• 한국균학회지
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• 제39권3호
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• pp.231-234
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• 2011

본 연구는 감마방사선 조사에 의해 기능성 물질이 증가하고, 생리적 특성이 증진된 느티만가닥 버섯의 새로운 품종을 개발하기위하여 수행되었다. 돌연변이 유기를 위하여 느티만가닥 버섯의 갈색 계통 균주 HYM-056의 원형질에 감마방사선을 조사하여 2,000개의 돌연변이체를 무작위로 선발하고 병 재배하여 자실체를 형성시켰다. 이 중 생장속도가 빠르고, 중량이 무거우며, 자실체를 다량으로 생산하는 500개 균을 선발하였다. 선발된 균주의 자실체 형성을 위하여 미강, 보리껍질, 미송이 함유된 플라스틱 병에 재배하였다. 접종 100일 후, 자실체의 특성을 조사하였다. 그 결과 갓의 색깔, 형태, 크기와 대의 길이, 직경, 숫자, 무게 등에 따라 6개의 그룹으로 나뉘었다. 또한 URP-PCR 핵산 지문 분석으로 유전적 변이를 조사하였다.

• 한국균학회지
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• 제40권2호
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• pp.93-97
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• 2012

본 연구는 큰느타리버섯(Pleurotus eryngii)에 감마 방사선을 조사하여 형태적, 생리적 특성이 향상된 새로운 큰느타리버섯 품종을 개발하기 위하여 수행되었다. 큰느타리버섯에서 분리한 원형질체에 0.25-1.25 KGy의 감마 방사선을 조사하였다. 원형질체는 YPMGA 배지에서 80%의 치사율을 나타냈고 이들 중 무작위로 500개의 변이체를 선발하여 PDA 배지에 배양하였다. 그 결과, 대부분의 변이체가 대조구와 비슷한 형태와 생장률을 나타냈으며, 이 중 100개의 변이체가 대조구와 약간의 차이를 보였다. 67개 변이체에 대해 cellulase 활성과 laccase 활성을 조사하였다. 그 결과, 대체적으로 대조구와 유사한 효소 활성을 나타내었고, 5개의 변이체가 대조구에 비해 더 높은 cellulase 활성을 나타내었다. 또한 감마 방사선 조사 변이체의 유전적 변이를 조사하기 위하여 UFPF-PCR을 이용하여 다형성을 조사하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제5권1호
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• pp.51-57
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• 2003

Doubled haploids have long been recognized as a valuable tool in plant breeding since it not only offers the quickest method of advancing heterozygous breeding lines to homozygosity, but also increased the selection efficiency over conventional procedures due to better discrimination between genotypes within any one generation. Salt tolerant mutants were obtained in rice the variety, 'Hawsungbyeo', through in vitro mutagenesis of in vitro cultured anther-derived calli. Various doses (30, 50, 70 and 90 Gy) of gamma ray were applied to investigate the effect of radiation on callus formation on medium containing 1% NaCl, green plant regeneration, frequency of selected doubled haploid mutants and of the salt tolerant screen. It was demonstrated that the dose of 30 and 50 Gy gamma rays had significant effects on callus formation, regeneration and selection of salt tolerance. No tolerant lines were obtained from non-mutagenized cultures. From gamma ray irradiated cultures, five tolerant lines ($M_2$generation) at germination stage and 13 tolerant lines ($M_3$genoration) at seedling stage were obtained. The frequency of salt tolerant mutants indicates that anther culture applied in connection with gamma rays is an effective way to improve salt tolerance.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권1호
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• pp.55-62
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• 2018

