• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제8권
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• pp.71-82
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• 1990

1987년(年)부터 1989년(年)까지 경북지역(慶北地域)을 중심(中心)으로 경남(慶南)과 충북(忠北)의 일부지역(一部地域)에서 조사(調査)한 약용자원식물(藥用資源植物)은 118과(科) 331속(屬) 456종(種)이었고, 이들중 Compositae, Liliaceae, Leguminosae, Labiatae, Rosaecae, Polygonaceae, Umbelliferae, Gramineae, Solanaceae, Cucurbitaceae, Ranunculaceae, Cruciferae, Rutaceae, Araliaceae, Araceae, Moraceae, Scrophularinaceae, Caryohpyllaceae, Convolvulaceae 등 19과(科)에 속하는 식물이 249종(種)으로 조사(調査)된 식물(植物)의 반수이상(半數以上)을 차지하고 있었고 나머지 207종(種)은 99과(科)의 식물(植物)로 분류(分類)되었다. 조사식물(調査植物)의 거의 대부분(大部分)이 다년생(多年生)이었으며, 개화기(開化期)는 대부분 6-8월(月)이었다. 재배포장(栽培圃場)과 전시포장(展示圃場), 정원(庭園), 공원(公園) 등지(等地)에 재식(栽植)되어 있는 78과(科) 213종(種)의 식물(植物)중에서 약용자원식물(藥用資源植物)의 주용도(主用途)는 관상용(觀賞用)이 93종(種), 약용(藥用) 50종(種), 채소류(菜蔬類) 27종(種), 식품용(食品用) 14종(種), 과채류(果菜類) 5종(種), 과수류(果樹類) 13종(種), 유료용(油料用) 5종(種), 다용(茶用) 6종(種), 녹음수(綠陰수樹) 및 가로수용(街路樹用)이 9종(種), 섬유용(纖維用) 등 기타의 용도(用途)가 14종(種)이었다. 조사식물(調査植物)의 약용부위(藥用部位)는 지하부(地下部)가 가장 많았고 그 다음은 경엽(莖葉), 전초(全草), 화기(花器), 종자(種子) 및 과실(果實)의 순(順)이었다. 약용효능은 이뇨(利尿), 위장병(胃腸病), 강장, 진통(鎭痛), 해열(解熱), 진해(鎭咳), 지혈(止血), 소염작용(消炎作用)의 식물(植物)이 대부분이었으며 항암효과의 식물(植物)도 9종(種) 조사(調査)되었고, 한약제(漢藥劑)로 많이 이용(利用)되고 있는 식물(植物)은 87과(科) 191종(種)이었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.40-44
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• 2003

