• 한국작물학회지
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• 제66권1호
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• pp.37-71
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• 2021

본 연구에서는 유채 두 계통에 0℃ 이하의 저온 스트레스를 처리하고 이에 따른 proline 함량 및 생존율 변화를 확인하고 이에 따른 저온에서의 유전자 발현 변화를 비교 분석하기 위해 수행되었으며, 결과는 다음과 같다. 1. 0℃ 이하의 저온 스트레스 처리 전 저온 순화 후 유채 'J8634-B-30' 계통에서 proline 함량이 2.02 mM/g FW로 증가하여 처리 전보다 8.7배 증가하였으며, 'EMS26' 계통에서는 0℃ 이하의 저온 스트레스 처리로 인한 proline 함량 변화를 보이지 않았다. 2. 저온 순화 전후 유채 두 계통의 전사체를 분석한 결과, 'J8634-B-30' 계통의 DEG는 발현이 유도된 DEG가 2,784개로, 발현이 억제된 DEG 2,299개보다 많았으며, 'EMS 26' 계통에서는 발현이 유도된 DEG가 2,199개로 발현이 억제된 DEG 3,632개로 적었다. 3. 저온 스트레스 처리에 의한 유채 두 계통의 상위 100개 DEG를 분석한 결과, 'J8634-B-30' 계통에서는 flowering-promoting factor (BnaA10g21640D) 유전자가 강하게 발현되었으며, 특히 proline 생합성 관련 유전자의 발현이 강하게 유도되었다. 'EMS26' 계통의 DEG에서는 식물체 생장과 관련된 유전자가 발현이 억제되었다. 4. 'J8634-B-30' 계통에서는 proline 생합성 관련 P5CSA(BnaA04g22810D, BnaC04g46630D) 유전자의 발현이 유도되었으며, proline 이화작용 관련 PDH (BnaAnng 37880D, BnaC04g31100D) 유전자 발현이 억제되어, 저온 처리에 의한 proline 함량 이 증가한 것으로 판단된다. 5. 저온 반응 관련 생리반응 경로 유전자 중 ABA 호르몬 수용체 PYL5 (BnaAnng40650D), PYL9 (BnaA07g38130D, BnaC06g17940D)는 'J8634-B-30' 계통에서만 발현이 유도되었다. 또한, ICE-CBF-COR 신호 회로 중 원형질막 안정화에 관여하는 COR413 유전자(BnaA08g15470D, BnaC03g61740D)에서도 'J8634-B-30' 계통에서만 발현이 유도되었다. 6. 이러한 저온 스트레스 반응과 관련된 유전자 발현 차이는 초기 저온 처리 후 두 유채 계통의 스트레스 반응에 관여했을 것으로 판단되며, 특이적인 발현 양상을 보인 유전자에 대해 향후 추가적인 기능을 분석하여 내동성 유채 품종 개발에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.164-164
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• 2005

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.38-44
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• 2009

Two low temperature induced genes designated as SLTI66 and SLTI629 encoding KS-type dehydrin were heterologously expressed in E coli and A. thaliana. E coli cells expressing SLTI66 and SLTI629 protein grew better with iron stress compared to the control cells. Ectopic expression of SLTI629 conferred tolerance to iron stress in Arabidopsis but SLTI66 did not. Arabidopsis plants expressing SLTI66 showed enhanced tolerance to freezing and drought stress compared to those of wild type and SLTI629 lines. We propose that SLTI66 and SLTI629 play a different role as a protector against osmotic and metal stresses.

• 한국작물학회지
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• 제52권1호
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• pp.17-28
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• 2007

