• 한국자원식물학회지
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• 제24권2호
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• pp.168-173
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• 2011

본 연구는 수수의 성숙 종자로부터 캘러스유기 및 재분화 효율 조사하기위하여 수행되었다. 배발생 캘러스 형성을 살펴보기 위해 생장조절제 효과를 조사하였다. 수수 성숙종자로부터 캘러스 유기에 적합한 생장조절제 종류와 농도는 2 mg/L 2,4-D인 것으로 나타났다. 배발생 캘러스의 고효율 빈도는 B5 배지에 2 mg/L 2,4-D을 첨가하였을 때 가장 양호한 것으로 나타났다. 배발생 캘러스로부터 식물체 재분화는 BAP와 IBA를 넣은 MS 배지가 가장 적절한 것으로 나타났다. BAP 농도가 높을수록 신초재분화가 활발하였다. 따라서, 본 연구 결과로부터 수수 기내배양시 신초와 발근 형성에 효과적인 생장조절제 조합은 0.5 $mg\;l^{-1}$ BAP와 0.25 $mg\;l^{-1}$ IBA인 것으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권5호
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• pp.399-404
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• 1998

우리 나라에서 오랫동안 식용 및 황색 색소원으로 이용되어 온 치자(Gardenia jasminoides)열매로부터 iridoid glycoside인 geniposide를 분리, 정제한 후 ${\beta}-glucosidase$로 가수분해하여 얻은 genipin을 glycine, alanine, histidine, lysine, phenylalanine, glutamate 등 여섯 종류의 아미노산과 반응시켜 수용성 치자청색소로 전환되는 과정을 규명하였다. Genipin이 아미노산과 반응하여 청색소가 되는 과정에서 pH의 영향을 알아보기 위하여 여러 pH에서 반응을 시켜본 결과 청색소 생성의 최적조건은 pH 7.0 이었고, pH 3.0 조건에서는 청색소가 전혀 생성되지 않았으며, pH 12.0 조건에서는 미량의 청색소만 생성되었다. 아미노산의 종류에 따라서도 청색소 생성량 및 색감에 차이가 있었는데 $Iysine({\lambda}_{max}=573\;nm),\;glycine({\lambda}_{max}=595 \;nm),\;phenylalanine({\lambda}_{max}=602\;nm),\;alanine({\lambda}_{max}=595\;nm)$에 비해 $histidine({\lambda}_{max}=601\;nm)$과 $glutamate({\lambda}_{max}=601\;nm)$의 경우에는 비교적 적은 양의 청색소가 생성되었다. 청색소 생성 속도상수를 여러 온도$(60,\;70,\;80,\;90^{\circ}C,\;pH\;7.0\;phosphate$ 완충용액)에서 구하였는데, 염기성 아미노산이 중성 및 산성 아미노산에 비해 생성속도가 빨랐다. 이들 값으로부터 Arrhenius 활성화에너지를 계산한 결과 $glycine(E_A=9.8\;kcal/mol)$이 다른 아미노산$(E_A=13.3{\sim}15.4\;kcal/mol)$에 비해 특히 작은 값의 활성화에너지를 나타내었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제63권2호
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• pp.165-172
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• 2007

폐암의 발생은 여러 많은 유전자의 변화가 축적되어 나타나는 일련의 과정에 의한다. 세포 내 전사 조절 인자의 하나인 CBP는 폐를 포함한 인체 내 여러 조직에서 상피세포의 분화 및 증식에 중요한 역할을 담당하며, 유전자들에서 전사조절인자로서 세포의 성장에 관여하며 발암 과정에서도 중요할 것으로 기대된다. 이에 아직까지 폐암에서 CBP에 대한 연구가 확정된 바가 없어, 폐의 전암성 병변(상피 화생 20예, 이형성증 40예) 및 편평상피세포폐암 60예를 대상으로 하여 CBP의 발현정도를 면역화학적 방법으로 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 화생성 병변(7예; 35%)에 비해 이형성 병변(26례; 65%)이나 편평세포암종(42례; 70%)에서 CBP의 발현이 유의하게 높았다(p<0.05). 2) 이형성 병변의 경우, 경도의 이형성 병변(20예 중 10예; 50%)보다 고도의 이형성 병변(20예 중 16예; 80%)에서 높은 CBP의 발현율을 보였다(p<0.01). 3) 편평세포암의 분화도별로 살펴보았을 때, 고분화암에서 95%(20예 중 19예), 중등도 분화암에서 85%(20예 중 17예), 저분화 암에서는 30%(20예 중 6예)의 발현율을 보였다(p<0.05). 이상과 같은 결과를 볼 때, CBP는 폐 조직에서 정상 기관지 상피 세포가 전암성 병변으로 변하거나 전암성 병변이 암으로 진행하는 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 보이며, 세포가 암으로의 발전할 수 있는 잠재성을 가늠하는 표지자가 될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권1호
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• pp.51-59
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• 2014

