• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.14-23
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• 2013

This study evaluated the influence of light quality and intensity during healing and acclimatization on the $CO_2$ exchange rate, growth, and morphogenesis of grafted pepper (Capsicum annuum L.) transplants, using a system for the continuous measurement of the $CO_2$ exchange rate. C. annuum L. 'Nokkwang' and 'Tantan' were used as scions and rootstocks, respectively. Before grafting, the transplants were grown for four weeks in a growth chamber with artificial light, where the temperature was set at $25/18^{\circ}C$ (light/dark period) and the light period was 14 hours $d^{-1}$. The grafted pepper transplants were then healed and acclimatized under different light quality conditions using fluorescent lamps (control) and red, blue, and red + blue light-emitting diodes (LEDs). All the transplants were irradiated for 12 hours per day, for six days, at a photosynthetic photon flux (PPF) of 50, 100, or 180 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$. The higher PPF levels increased the $CO_2$ exchange rate during the healing and acclimatization. A smaller increase in the $CO_2$ exchange rates was observed in the transplants under red LEDs. At a PPF of 180 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, the $CO_2$ exchange rate of the transplants irradiated with red LEDs was lowest and it was 37% lower than those irradiated with fluorescent lamps. The $CO_2$ exchange rates of transplants irradiated with blue LEDs was the highest and 20% higher than those irradiated under fluorescent lamps. The graft take was not affected by the light quality. The grafted pepper transplants irradiated with red LEDs had a lower SPAD value, leaf dry weight, and dry matter content. The transplants irradiated with blue LEDs had longer shoot length and heavier stem fresh weight than those irradiated with the other treatments. Leaves irradiated with the red LED had the smallest leaf area and showed leaf epinasty. In addition, the palisade and spongy cells of the pepper leaves were dysplastic and exhibited hyperplasia. Grafted pepper transplants treated with red + blue LEDs showed similar growth and morphology to those transplants irradiated with fluorescent lamps. These results suggest that high-quality grafted pepper transplants can be obtained by healing and acclimatization under a combination of blue and red lights at a high PPF level.

• Applied Microscopy
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• 제24권2호
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• pp.105-114
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• 1994

Maize dwarf mosaic virus (MDMV) strain A에 감염된 수수 (Sorghum bicolor L. Moench) 품종 HOK와 strain B에 감염된 Pioneer 8680의 엽세포를 미세구조적으로 비교연구한 결과 종단면과 횡단면으로 초박절편된 표본에서 다양한 원통형 봉입체의 형성이 관찰되었다. MDMV strain A와 B는 세포질 내에 존재하는 특별한 봉입체의 유무에 따라 뚜렷이 구별되었다. MDMV-B에 감염된 Pioneer 8680 수수 엽세포는 pinwheels, bundles, scrolls, 그리고 laminated aggregates 형태의 원통형 봉입체가 관찰된 반면, MDMV-A에 감염된 HOK 수수 엽세포에서는 laminated aggregates가 결여되어 있다. 특히 laminated aggregates의 유무와 관련하여 MDMV 두 strain간에 원통형 봉입체의 미세구조적 차이점은 potyvirus군을 아군으로 분류하는 형태학적 지표가 되어왔다. laminated aggregates가 존재하면 아군 III으로, 존재하지 않을 경우 아군 I로 분류될 수 있다. 이런 원통형 봉입체의 이형화는 바이러스 특이적 유도체로서, 아마도 감염의 발전에 따른 형태 발생을 발현하는 것으로 사료된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권1호
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• pp.71-75
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• 2000

발광다이오우드 (Light emitting diode)를 사용한 적색, 녹색 및 청색광에서 식물생산의 가능성을 조사하기 위하여 도라지 유묘의 생장과 형태형성에 미치는 광질의 효과와 광질에 따른 엽록소함량을 형광등과 비교하여 조사하였다. 식물체의 초장은 형광등에서 3.8 cm로 가장 짧았고 LEDs 에서 생장한 것은 적색광에서 13.4cm로 가장 길었다. 반면에 적색/청색의 혼합광은 5.6cm로 적색 단색광에서 식물체가 도장된 것에 비해 정상적인 식물체의 생장양상을 보여 적색과 청색의 혼합광이 식물체의 생장에 적당하였다. 엽면적은 녹색광에서 24.1 $\textrm{cm}^2$로서 적색광에서 10.1 $\textrm{cm}^2$인 것에 비하여 약 2.4 배가 더 넓어 다른 처리구에 비하여 가장 양호하였다. 건물률은 적색/청색의 혼합광에서 15.3%를 나타내어 다른 광질처리보다 함수율이 적었다. 엽록소함량은 청색 단색광과 적색/청색의 혼합광에서 형광등보다 각각 20%, 10% 적었으나 적색과 녹색의 경우 각각 2%, 7% 적었는데 적색 단색광에서 형광등과 비슷한 엽록소 함량을 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권4호
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• pp.285-292
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• 2011