비닐피복을 이용, 보리, 밀 품종의 봄철 저온장해의 대규모 유도와 품종간 차이로 선발 가능성을 구명하고자 포장의 비닐 피복을 이용한 저온처리시험을 실시하였다. 저온에 대해 보리, 밀 모두 가장 민감한 생육시기는 수잉기였고 영화 분화기 > 화기발육기 순이었다. 같은 생육정도라도 맥종간 장해정도에 차이를 보였는데 보리, 밀 각각 고사이삭비율 28%, 59%, 고사개체비율 10%, 44%, 퇴화이삭비율 18%, 44%였다. 저온장해 저항성 품종은 없었으나 품종간 장해 정도는 차이를 보여 보리에서는 찰보리가, 밀에서는 그루밀, 조광밀 등이 안정적인 수량을 보였다. 저온스트레스는 수량구성요소중 주로 수수와 일수립수에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며 보리품종중 수원 259호와 강보리 수량이 수수와 밀접한 상관을 보였으나 일수립수와는 상관이 없었다. 밀은 대부분의 품종들이 세 시기 모두 수수와 밀접한 상관을 보였고 생육이 진전된 시기에는 일수립수와도 상관을 보였다. 저온장해에 대한 유전자형을 구분하기 위해 포장에서 비닐피복이라는 간단한 처리에 의해 저온저항성 품종이나 계통의 선발이 가능할 것으로 생각되나 시험기간의 $2{\sim}4$월의 저온내습일수와 온도하강 정도에 변이가 있어 최소 2년 정도의 검정기간이 필요하다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2002년도 추계학술대회
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• pp.41-47
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• 2002

Adverse environmental conditions such as drought, high salt and cold/freezing are major factors that reduces crop productivity worldwide. According to a survey, $50-80\%$ of the maximum potential yield is lost by these 'environmental or abiotic stresses', which is approximately ten times higher than the loss by biotic stresses. Thus, Improving stress-tolerance of crop plants is an important way to improve agricultural productivity. In order to develop such stress-tolerant crop plants, we set out to identify key stress signaling components that can be used to develop commercially viable crop varieties with enhanced stress tolerance. Our primary focus so far has been on the identification of transcription factors that regulate stress responsive gene expression, especially those involved in ABA-mediated stress response. Be sessile, plants have the unique capability to adapt themselves to the abiotic stresses. This adaptive capability is largely dependent on the plant hormone abscisic acid (ABA), whose level increases under various stress conditions, triggering adaptive response. Central to the response is ABA-regulated gene expression, which ultimately leads to physiological changes at the whole plant level. Thus, once identified, it would be possible to enhance stress tolerance of crop plants by manipulating the expression of the factors that mediate ABA-dependent stress response. Here, we present our work on the isolation and functional characterization of the transcription factors.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2002년도 춘계학술대회
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• pp.41-47
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• 2002

Adverse environmental conditions such as drought, high salt and cold/freezing are major factors that reduces crop productivity worldwide. According to a survey, 50-80% of the maximum potential yield is lost by these 'environmental or abiotic stresses', which is approximately ten times higher than the loss by biotic stresses. Thus, improving stress-tolerance of crop plants is an important way to improve agricultural productivity. In order to develop such stress-tolerant crop plants, we set out to identify key stress signaling components that can be used to develop commercially viable crop varieties with enhanced stress tolerance. Our primary focus so far has been on the identification of transcription factors that regulate stress responsive gene expression, especially those involved in ABA-mediated stress response. Be sessile, plants have the unique capability to adapt themselves to the abiotic stresses. This adaptive capability is largely dependent on the plant hormone abscisic acid (ABA), whose level increases under various stress conditions, triggering adaptive response. Central to the response is ABA-regulated gene expression, which ultimately leads to physiological changes at the whole plant level. Thus, once identified, it would be possible to enhance stress tolerance of crop plants by manipulating the expression of the factors that mediate ABA-dependent stress response. Here, we present our work on the isolation and functional characterization of the transcription factors.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권3호
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• pp.287-295
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• 2017

Water temperature is one of the major factors that impacts the growth and life cycle of Pyropia tenera, one of the most valuable and cultivated marine red algae belonging to Bangiales (Rhodophytes). We analyzed transcriptome from gametophyte of P. tenera under normal and high temperature conditions, and identified four small heat shock proteins (sHSPs). They have no significant amino acid sequence homology with known proteins in public databases except PhsHSP22 from Pyropia haitanensis. PtsHSP19.3 gene responded to high temperature but slightly or not to desiccation, freezing or high salt condition. When the PtsHSP19.3 gene was overexpressed in Chlamydomonas reinhardtii, transformed Chlamydomonas lines revealed much higher growth rate than that of control cells under heat stress condition. Transformed cells also grew well in those of the control cell onto the medium containing high salt or $H_2O_2$. When the PtsHSP19.3 was fused to GFP and introduced into tobacco protoplast, fluorescence was detected at several spots. Results indicate that PtsHSP19.3 may form super-molecular assembles and be involved in tolerance to heat stress.

