Vietnam and Laos unquestionably harbors biologically active chemical entities, which, through further research, may eventually yield candidates for drug development. Although the substantial monetary benefit of the drug discovery process (royalties) is a long way off, the UIC ICBG program provides direct and real-term benefits to host country institutions and communities.

구기자 노지재배 투자 수익성 분석 (ROI(Return on Investment) Analysis of Open-field Cultivation of Lycium Chinese Miller)

  • 박용배
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제101권1호
    • /
    • pp.46-52
    • /
    • 2012
  • 본 연구의 목적은 구기자를 새로이 재배하고자 하는 사람들이나 재배면적을 늘이고자 하는 사람들에게 구기자의 경영실태 및 소득과 투자 수익성을 분석하여 투자에 대한 정보를 제공하고자 하는 것이다. 수익성 분석기법은 IRR, B/C Ratio, NPV를 이용하였다. 구기자 주산단지인 충남 청양, 전남 진도지역의 52가구의 구기자 재배농가를 대상으로 2009년 5월부터 9월까지 작업공정별 투입노동 및 자재비 등에 관해 면접방문조사를 실시하였다. 그 결과 현지판매가격과 투자수익성의 판단기준이 되는 가격을 기준으로 IRR, B/C Ratio, 조수익, 소득, 순수익, 소득율 등을 구하였다. 할인율 3%를 적용하였다. 최근 5년간 농가평균판매가격 kg당 15,000원은 B/C Ratio가 0.89로 나타나 투자수익성이 없는 것으로 나타났다. 적어도 수익성을 맞출려면 IRR=3.00%, B/C Ratio=1.00을 나타내는 구기자 판매가격이 16,800원/kg이상이 되어야 한다고 판단되며, 이때의 소득율은 21.75%인 것으로 나타났다.

백두대간 봉화산(남원시)의 관속식물상 (The Flora of Vascular Plants in Bonghwasan Mountain (Namwon) of Baekdudaegan, Korea)

  • 장주은;정현진;김영수;김지은;이정심;김알렉세이;박범균;정수영;길희영
    • 한국환경생태학회지
    • /
    • 제37권4호
    • /
    • pp.235-250
    • /
    • 2023
  • 본 연구는 전라북도 남원시, 장수군과 경상남도 함양군의 경계에 위치한 백두대간 봉화산의 관속식물상을 파악하여, 생물다양성 보존 및 외래식물의 확산 방지를 위한 기초자료로 활용하기 위하여 조사를 실시하였다. 국립수목원 산림생물표본관에 소장된 봉화산 표본 검토와 함께, 2020년 4월부터 2023년 7월까지 총 15회에 걸쳐 현지조사를 수행하였다. 그 결과, 본 조사 지역의 관속식물은 97과 279속 409종 16아종 32변종 9품종의 총 466분류군으로 조사되었다. 이 중 특산식물은 8분류군, 적색목록 중 취약(VU)에 속하는 종은 1분류군으로 확인되었다. 식물구계학적 특정식물종은 총 57분류군으로 V등급에 1분류군, III등급에 9분류군, II등급에 14분류군, I등급에 33분류군이 각각 발견되었으며, 외래식물은 24분류군, 그리고 생태계교란야생종은 1분류군이었다. 분류군의 유용성 조사에서 식용 353분류군, 섬유용 3분류군, 약용 71분류군, 관상용 21분류군, 목초용 108분류군, 공업용 2분류군, 잡용 7분류군, 용재용 11분류군으로 나타났다.