식물 잎의 발달과정에서 heteroblasty는 외부 환경에 대한 식물의 형태적 적응 방법을 매우 잘 반영하며 이에 따른 변화는 기관의 최종 형태와 크기에 영향을 미친다. Heteroblasty를 나타내는 인자 중에서 leaf index는 단엽식물의 잎의 최종 모양과 크기를 나타내는 대표적인 인자이다. Leaf index는 결국 잎몸에서의 세포 증식과 세포 신장의 두 요인에 의해 결정된다. 비록 세포의 증식과 신장을 조절하는 유전자와 조절 기작들이 연구되고 있으나 큰 청사진을 제시하기에는 아직 미흡하다. 본 연구에서는 발달과정 중 잎의 leaf index 조절에 관여하는 유전자를 밝히고 그 조절 기작을 알아내기 위하여 애기장대 돌연변이체를 이용한 분자유전학적, 생리학적인 실험을 수행하였다. 잎과 잎 세포가 커지는 돌연변이체인 macrophylla (mac)를 선발하여 잎의 확장과정과 leaf index의 이상으로 인해 잎 기관의 모양뿐 만 아니라 heteroblasty에 변화가 발생했다는 사실을 밝혀냈다. 또한 이 돌연변이체는 기존에 알려진 ROTUNDIFOLIA3 (ROT3) 유전자의 점 돌연변이에 의해 일어났다고 판명되었고 mac/rot3-5로 명명되었다. 브라시노스테로이드 처리로 인해 ROT3 유전자의 발현이 음성 되먹임 저해를 받는 것으로 보아 ROT3 유전자가 브라시노스테로이드 생합성에 관여함을 제시하였다. 또한 암상태에서 ROT3 유전자의 발현이 증가하며, mac/rot3-5 돌연변이체가 야생형보다 암반응이 약하게 나타났다. 이러한 분석 결과를 토대로 본 논문은 ROT3 유전자가 잎의 확장과정에서 잎의 leaf index 조절과 고유한 heteroblasty의 정립에 중요한 역할을 수행하며, 브라시노스테로이드 호르몬의 조절을 통하여 음지회피성과 같은 환경조절반응을 수행하고 있다는 새로운 사실을 제시하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권5호
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• pp.750-754
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• 2010

Among the environmental conditions employed in micropropagation, light quality plays an important role in growth, specially morphogenesis and photosynthesis. The effect of radiation quality (350-740 nm) on the development and growth of zygotic embryos and in vitro plantlets of open-pollinated chestnut (Castanea crenata S. et Z.) were studied. Two types of explants were exposed for 4 weeks to cool white (W, as control), monochromatic red (R, peak emission 650 nm), monochromatic blue (B, peak emission 440 nm), red+blue (R+B, 1:1), or red+far-red (R+Fr, 1:1, far-red peak emission 720 nm) radiation from a light-emitting-diode (LED) system. While the zygotic embryos showed positive photoblastic behavior, their germination was inhibited by blue radiation. Hypocotyl elongation and root development were promoted by red radiation. The emergence of primary leaf and its expansion were faster under blue than under red radiation. In the plantlets, red and red+far-red radiation significantly increased the formation and growth of the root, whereas blue light reduced rooting. Therefore, radiation quality appears to influence some steps in the development of zygotic embryos and plantlets in the chestnut.