Soil-borne infectious disease including Pythium aphanidermatum and Rhizoctonia solani causes severe damage to plants, such as cucumber. This soil-borne infectious disease was not controlled effectively by chemical pesticide. Since these diseases spread through the soil, chemical agents are usually ineffective. Instead, biological control, including antagonistic microbe can be used as a preferred control method. An efficient method was developed to select an antagonistic strain to be used as a biological control agent strain. In this new method, surface tension reduction potential of an isolate was included in the ‘decision factor’ in addition to the other factors, such as growth rate, and pathogen inhibition rate. Considering these 3 decision factors by a statistical method, an isolate from soil was selected and was identified as Bacillus sp. GB16. In the pot test, this strain showed the best performance among the isolated strains. The lowest disease incidence rate and fastest seed growth was observed when Bacillus sp. GB16 was used. Therefore this strain was considered as plant growth promoting rhizobacteria (PGPR). The action of surface tension reducing component was deduced as the enhancement of wetting, spreading, and residing of antagonistic strain in the rhizosphere. This result showed that new selection method was significantly effective in selecting the best antagonistic strain for biological control of soil-borne infectious plant pathogen. The antifungal substances against P. aphanidermatum and R. solani were partially purified from the culture filtrates of Bacillus sp. GB16. In this study, lipopeptide possessing antifungal activity was isolated from Bacillus sp. GB16 cultures by various purification procedures and was identified as a surfactin-like lipopeptide based on the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR), high performance liquid chromatography mass spectroscopy (HPLC-MS), and quadrupole time-of-flight (Q-TOF) ESI-MS/MS data. The lipopeptide, named GB16-BS, completely inhibited the growth of Pythium aphanidermatum, Rhizoctonia solani, Penicillium sp., and Botrytis cineria at concentrations of 10 and 50 mg/L, respectively. A novel method to prevent the foaming and to provide oxygen was developed. During the production of surface active agent, such as lipopeptide (surfactin), large amount of foam was produced by aeration. This resulted in the carryover of cells to the outside of the fermentor, which leads to the significant loss of cells. Instead of using cell-toxic antifoaming agents, low amount of hydrogen peroxide was added. Catalase produced by cells converted hydrogen peroxide into oxygen and water. Also addition of corn oil as an oxygen vector as well as antifoaming agent was attempted. In addition, Ca-stearate, a metal soap, was added to enhance the antifoam activity of com oil. These methods could prevent the foaming significantly and maintained high dissolved oxygen in spite of lower aeration and agitation. Using these methods, high cell density, could be achieved with increased lipopeptide productivity. In conclusion to produce an effective biological control agent for soil-borne infectious disease, following strategies were attempted i) effective screening of antagonist by including surface tension as an important decision factor ii) identification of antifungal compound produced from the isolated strain iii) novel oxygenation by $H_2O_2-catalase$ with vegetable oil for antifungal lipopeptide production.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권1호
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• pp.58-65
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• 2007

중금속으로 오염된 토양을 정화하기 위한 rhizoremediation 기법에서 식물이 중금속을 흡수하고 이동시키는 효율을 증가시키기 위하여 토양 미생물 특히, 근권세균의 역할이 중요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 정유공장 주변의 유류 및 중금속으로 장기간 오염된 토양에서 서식하는 4가지 식물의 근권토양으로부터 Methylobacterium sp. SY-NiR1 균주를 분리하였다. 분리한 Methylobacterium sp. SY-NiR1는 분홍색 콜로니 형성, 막대모양 및 $\alpha-proteobacteria$에 속하는 특성으로 보아 pink-pigmented facultative methylotroph인 것으로 사료된다. 이 균주는 식물성호르몬인 indole acetic acid(IAA) 생산능을 가지고 있으며, 카드뮴, 크롬, 구리, 납, 니켈 그리고 아연 등과 같은 다양한 중금속에 대하여 내성을 가지고 있었으며, $EC_{50}$을 기준으로 한 SY-NiR1의 중금속에 대한 내성은 Zn > Ni > Cu > Pb > Cd > Cr 순이다. 따라서 본 연구에서 분리한 Methylobacterium sp. SY-NiR1 균주는 중금속으로 오염된 토양에서 식물의 발아, 생장 및 발달을 도와 식물의 중금속 흡수를 증가시켜 rhizorememdiation 효율을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권1호
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• pp.10-18
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• 2014

식물지방은 인간의 필수지방산과 영양 공급원 이외에 산업원료와 바이오 연료로 사용되고 있다. 식물지방은 색소체에서 지방산이 합성되어 소포체로 이동되어 최종적으로 중성지방으로 합성 축적되는 복잡한 대사과정을 거친다. 최근 연구결과에 의하면 종자지방 합성에 있어서 기존에 알려진 케네디 경로 이외에 세포막의 주요 인지질인 PC가 종자지방 합성에 있어 중요한 역할을 하며 종자지방에 존재하는 지방산의 불포화도를 조절하는데 핵심 역할을 함이 밝혀졌다. 또한 색소체로부터 소포체로의 지방산 이동에 PC가 직접적인 운반체 역할을 할 가능성이 제시되고 있다. PC가 종자지방 합성에 중요한 역할을 한다는 결과는 앞으로 PC가 어떤 기작에 의해 지방산을 종자로 이동시키며 소포체의 어느 특정부위에서 지방을 합성하는지에 대한 연구가 이루어져야 한다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.421-427
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• 2019