• 동아시아식생활학회지
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• 제13권6호
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• pp.593-600
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• 2003

This study was carried out in order to investigate the possibility of frozen rice batter for the manufacturing of Jeung-pyun. Despite of its unique taste and texture, Jeung-pyun is not consumed much because it needs long time to make. The physicochemical, sensory, rheological and surface characteristics of Jeung-pyun were analyzed to develop the easy manufacture method. The storage condition of rice batter was used at -2$0^{\circ}C$ up to 4 weeks. Statistical data analysis was completed using a SAS program. The results are summarized as follow: The pH brix% and sugar content of all samples which added low-temperature tolerance raw yeast or regular raw yeast decreased during the fermentation. Kind of yeast did not influence on the moisture content of the Jeung-pyun batter. Specific volume and carbon dioxide evolution of Jeung-pyun batter were highest when the rice batter was frozen for 1 week regardless of the kind of yeast. Overall quality of frozen batter of Jeung-pyim at -2$0^{\circ}C$ for 4 weeks had the highest score among different samples. As the test results of mechanical characteristics, cohesiveness, gumminess, brittleness, hardness and springiness did not show any significant differences statistically. The result clearly suggests that freezing the rice batter is a possibile way to manufacture Jeung-pyun.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권3호
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• pp.292-297
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• 2013

Winter turfgrass injury is one of the critical problems of many golf courses in Korea. Turfgrass loss from freezing injury due to low temperature leads to many types of damages including weed invasion, increased herbicide cost, increased soil erosion, and expensive re-establishment. Although Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.) which is the most widely used among cool-season grasses in Korea is well known as cold tolerance species, freezing injuries to Kentucky bluegrass during winter are often found. Protecting the turfgrass crown is necessary to recover from low temperature stress in winter because shoots and roots can be recovered from the crown. Turf covers may protect the crowns from direct low temperatures and desiccation. Six different turf covers were installed to cover Kentucky bluegrass during a period of low temperatures. Turf covers had positive effects for spring green-up of Kentucky bluegrass based on the study. Applying any type of turf covers on Kentucky bluegrass resulted in an increase average and minimum temperature compared to the uncovered plot. Among turf covers, clear PVC film without holes produced the longest root length and the highest turfgrass quality.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권2호
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• pp.204-212
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• 2016

환경스트레스 중의 하나인 저온에 대한 생육기의 포도나무의 반응을 분석하고자 -$2^{\circ}C$에서 4일 동안 저온처리 한두 품종('Campbell Early'와 'Muscat Baily A')의 포도나무잎을 이용하여 전사체를 분석하였고 특이발현유전자(differentially expressed genes, DEGs)를 검색하였다. 영하의 저온에 반응한 'Campbell Early'의 DEG를 기능별로 분석한 결과 생물대사에서 17,424개, 세포구성에서 28,954개, 분자기능에서는 6,972개의 유전자와 관련이 있었다. 발현이 유도되는 유전자로는 dehydrin xero 1, K-box region and MADS-box transcription factor family protein과 MYB domain protein 36이 있으며, 억제되는 유전자로는 light-harvesting chlorophyll B-binding protein 3, FASCICLIN-like arabinoogalactan 9와 pectin methylesterase 61 등이 있었다. 'Muscat Baily A'의 DEG는 생물대사에서 1,157개, 세포구성에서 1,350개, 분자기능에서는 431개의 유전자와 관련이 있었다. 발현이 유도되는 유전자로는 NB-ARC domain-containing disease resistance protein, fatty acid hydrozylase syperfamily와 isopentenyltransferase 3이 있으며, 억제되는 유전자로는 binding, IAP-like protein 1과 pentatricopeptide repeat superfamily protein 등이 있었다. Real-time PCR을 이용하여 영하의 저온에서 특이적으로 발현하는 유전자들을 검정하였으며, InterPro Scan을 통해 단백질 도메인을 분석한 결과 두 품종 모두에서 ubiquitin-protein ligase가 가장 많았다. 영하의 저온에 노출된 신초의 전사체 정보를 바탕으로 포도나무에서 저온 내성을 발현하는 기작을 연하는 데에 분자수준의 정보를 제공하고, 내한성 포도를 육종하는데 이용될 수 있을 것이다.