• 한국작물학회지
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• 제42권5호
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• pp.503-514
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• 1997

벼 다수성 통일계 밀양 2003와 일본형 품종 고시히카리를 1/5000a 포트에 담수조건으로 재배하여, 유수시원체 분화기의 전후로부터 출수 직전까지 연속적으로 주경을 채취하여 유수와 영화의 발달을 Cryo-SEM을 이용 관찰하였다. 1. 생식상으로 이행한 경정은 후드상의 지엽시원체 반대편 위쪽에 제1포엽시원체가 분화되었고, 그 상부에 1차지경시원체가 포시원세포층의 분화와 함께 향정적으로 분화 융기하였는데, 최상위의 1차지경시원체가 분화종료 후 유수의 생장점은 발육이 정지하여 퇴화하는 경우가 보여졌다. 2. 1차지경 시원체수가 분화 종료되면, 늦게 분화된 상위 1차지경시원체의 기부로부터 빠르게 신장 발육하면서 배축면에 2열 호생적으로 2차 지경과 소지경 시원체를 분화하였고, 각각의 지경 및 소지경은 발육을 계속하여 영화시원체를 분화발달시켰다. 3. 1, 2차지경 시원체의 분화 징후는 기부에서 포엽 또는 포모가 되는 포시원세포의 분화융기로부터 시작되었으며, 각 지경시원체는 포모 또는 포엽에 액생하는 형식으로 착생하였다. 4. 1수내 위치별 영화의 발육순서는 상위 1차지경의 정단부 영화일수록 빠랐으며, 하위1차지경의 기부측 2차지경의 영화일수록 느렸는데, 약 7∼10일 정도 발육의 차이가 있었다. 또한 각 1차지경 및 2차지경의 영화에서는 정단에서 2번째 영화의 발육이 느리고 그 크기도 작았다. 5. 유수와 영화의 기본적인 분화 발달과정은 두 품종에서 유사한 양상을 나타냈으나, 밀양 2003는 1차지경 시원체수가 고시히카리보다 2개 정도 많이 분화되었고, 중하위 1차지경에서는 많은 2차시경시원체가 분화하는 경향이었는데, 일부의 2차지경에서는 3차지경시원체와 3차지경으로부터 영화 시원체의 분화가 관찰되었다. 또한 유수의 크기는 전 유수발달기를 통하여 항상 밀양 2003가 고시히카리보다 컸다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권2호
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• pp.123-132
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• 2017

본 연구는 상추((Lactuca sativar L.)의 3가지 품종에 대해서 RGB LEDs의 각각의 다른 비율과, 듀티비 50% 조건의 RB LEDs를 이용한 여러 가지 주파수를 가지는 펄스광 조사가 상추의 생장과 형태형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 수행되었다. 파종 후 육묘 기간을 거쳐 유사한 외형을 갖는 묘를 선발하여 재배 룸의 온도와 습도, $23{\pm}1^{\circ}C/50-60%$(주간)과 $18{\pm}1^{\circ}C/70-85%$(야간) 조건에서 담액수경재배로 4주간 재배하였다. 광합성유효광량자속밀도(PPFD)는 재배베드 위에서 $110{\pm}3{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, RGB 비율은 6:3:1, 5:2.5:2.5, 3:3:4, 2:2:6, 1:1:8 이었다. 50% 듀티비를 갖는 펄스광은 RB LEDs로 구성되었고 설정된 주파수는 50, 100, 500, 1,000, 5,000, 10,000, 25,000Hz(20, 10, 0.1, 0.04ms) 이었다. RGB 비율 6:3:1에서 적축면 상추의 생체중은 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 값을 보였으나, 대조구인 형광등 처리구와는 유의적 차이가 발생되지 않았다. RGB 비율 1:1:8의 조건에서, 롤로로사는 생체중, 그랜드 래피드는 엽수와 생체중이 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 낮았다. 청색광의 비율이 증가할수록, 3개 품종 모두에서 엽장이 감소하면서 엽형이 둥근 형태로 발달하였다. RB LED로 구성된 LED 광조건 하에서 50% 듀티비 조건과 처리된 여러 주파수의 증가 또는 감소에 따른 상추의 생육 및 형태형성에 미치는 경향성을 발견하기 힘들었다.

• 한국작물학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-11
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• 2007