지방 저장 종자의 발아 시 저장 지방의 유동은 떡잎이 스스로 광합성을 하기 전까지 탄소 에너지원을 공급하기 위한 핵심적인 대사과정이다. 본 연구에서는 오이 종자의 발아와 유식물의 발달 및 노쇠화 과정의 떡잎에서 식물성 카니틴의 검출과 변화를 처음으로 보고하고자 한다. 또한 오이 떡잎의 전 발달과정에서 불포화 지방산의 변화를 조사하였다. 카니틴은 오이 종자의 파종 후 3일째 떡잎에서 14.5 nM 수준으로 최고조에 달하며, 4일째에는 그 절반 수준인 7.2 nM 수준으로 급격하게 감소하였다. 이후 이어지는 3일 동안 7일째까지 카니틴은 ~3.0 nM 수준을 유지하였다. 같은 시기 불포화 지방산의 함량은 카니틴이 최고조에 달하는 파종 후 3일째 급격히 떨어지고, 5일째 저장 지방은 완전히 고갈되는 것으로 보인다. 파종 9일째부터 카니틴은 검출되지 않았으나 떡잎이 절반 노랗게 변한 노쇠화 중기의 떡잎에서 6.8 nM 수준으로 검출되었는데, 이 검출량은 오이 종자의 파종 후 저장 지방이 고갈되어가는 4일째 떡잎에서 검출된 카니틴의 양과 비슷한 수준이다. 파종 5일 이후 광합성 기능을 완전히 확보한 녹색 떡잎에서 불포화 지방산은 일정한 수준을 유지하며, 노쇠화 단계에 접어든 떡잎에서는 세포의 내막 구조물들이 파괴되며 또다시 불포화 지방산의 함량이 다소 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 카니틴과 불포화 지방산의 검출과 변화의 관찰은 오이 떡잎의 발달과정에서 밝혀진 최초의 발견이다. 이것은 오이 종자의 발아와 떡잎의 발달과정에 카니틴 대사와 관련 BOU 유전자 발현이 밀접하게 공조함을 확인한 것이다. 또한 오이 종자의 발아과정에 에너지를 공급하기 위한 글라이옥실산 회로와 더불어 부가적인 탄소원 이동의 경로의 가능성을 뒷받침한다.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.191-195
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• 2014

오미자(Schizandra chinensis Baillon., Schisandrae Semen)의 열매는 한국을 포함한 아시아 지역에서 오랫동안 전통 의약제로 광범위하게 사용되어 왔다. 식물에서 분리된 정유(essential oils)는 다양한 약리효능을 지니고 있지만, 오미자 열매에서 추출한 정유의 약리학적 기전은 밝혀진 바 없다. 본 연구에서는 오미자 종자의 정유(Schisandrae Semen essential oil, SSeo)에 대한 안정성을 확보하기 위하여 단회경구투여 독성시험을 ICR 마우스를 대상으로 실시하였다. SSeo은 ICR mice에 5,000 mg/kg 농도로 경구 투여하였으며, 14일 후 희생시켰다. SSeo 투여 후 치사율, 임상 증상, 체중 및 부검 소견 상의 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 또한 각 장기의 무게, 혈액학적 및 혈청학적 임상 화학적 지표에도 총 bilirubin량을 제외한 유의적인 변화는 관찰할 수 없었다. 따라서 SSeo 단회 투여에 따른 치사량은 5,000 mg/kg 이상일 것으로 추정되어 급성 독성 측면에서 유해성이 없다는 의미를 지니며, 경구투여에 따른 어떤 부작용도 나타내지 않았음을 의미한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제12권2호
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• pp.107-119
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• 1999