한반도 관속식물 IUCN 적색목록 평가와 문제점 (An Assessment and Review of IUCN Red List for Vascular Plants in Korean Peninsula)

  • 장진성;김혜원;김휘
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제106권2호
    • /
    • pp.111-120
    • /
    • 2017
  • IUCN의 적색목록은 전 세계 규모에서 가장 신뢰받는 멸종, 희귀 동식물종의 평가와 보전 정보를 제공하고 있다. 2016년 7월까지 한반도에 분포하는 식물중 IUCN 적색목록 평가를 받은 종은 236종으로, 5종이 멸종위기종(CR), 20종이 위기종(EN), 9종이 취약종(VU)으로 확인되었다. 나머지 189종은 약관심종(LC)으로 평가되었다. 환경부는 2011년 국가적 색목록 평가라는 명목 하에 IUCN 적색목록과 내용, 형식이 다른 정성적 기준에 따라 평가 결과를 제시하였다. 이와는 별개로 환경부는 멸종위기종 I급과 II급 목록을 57종으로 수정 제시하였다. 이 목록은 IUCN의 적색목록과 비교시 일부 공통종이 있으나 공통종도 보전상의 지위가 일치하지 않는다. 이런 평가 내용의 불일치의 이유는 남한이라는 제한된 지역 수준의 평가로는 전 세계 규모의 평가와는 결과가 일치할 수 없기 때문이다. 평가에 필요한 정보가 부실하게 제시되거나 정보가 없는 상태에서 자의적 평가가 이루어진 경우도 있다. 국가 단위의 종 관리를 위해서는 멸종과 절멸에 대한 엄밀한 용어 적용과 남한에 국한된 제한적 시각의 편향된 결과를 배제하고, 분류학적 실체에 근거한 종 선정, 평가를 위한 개체군의 크기, 분포, 개체수, 개체군 증감에 대한 구체적 자료 제시와 수집이 필요하다. 환경부의 현재 멸종위기동식물 목록은 '국내절멸위기목록'으로 변경하고, 전 세계 단위의 IUCN적색목록 평가종을 '멸종위기목록'으로 이원화해서 관리할 필요가 있다. 현재 국가 기관에서 제시하는 몇 백 종의 과도한 목록 보다는 우선 평가 대상의 종을 순차적으로 늘려가면서, 평가 및 종관리에 내실을 다지는 것이 필요하다.

"Type Specimens Collected from Korea at the Herbarium of the University of Tokyo"와 "Korean Type Specimens Deposited in Foreign Herbaria and Museums"의 오류에 대한 비평 (A Critical Review of "Type Specimens Collected from Korea at the Herbarium of the University of Tokyo" and "Korean type Specimens Deposited in Foreign Herbaria and Museums")

  • 엄현주;장진성;김휘
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제99권4호
    • /
    • pp.447-469
    • /
    • 2010
  • 최근 환경부와 국립수목원에서 발간한 한반도의 관속식물의 기준표본 관련 자료인 Type specimens collected from Korea at the herbarium of the University of Tokyo (Suh et al.)와 국립생물자원관에서 발간한 Korean type specimens deposited in foreign herbaria and museums(해외기관소장 한반도 생물자원기준표본화보집, Yim et al.) 내용에 오류 확인과 정정이 필요하여 본 연구를 수행하였다. 전자에 해당되는 자료는 동경대학(東京大學) 총합연구박물관(總合硏究博物館)(TI)에 소장되어 있는 T. Nakai의 수집품을 정리한 것이며, 후자의 경우는 G. Koidzumi, J. Ohwi, S. Kitamura 등 경도대학(京都大學) 연구자와 하버드대학 E. H. Wilson, H. Leveille의 수집품을 정리한 내용이다. 두 간행물은 lectotype, isotype, syntype 또는 holotype 등의 잘못된 지정과 기재문 및 관련 정보에 대한 오류 등을 범하고 있다. 특히, Suh et al.은 TI에 소장되어 있는 한반도 식물의 기준표본을 정리한 출판물에서는 47개의 기준표본 지정 오류와 20개의 지명 및 문헌 등의 기재에 오류가 있었고, Yim et al.은 2권의 책자에 정리한 기준표본 정보는 75개의 지정 오류와 30개의 지명 및 문헌 등 기재 오류가 확인되었다. Suh et al.과 Yim et al.은 기재문 확인 연구가 없이 단순히 기준표본에 대한 정보만을 제공하고 있어 이런 기준 표본 오류가 발생하였다. 또한, 기재문 및 다른 관련 정보에 대한 오류는 원기재문의 미확인과 기준표본에 대한 기본적인 개념부재가 원인이라고 판단된다.