수박에서 과형, 과피, 과육 색이 서로 다른 중소과종인 3가지 계통의 재분화 조건을 확립하고자 각 계통의 유묘의 자엽절편을 배양하여 캘러스 및 신초 형성에 미치는 생장조절물질의 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 각 발아된 유묘 자엽의 캘러스 형성은 모든 계통에서 유묘의 자엽 부위 중 기부(proximal)의 끝부분에서 가장 높은 효율을 나타내었다. 또한 캘러스 형성에 미치는 생장조절제의 영향은 'B02'의 경우 1.0 mg/L BAP와 0.5 mg/L IAA를 혼합한 처리구에서, 'B05'의 경우 1.0 mg/L BAP 단독 처리구에서, 'D04'의 경우 3.0 mg/L BAP와 0.1 mg/L IAA를 혼합한 처리구에서 가장 높게 나타나 계통에 따라 생장조절제의 조건이 달라짐을 확인하였다. 신초 형성율은 'B02'와 'B05'의 경우 1.0 mg/L BAP와 0.5 ㎎/L IAA를 혼합한 처리구에서 'D04'의 경우 1.0 mg/L BAP 단독 처리구에서 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 재분화된 식물체의 길이신장은 MS 기본 배지에 생장조절제로 1 mg/L BAP가 첨가된 배지에서 가장 효과적이었으며, 이들 식물체의 최적 발근은 'B02' 경우 0.5 mg/L IBA, 'B05' 경우 0.1 mg/L NAA, 'D04' 경우 0.5 mg/L IAA를 첨가된 배지 조건에서 이루어졌다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.879-886
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• 2004

알팔파의 최적 조직배양 조건을 확립하기 위하여 자엽으로부터 배발생 캘러스 유도 및 캘러스로부터 식물체 재분화에 미치는 배지첨가물질과 삼투압 스트레스 처리의 영향을 조사하였다. 배발생 캘러스 유도시에 첨가되는 식물생장조절물질로는 5mg/L 2,4-D와 0.2mg/L kinetin이 혼용 첨가된 SH 배지에서 배발생 캘러스가 가장 높은 빈도로 유도되었다. 배발생 캘러스를 1mg/L 2,4-D와 2mg/L BA가 첨가된 SH 배지에서 배양했을 때 체세포 배가 형성되었다. 재분화 배지에 첨가되는 질소원으로 5mM L-proline과 1g/L casein hydrolysate를 동시에 첨가해주었을 때, 식물체 재분화율이 증가되었다. 배발생 캘러스를 0.7M 농도의 삼투압 스트레스 조건에서 12 ${\sim}$ 18시간 처리한 후, 재분화 배지에서 배양한 결과 재분화율이 현저히 증가되었다. 가장 높은 식물체 재분화율은 0.7M sucrose가 첨가된 배지에서 18시간 처리한 후, 재분화 배지에서 배양했을 때 30.7%의 효율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 확립된 알팔파의 효율적인 배발생 캘러스의 유도 및 식물체 재분화체계는 분자육종을 통한 신품종 알팔파의 개발에 유용하게 이용되어질 수 있을 것이다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권2호
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• pp.109-113
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• 1998

본 연구에서는 상처, 병원균의 침입 등에 의하여 발현양이 크게 증폭되는 토마토 PAL유전자의 promoter에 giant silk moth(Hyalophora cecropia)로부터 분리한 lytic gene의 genetic code를 일부 변경한 Shiva 유전자를 부착하여 담배, 감자 등의 작물에 형질전환을 시도하였다. 형질전환된 담배로부터 얻은 종자에 대한 kanamycin저항성 유전자의 유전분석, PCR 증폭 혹은 genomic Southern blot hybridization에 의하여 tPAL5 promoter-Shiva fusion gene의 염색체내로의 integration을 확인하였다. Kanamycin 저항성 유전자의 유전분석에서 선발된 7개체를 PCR 분석 실시한 결과 모든 개체가 positive임이 확인되었으나, genomic Southern blot Hybridization으로는 4개체가 negative로 나타났다. 특히 한 개체의 경우는 chromosome rearrangement 현상이 일어난 것으로 추정되었다. 감자의 경우는 남작(Irish Cobbler) 품종이 Zeatin 2.0 mg/L NAA 0.01 mg/L, GA$_3$ 0.1mg/L을 포함한 배지에서 callus형성율 및 shooting율이 가장 높아서 재분화된 형질전환체를 얻을 수 있었다. 한편 GUS 유전자는 Shiva 유전자의 3' 말단에 존재하는 NOS terminator 때문에 translation까지의 발현이 어려울 것으로 예상되었으나 형질 전환하지 않은 담배에서보다 10배 이상의 GUS활성을 나타내었다. 또한 감자 조직에 X-gluc을 사용하여 GUS($\beta$-glucuronidase)의 기질로 작용하게 하여 효소활성 자리를 염색한 결과 줄기, 잎, 뿌리 등의 도관 조직에 다량 발혈됨을 확인할 수 있었다.