본 연구에서는 탱자의 미성숙배로부터 캘러스 유도와 재분화에 관하여 연구하였다. 탱자 배발생 캘러스들은 3% sucrose와 44.4 $\mu\textrm{m}$ BA로 처리된 $\frac{1}{2}$MS배지에서 광조사(2,000 1x, 16h)시에 미성숙종자의 배로부터 유도되었으며 식물체 재분화는 MS배지에 5.0 $\mu\textrm{m}$ BA를 첨가하였을 때 가장 양호하였다. 탱자는 배양2~3주경에 담황색의 캘러스가 유도되었으며 배양5~6주경부터는 딱딱한 녹색의 캘러스로 변하였다. 기내 재분화는 3% sucrose와 5.0 $\mu\textrm{m}$ BA가 첨가된 MS배지에서 배발생 캘러스로부터 직접 유도되었다. 또한 배양 12주 후에 Multishoot가 재분화되었으며, 배양 16주 후에 뿌리가 형성되었다. 또한 뿌리가 형성된 식물체들은 토양으로 옮겨져 완전한 식물체로 잘 자랐다. 광학 현미경 관찰시 탱자에서는 배양4주경에 하얀색의 조밀한 배양된 세포들이 나타났다. 배양6주경부터는 세포들이 신장되면서 배발생 돌기가 나타났으며 주변의 세포들은 액포화 되었다. 또한 배양12주경에는 미성숙 잎에서 발달된 유낭과 전형성층을 관찰하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1B호
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• pp.101-105
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• 2010

해바라기(Sunking4505)와 유채(선망)는 고농도 올레인산을 함유한 유지종으로 바이오디젤 생산 원료로 사용되며, 식물정화공법(phytoremediation)에 사용되는 대표적 식물종이다. 본 연구는 이 식물종을 이용하여 카드뮴이 발아율 및 생육량에 미치는 영향을 평가하였다. 대상 식물종의 씨앗은 카드뮴용액(0, 1.5, 4, 12, 30, 60, 100, 150, 300, 500 mg/L)에서 7일간 배양 후 발아율, 유근과 지상부, 유묘 길이, 건조중량을 측정하였으며, 이를 이용하여 $IC_{50}$, 식물활성도, 내성지수를 구하였다. 또, 각 데이터는 분산분석(ANOVA)를 사용하여 유의성을 검증하였다. 건조중량을 제외한 발아율과 생육량은 카드뮴 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 해바라기와 유채의 $IC_{50}$은 112, 10 mg-Cd/L이고, 해바라기씨는 500 mg-Cd/L에서 1개만 발아하였고, 유채씨는 150 mg-Cd/L 이상의 농도에서는 발아하지 못하였다. 대상 식물의 뿌리는 지상부보다 카드뮴에 대해 높은 민감도를 보였다. 해바라기의 발아율과 생육량, 식물활성도는 유채보다 높은 값을 가졌고, 내성지표는 상대적으로 저농도에서 유채보다 낮은 값을 가졌으나, 높은 농도에서는 유채가 발아하지 못해 높은 값을 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.248-254
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• 2023