In the present study in vitro mutagenesis was used to study the effect of gamma irradiation and EMS on callus induction, morphogenesis and production of multiple shoots from different explants of Citrullus colocynthis (L.) Schrad. Gamma radiations (5 kR to 20 kR) and certain chemicals have been effected on plant growth developments and changes of biochemical metabolisms in plants. Murashige and Skoog (MS) medium containing with auxins such as NAA, IAA, 2,4-D (0.5 ~ 2.0 mg/l), cytokinines BAP, kn TDZ, (0.5 ~ 2.5 mg/l), L-Glutamic acid (1 ~ 2 mg/l) and Coconut milk (10 ~ 20%). After 5 weeks on induction media, explants and callus (EC) were exposed to 5 kR, 10 kR, 15 kR and 20kR, of gamma radiation and treated with 1, 2, 3, 4 and 5 mM ethyl methane sulphonate (EMS) for 30 min. The highest percentage of callusing was observed (70%) stem irradiated with 5 kR and significantly decrease in fresh and dry weight of callus in the below 4 kR doses and above 20 kR doses, there was a progressive decrease in the fresh weight and dry weights when compared to control callus. Maximum percentage of plantlet regeneration (59%) was induced from callus exposed to 15 kR gamma irradiation on MS media fortified with 2.0 mg/l 2,4-D + 2.0 mg/l BAP + 2.0 mg/l L-glutamic acid. Increase in gamma irradiation dose above 15 kR and 5 mM EMS reduced regeneration capacity of callus. Doses higher than 20 kR and 7 mM EMS was lethal to micropropagated plants of Citurullus colocynthis.

• The Plant Pathology Journal
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• 제19권6호
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• pp.301-304
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• 2003

Gamma-ray irradiation is known to induce various mutations in plants caused by chromosome alterations. This study investigated disease responses of selected gamma-ray induced rice mutants generated from seven Japonica-type rice cultivars against three plant diseases. Among the tested 22 mutants, three gain-of-function mutants and six loss-of-function mutants against rice blast were obtained, as well as three loss-of-function mutants against bacterial leaf blight (BLB). Two of the loss-of-function mutants were susceptible to both rice blast and BLB. Gain-of-function mutation has not been frequently observed in rice plants, thus, the mutants can be used to identify loci of novel genes for the regulation of disease resistant response.

• 생명과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1174-1179
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• 2014

본 연구는 감마선이 새로운 품종의 버섯을 개발하는데 이용 될 수 있는지 평가하기 위하여 수행하였다. 본 연구를 한국, 일본, 대만 등의 느티만가닥버섯 20종류, 한국 잿빛느티만가닥버섯 5종류, 일본 땅지만가닥버섯 등의 3품종과 돌연변이체의 유전적 변이를 분석하였다. 50~2,000 Gy의 감마선을 느티만가닥버섯 포자에 조사하였다. 포자를 이용한 돌연변이 유발의 감마선 적정선량은 50~500 Gy의 저준위선량이었다. 돌연변이 단핵균사를 교배하여 이핵균주를 만들었다. 돌연변이 균주와 재래종의 버섯들로부터 DNA를 추출하여 16S ribosomal DNA, ITS의 전부분 28S ribosomal DNA의 일부분이 포함된 ITS서열을 분석을 하였다. 분석한 ITS서열의 길이는 1,052~1,143 뉴클레오티드였다. Nei-Li's 방법에 의해 유전적 유연 관계계를 분석하였다. 느티만가닥버섯 품종들간의 비유사도는 0~3.5%였다. 또한 Neighbor-Joining (NJ)방법에 의해 계통수를 작성하였다. 그 결과 느티만가닥버섯의 품종간의 비유사도는 0~3.5%였다. 또한 23품종과 5 돌연변이 이 그룹의 ITS서열을 바탕으로 한 계통순는 12 cluster를 나타내었다. 돌연변이 균주들은 서로 다른 cluster를 형성하였다. 무작위적인 돌연변이가 발생하였음을 알 수 있었다. 이상의 연구결과들을 감마선이 버섯의 품종개량을 위한 수단이 될 수 있음을 보여주었다.

• 한국작물학회지
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• 제53권2호
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• pp.150-155
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• 2008

양성자와 감마선 조사한 추파형 유채 $M_2$세대의 화뢰의 소포자 배발생에 대해 조사하였다. 세 가지 유채품종 '한라', '내한'과 '탐미' 유채종자를 각각 400 Gy와 600 Gy의 양성자와 감마선으로 전처리 하였다. 일부 종의 양성자와 감마선 조사구에서 배발생이 증가되었고 대조구보다 높았다. 품종별로는 '내한'유채가 배발생 빈도가 가장 높았고 '탐미' 유채가 가장 낮았다. 드물게 배상체로부터 바로 소식물체가 형성되었고 대부분은 비정상적으로 multilobe가 형성되었다. 배상체로부터 식물체가 성공적으로 재분화 되었고 화분에 순화되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.235-243
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• 2010