• Molecules and Cells
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• 제23권3호
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• pp.323-330
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• 2007

The mature wheat embryo is arguably one of the best explants for genetic transformation because of its unlimited availability and lack of growth season restriction. However, an efficient regeneration system using mature wheat embryos (Triticum aestivum L.) is still not available. To identify genes related to the tissue culture response (TCR) of wheat, QTLs for callus induction from mature embryos and callus regeneration were mapped using an RIL population derived from the cross of 'Wangshuibai' with 'Nanda2419', which has a good TCR. By whole genome scanning we identified five, four and four chromosome regions conditioning, respectively, percent embryos forming a callus (PEFC), percent calli regenerating plantlets (PCRP), and number of plantlets per regenerating callus (NPRC). The major QTLs QPefc.nau-2A and QPcrp.nau-2A were mapped to the long arm of chromosome 2A, explaining up to 22.8% and 17.6% of the respective phenotypic variance. Moreover, two major QTLs for NPRC were detected on chromosomes 2D and 5D; these together explained 51.6% of the phenotypic variance. We found that chromosomes 2A, 2D, 5A, 5B and 5D were associated via different intervals with at least two of the three TCR indexes used. Based on this study and other reports, the TCRs of different explant types of wheat may be under the control of shared or tightly linked genes, while different genes or gene combinations may govern the stages from callus induction to plantlet regeneration. The importance of group 2 and 5 chromosomes in controlling the TCRs of Triticeae crops and the likely conservation of the corresponding genes in cereals are discussed.

• 암석학회지
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• 제25권3호
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• pp.261-281
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• 2016

제주도 현무암에 포획된 맨틀 페리도타이트에 대한 암석학적/지화학적 연구는 한반도 상부맨틀 암석권 진화에 대한 우리의 지식을 한층 높이고 있다. 제주도의 페리도타이트 포획암은 대부분 첨정석 레졸라이트이며, 그 외 하즈버가이트와 휘석암으로 이루어져 있다. 제주도 페리도타이트 포획암은 부분용융, 재결정변형작용, 교대작용을 경험한 후 맨틀에 남아있던 잔류맨틀물질임을 나타낸다. 이 포획암은 맨틀웨지 환경에 있었던 암석으로 분별부분용융에 의해 일차적으로 결핍과정을 겪었으며, 소규모의 전단대내 특정한 편압에서 소량의 반상쇄성-압쇄조직이 형성되는 재결정작용도 경험했다. 그 이후 페리도타이트는 섭입하는 슬랩 기원의 $SiO_2$, K, $H_2O$, LREE에 포화된 유체(혹은 용융체)에 의해 다양하게 교대/부화되었다. 슬랩 기원의 이 유체는감람석과 반응하여 사방휘석과 금운모를 이차적으로 형성하였다. 교대작용은 제4기 제주도 마그마 시스템보다 충분히 앞선 사건이었으며, 모마그마와는 성인적으로 관련이 없다. 이러한 교대작용에도 불구하고 제주도 상부맨틀 암석권은 비교적 높은 온도와 교대작용 이후에 주어진 충분한 시간에 의해 지화학적으로 완전한 평형상태에 도달하였다. 그 이후에 동해가 열리고 동아시아 암석권은 확장되어지면서 원시 제주암석권도 맨틀웨지 환경에서 판내부환경으로 변환되어진다. 제4기 판내부환경에서 제주도가 형성되면서 이때 상승하는 알칼리 현무암에 포획된 맨틀 페리도타이트가 지표면에 운반되어졌다. 제주 상부맨틀 암석권에서 일어난 이런 종류의 물질순환은 대륙지각하부 암석권맨틀의 진화에 상당히 중요한 역할을 했었을 것이며, 동아시아 아래 상부맨틀 암석권에 EM I, EM II와 같은 부화된 영역을 형성하는데 기여했을 수도 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.527-539
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• 2023