본 연구는 종유용 들깨 품종인 다유들깨'의 유식물체에서 캘러스 유도를 통한 고효율의 재분화 체계를 구축하기 위해 수행되었고 이미 보고된 바 있는'남천들깨'와 함께 연구를 진행하였다. 캘러스는 잎, 자엽, 하배축 중 0.1 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA가 첨가된 배지에서 배양된 다유들깨의 하배축에서 가장 건강한 캘러스가 형성되었다. 암상태와 장일조건에서 각각 캘러스를 유도한 후 신초 재분화를 유도했을 때 모든 조건에서 남천들깨보다 다유들깨가 재분화율이 월등하게 높았다. 또한 0.1 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA 배지의 암상태와 장일조건에서 다유들깨 하배축의 신초 재분화율은 각각 86.7%와 84.4%로 두 조건 간 차이는 낮은 것으로 조사되었지만 전체적으로 암조건에 비해 장일조건에서 유도된 캘러스의 재분화 빈도가 높았다. 본 연구에서 다유들깨의 하배축으로부터 고효율의 재분화 조건을 확립하기 위해 다양한 식물생장호르몬 조합실험을 수행한 결과 NAA 없이 0.5 mg/L BA 만 첨가된 배지에서 가장 높은 90%의 재분화율을 보여 주었으며 이 중 정상적인 식물체가 70.5% 와 비정상적인 식물체가 19.3%로 조사되었고 NAA가 첨가되거나 농도가 높아질수록 비정상 식물체의 출현율이 높아졌다. 정상적으로 재분화된 신초는 1/2 MS 배지로 옮긴 후 10~15일 후에 뿌리가 관찰되었고 30일 후에는 완전한 식물체로 성장하였다. 본 연구에서 확립된 다유들깨 하배축을 이용한 재분화체계는 지금까지 보고된 다른 들깨 품종들의 재분화 체계에 비해 재분화 효율이 높았으며 향후 들깨에서 조직배양과 형질전환에 의존하는 유전자편집 등의 분자육종 분야에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.453-462
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• 2018

본 연구는 열대, 아열대 지역에서 수집된 다양한 두류 작물의 국내적응성을 검토하기 위하여 농업형질을 조사하고, 유용성분을 평가하여 정보를 제공하므로써 자원의 활용가치를 높이고자 수행하였다. 시험에는 렌즈콩 68, 병아리콩 72, 송이콩 61자원, 총 3작물 201자원을 공시하였다. 작물별 개화일수 평균은 56.7일에서 60.8일로 큰 차이를 보이지 않았으나, 작물별 성숙일수 평균은 26.1일(렌즈콩)에서 107.3일(송이콩)로 변이가 매우 컸다. 작물별 생육일수의 평균은 렌즈콩이 86.8일로 가장 짧고, 병아리콩 108.4일, 송이콩이 163.9일로 가장 길었다. 열대, 아열대 수집 두류 중 병아리콩과 송이콩은 정상적인 개화, 결실로 국내재배가 가능하였으나, 송이콩의 생육일수를 줄일 수 있는 작형개발이 필요하며, 렌즈콩은 5월 이후 기온 상승으로 인해 정상적인 개화, 결실에 어려움이 있어 늦여름 작형을 고려해봐야 할 것으로 보인다. 작물별 100립중의 평균과 범위는 렌즈콩 2.2 g, 1.8-5.3 g, 병아리콩 22.9 g, 7.4-74.6 g, 송이콩 3.8 g, 3.2-5.0 g이었다. 두과 작물은 단백질과 섬유질이 풍부한 것으로 알려졌으며 본 결과의 작물별 조단백 함량 평균은 17.3-26.4%, 조섬유 함량 평균은 4.3-9.5%로 조단백, 조섬유 모두 송이콩의 평균 함량이 가장 높았다. 작물별 식이섬유 함량 평균은 15.7-50.7%로 렌즈콩, 병아리콩은 대조품종인 신선두와 유사한 수준이었으나 송이콩은 월등히 높아(평균 50.7%, 최고 56.3%, IT208112) 식이섬유 고함유 작물로서 활용가치가 있을 것으로 보인다. 렌즈콩, 병아리콩, 송이콩 모두 100립중과 조섬유, 식이섬유 함량간에 높은 부의 상관을 보였으며, 병아리콩의 100립중 변이가 큼에 따라 상관관계가 있는 모든 성분 함량의 변이도 컸다. 전통적으로 활용하고 있는 작물인 강낭콩의 성분 함량과 비교한 결과 평균 조단백 함량은 송이콩과 렌즈콩에서, 조지방, 조섬유 함량은 송이콩과 병아리콩에서 식이섬유 함량은 송이콩에서 우수하였다. 송이콩은 조단백, 조섬유, 식이섬유 함량이 다른 두류 작물보다 월등히 우수한 것으로 나타나 가공용, 기능성용, 산업용 등 용도를 발굴하여 활용할 가치가 있을 것으로 보인다.