일사 저하에 따른 벼의 형태적 변화와 광합성 특성 변화를 평가하기 위하여, 필리핀 소재 국제미작연구소(IRRI)에서 3품종을 이용하여 분얼기, 생식생장기, 등숙기에 약 40% 차광 처리하고 자연광 처리를 두어 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 차광 조건에서 벼는 단위 엽면적 및 엽록소계(SPAD) 측정값 증가, 엽신으로의 건물중 분배비율 증가 등 일조 부족에 대한 적응 형태를 나타내었으나, 분얼이 지연되고 건물 생산량이 감소하는 특징을 보였다. 2. 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 탄소동화속도가 늦었으나 조직 내 이산화탄소의 농도는 높게 유지되어, 차광 내 벼의 광합성이 낮았던 것은 광합성 기질인 이산화탄소의 제한이 아니고 photosystem의 전자전달 활성의 약화에 기인된 것으로 판단되었다. 3. 차광 조건에서 생육한 벼를 자연광에 1일간 노출시켜 순화한 후 측정한 최대 광합성과 photosynthetic photon flux density에 대한 광합성 반응은 자연광에서 생육한 벼의 광합성 반응과 차이를 보이지 않아, 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광에서 생육한 벼 수준의 잠재 광합성 능력을 유지하고 있었으며, 차광에서의 광합성 저하는 단순하게 일사량 저하에 의한 현상이었다. 4. 분얼기간 동안 차광 조건에서 생육하고 유수형성기 이후 자연광에 노출되어 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 유수형성기부터 출수기까지의 SPAD 값의 증가 정도가 적으며, 엽신 질소 함량의 감소 정도가 크고, $2,000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이상으로 강한 광 조건에서는 광합성이 감소하는 경향을 보여, 일조 부족에 적응한 벼는 photoinhibition 정도가 큰 것으로 생각된다. 5. 벼 수량은 자연광 처리에 비하여 유수형성기$\sim$출수기 차광에서는 수당영화수와 포트당 영화수의 감소에 의하여, 출수기$\sim$성숙기 차광에서는 등숙비율의 저하에 의하여 감소하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권2호
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• pp.119-124
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• 1997

십자화과 향신료 작물인 서양고추냉이 (Armoracia rusticana (Lam.) Gaerth., May. et Scherbs)의 재분화에 미치는 제 요인을 조사하였다. 서양고추냉이의 callus로부터 식물체 재분화는 IAA 0.5 mg/L, BA 5.0 mg/L, spermine 10 mg/L이 첨가된 MS배지에서 가장 높았다. BA 2.0 mg/L과 NAA 2.0 mg/L가 첨가된 MS배지에 엽, 엽병, 뿌리의 조직을 치상한 결과 각각의 조직으로부터 체세포배가 발생하였으며, 기관발생 경로를 거쳐서 식물체가 재분화 되었으며, 빈도는 낮았지만 생장조절물질이 포함되지 않은 MS배지에서도 각 조직으로부터 식물체가 분화되었다. 수소이온 농도는 pH 4.0부터 8.0의 비교적 넓은 범위에서 multiple shoot가 형성되었으며, polyamine류의 첨가는 shoot와 뿌리의 형성을 촉진시켰다. Callus로부터 뿌리 또는 잎이 분화 중인 조직에서 특이적인 단백질이 생성되는 것이 확인되었다. 이상의 결과, 서양고추냉이는 생장점 배양, 체세포배발생, 기관발생과정을 각기 거쳐 식물체가 재생될 수 있는 식물체로 확인되었다. 서양고추냉이의 이러한 특성은 세포, 조직, 기관의 형태형성 연구 및 형질전환 연구에도 좋은 재료로 이용되리라 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권6호
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• pp.757-763
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• 2009

우리나라에서 주요 장뇌삼 재배지역인 진안, 홍천, 풍기, 안동, 영주 등 5개 지역을 대상으로 지역 간 유연관계를 분석하였으며 산삼의 cDNA library 구축을 통하여 EST 분석을 실시하였다. 24개의 ISSR 표지자를 이용하여 PCR을 수행한 결과, 총 127개의 다형적 증폭산물을 얻을 수 있었으며 지역별로는 영주가 다형적 증폭산물의 수가 18개로 가장 많았다. 유집분석을 수행한 결과, 지역 간 유사도 범위는 0.46~0.58의 범위로 나타났고 영주를 제외한 홍천과 풍기, 안동과 진안이 각각 다른 그룹을 형성함에 따라 지리적 거리와 유전적 유사도와의 관련성은 찾을 수 없었다. 산삼 뿌리에서 cDNA library를 구축하여 EST를 통해 유전자 기능을 분석하였으며 11개의 cDNA의 염기서열을 결정한 후 아미노산 상동성을 비교한 결과, 9개의 EST들이 기능이 알려진 유전자들과 상동성을 나타내었고 2개는 기능이 알려지지 않은 것으로 나타났다. 특히 Homeodomain transcription factor 유전자와 상동성을 나타낸 PGM002를 탐침 DNA로 만들어 장뇌삼의 잎과 뿌리를 대상으로 Northern Blot을 실시한 결과, 장뇌삼의 뿌리에서만 발현되는 전사체임을 확인하였다.