고추(Capsicum annuum L.)는 전 세계적으로 재배되고 있는 채소이자 향신료 작물이다. 고추 열매는 독특한 맛과 향을 지니면서 인체 건강에 중요한 항산화제와 다양한 화합물을 제공하기에 경제적 가치가 높다. 또한 소비자의 기호에 따른 새로운 고추 품종에 대한 수요도 높다. 하지만 고추는 조직 및 기관 분화와 식물 재분화가 어려운 식물이기에 유전자재조합 및 유전자 교정과 같은 새로 개발된 기술을 사용하여 요구되는 품종 개발이 어려운 상황이다. 본 연구에서는 서울대학교 Core collection에서 분양 받은 7계통의 고추를 이용하여 조직 배양 및 재분화 조건을 조사하였다. 여기에는 서로 다른 사이토키닌과 옥신 농도로 구성된 여러 가지 배지 조성을 사용하여 캘러스와 부정아 유도, 그리고 신초 형성을 관찰하였다. 그 결과, 호르몬 조성에 따라 캘러스 유도 및 신초 형성에서 품종별 차이가 있는 것으로 확인하였으며, zeatin riboside를 함유한 배지와 유묘의 잎자루 부분을 사용한 경우 재분화율이 가장 높게 나타났다. 특히 사용된 7 계통의 고추 중에서 CMV980 계통이 다른 품종에 비해 월등히 높은 재분화 효율(약48%)을 나타냈고, Yuwolcho 계통이 그 뒤를 이었다. 따라서 본 연구는 CMV980 및 Yuwolcho 계통을 고추 형질전환에 활용될 수 있는 우수한 품종 후보로 제공하며, 이는 향후 유전자교정기술 등을 이용한 다양한 품종 개발에 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.171-184
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• 2006

형질전환작물의 재배면적은 초창기 1996년에 비해 2005년 기준으로 약 50배 늘어났고 매년 10% 이상 꾸준한 증가세를 유지하고 있으며 지난 10년간 형질전환작물에 의한 산업가치가 매우 큰 것으로 확인되었다. 또한 2010년에는 약 60%의 종자 매출이 형질전환기술을 이용한 개량종자일 것으로 예측하고 있어서 인류 먹거리에 막대한 영향력을 가져다주고 있는 제 2의 녹색혁명이라고 간주될 수 있다. 그럼에도 불구하고 대한민국에서는 형질전환작물에 대한 상업화가 전혀 활성화가 되지 않아서 미래 종자전쟁에서 패배할 수밖에 없을 것으로 보인다. 그러나 결코 기술적으로 뒤떨어져 있지 않으며 실제로 외국과 비교하여 많은 작물들에 대한 protocol이 국내 연구자들에 의해서 완성되어 왔다. 또한 몇몇 작물은 세계 최초로 형질전환시스템을 구축한 경우들도 있어서 외국과의 경쟁력에서 우위에 있는 것이 사실이다. 따라서 형질전환개발 기술측면에서는 국가 경쟁력이 있었지만 상업화하기 위한 몇 가지 시스템이 부족하였던 것이 현주소라고 사려 된다. 가장 큰 문제는 형질전환작물 개발 초기서부터 target 유전자가 제대로 상업화가 될 수 있도록 설정되어 있지 않은 것이다. 그리고 형질전환작물이 개발되었을 경우 육종가에 의한 형질전환육종이 실행되지 않고 비육종가 직접 재배한 경우가 대부분이어서 체세포 변이에 의한 열성 개체들이 선발되거나 tansgene의 효과가 자식열세에 의해서 상쇄되어 원예적으로 불량하게 선발된 것이 아닌가 사려 된다. 앞으로 이런 문제점들을 잘 숙지하고 형질전환작물의 상업화를 위하여 정부, 대학, 국립연구소, 산업체, 국민 모두 자기 역할을 활성화하여야한다. 향후 종자전쟁의 경쟁에서 우리가 시장점유를 확실히 하기 위해서는 지금서부터 짊어지고 가야할 숙제와 난관이 너무 많다. 이미 국제적 경쟁에서 많이 뒤져있어서 우리가 제일 잘 할 수 있는 작물을 선택하여 개발하는 것을 제 1우선순위로 채택하고 산 학 연 협력으로 집중 연구하여 많은 사람들이 진정으로 인정하는 형질전환작물 품종개발이 가급적 빠른 기간 내에 마련되어야할 것이다.