For decades, traditional mutation breeding technologies using spontaneous mutation, chemicals, or conventional radiation sources have contributed greatly to the improvement of crops and microorganisms of agricultural and industrial importance. However, new mutagens that can generate more diverse mutation spectra with minimal damage to the original organism are always in need. In this regard, ion beam irradiation, including proton-, helium-, and heavier-charged particle irradiation, is considered to be superior to traditional radiation mutagenesis. In particular, it has been suggested that ion beams predominantly produce strand breaks that often lead to mutations, which is not a situation frequently observed in mutagenesis induced by gamma-ray exposure. In this review, we briefly describe the general principles and history of particle accelerators, and then introduce their successful application in ion beam technology for the improvement of crops and microbes. In particular, a 100-MeV proton beam accelerator currently under construction by the Proton Engineering Frontier Project (PEFP) is discussed. The PEFP accelerator will hopefully prompt the utilization of ion beam technology for strain improvement, as well as for use in nuclear physics, medical science, biology, space technology, radiation technology and basic sciences.

• 방사선산업학회지
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• 제4권4호
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• pp.307-312
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• 2010

Plants have evolved physiological, biochemical and metabolic mechanisms to increase their survival under the adverse conditions. This present study has been performed to select salt-tolerant rice mutant lines through in vivo and in vitro mutagenesis with gamma-rays. For the selection of the salt-tolerant rice mutants, we conducted three times of selection procedure using 1,500 gamma ray mutant lines resulted from an embryo culture of the original rice cv. Dongan (wild-type, WT): first, selection in the a nutrient solution with 171 mM NaCl; second, selection under in vitro condition with 171 mM NaCl; and third, selection in a reclaimed saline land. Based on a growth comparison of the entries, out of the mutant lines, two putative 2 salt tolerant (ST) rice mutant lines, ST-87 and ST-301, were finally selected. The survival rate of the WT, ST-87 and ST-301 were 36.6%, 60% and 66.3% after 7 days in 171 mM NaCl treatment, respectively. The WT and two salt tolerant mutant lines were used to analyze their genetic variations. A total of 21 EcoRI and Msel primer combinations were used to analyze the genetic relationship of among the two salt-tolerant lines and the WT using the ABI3130 capillary electrophoresis system. In the AFLP analysis, a total of 1469 bands were produced by the 21 primer combinations, and 700 (47.6%) of them were identified as having polymorphism. The genetic similarity coefficients were ranged from 0.52 between the ST-87 and WT to 0.24 between the ST-301 and the WT. These rice mutant lines will be used as a control plot for physiological analysis and genetic research on salt tolerance.

• 원예과학기술지
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• 제28권5호
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• pp.818-827
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• 2010

스프레이 국화 'Argus'의 꽃잎으로부터 $DgLDOX$의 전장 cDNA와 genomic DNA를 분리하였고, 감마선 변이원으로부터 유래된 3가지 화색변이체 사이의 다양한 유전자 특성들을 밝혀냈다. cDNA 영역은 1068bp이고 356 amino acid로 변환되었다. Genomic DNA의 크기는 'Argus'에서 1346bp이었고, 3가지 화색 변이체에서는 1363부터 1374의 크기를 나타내었다. $DgLDOX$ 유전자는 두 개의 엑손 사이에 하나의 인트론을 갖고 있는 구조이고, 그 크기는 'Argus'에서 112bp 이지만 3가지 화색 변이체에서는 128 혹은 137bp였다. 이것은 감마선 조사에 의해 인트론 부분에 유전자가 삽입됐다는 것을 나타낸다. DNA 분석 결과 국화의 게놈 내에서는 하나의 $LDOX$ 유전자를 갖는 것이 확인되었다. $DgLDOX$ 유전자의 발현 정도를 분석한 결과, 연분홍의 'Argus'와 두 개의 보라색 변이체(AM1 and AM3) 에서 높게 발현되었으나 흰색 변이체(AM2)에서는 매우 약하게 발현되었다. 이러한 결과들은 $DgLDOX$ 유전자의 인트론에 삽입된 유전자 조각 혹은 엑손 부위의 일부 아미노산의 변화에 의해서 변이체의 화색이 변할 수 있다는 것을 보여주고 있다.