• 한국조경학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-24
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• 1985

The pinus trees planted by the road in the Seoul -Suwen high-way was surveyed on the damages due to air pollution during April and May in 1984. The results were as follows ; The concentration of SO$_2$was ranged from 0.003 to 0.05ppm, NOx from 0.03 to 0.1ppm and the amount of dust fall, from 10 to 110ton/km$^2$/month. While the concentrations of gaseous pollutants such as SO$_2$and NOx were notsignificantly different in the type of road and with in the distence of 20 meters from the road the dust falls were decreased as remoted from the road. The tissue damages of leaves were determined by the microscopic observation. The higher concentration of dust fall on the leaf, the more severe damage observed in the stomata. The attached dust of the leaves were ranged from 1l to 75mg/g of leaf, and those were significantly incereased as near from road. The sulfur contents of leaves were measured at 0.15g/100g of leaf in the 5 meters located and at 0.064g/100g of leaf in the 20 meters, and the lead contents, 45ug/g of leaf in the 5 meters and 24ug/g in the 15 meters. The appearent damages of plant were very much corelated to the attached dusts of leaves the sulfur contents and the amount of dust fall, and the multiple regression analysis between the damages and factors of air pollution were under taken. As increment of vehicle in future, the air Pollution was predicted and the plant damages were estimated.

• 한국환경농학회지
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• 제40권3호
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• pp.186-193
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• 2021

BACKGROUND: Before generating transgenic plant using the CRISPR-Cas9 system, the efficiency test of sgRNAs is recommended to reduce the time and effort for plant transformation and regeneration process. The efficiency of the sgRNA can be measured through the transient expression of sgRNA and Cas9 gene in tomato cotyledon; however, we found that the calculated efficiency showed a large variation. It is necessary to increase the precision of the experiment to obtain reliable sgRNA efficiency data from transient expression. METHODS AND RESULTS: The cotyledon of 11^th, 15^th, 19^th, and 23^rd-day-old tomato (Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom) were used for expressing CRISPR-Cas9 transiently. The agrobacterium harboring sgRNA for targeting ALS2 gene of tomato was injected through the stomata of leaf adaxial side and the genomic DNA was extracted in 5 days after injection. The target gene edition was identified by amplifying DNA fragment of target region and analyzing with Illumina sequencing method. The target gene editing efficiency was calculated by counting base deletion and insertion events from total target sequence read. CONCLUSION: The CRISPR-Cas9 editing efficiency varied with tomato cotyledon age. The highest efficiency was observed at the 19-day-old cotyledons. Both the median and mean were the highest at this stage and the sample variability was also minimized. We found that the transgene of CRISPR-Cas9 system was strongly correlated with plant leaf development and suggested the optimum cotyledon leaf age for Agrobacterium-mediated transfection in tomato.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.49-57
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• 2021

본 연구는 자연환경 속에서 스스로 성장하는 나무의 시스템을 통하여, 건축물에 있어서도 스스로 에너지를 생산할 수 있는 방법을 모색하고자 한 것으로, 나무의 구조, 순환 및 환경반응 시스템으로 구분하여 실 사례와 문헌중심으로 살펴본 것이다. 1) 나무의 구조는 지상계와 뿌리조직으로 나뉘며, 가압된 세포막들로 강성을 유지한다. 지상계인 줄기와 크라운에 의한 풍력의 저항은 건축물의 내진구조원리에, 측면 뿌리의 판형 버트레스는 수평트러스 및 현수교에 적용될 수 있다. 또한 다세포의 블록들은 공기막 구조의 원리에 해당된다. 2) 나무의 순환시스템에 있어서, 나뭇잎의 미세한 기공을 통한 증산작용은 많은 양의 열 방출로 효과적인 냉각 수단이 될 수 있어, 건축물의 냉방에 직접 도입할 수 있다. 또한 증산 작용은 물의 양수와 급수, 태양 그늘을 이용한 창문의 자동 개폐 등에도 적용될 수 있다. 3) 나무의 잎과 꽃에서 읽어낼 수 있는 환경변화에 따른 반응 시스템은 새로운 감지기술과 재료의 사용을 통하여 건축물의 지붕 및 외피디자인에 적용될 수 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제41권2호
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• pp.115-124
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• 2022

BACKGROUND: Methane is a major greenhouse gas attributed to global warming partly contributed by agricultural activities from ruminant fermentation and rice paddy fields. Methanotrophs are microorganisms that utilize methane. Their unique metabolic lifestyle is enabled by enzymes known as methane monooxygenases (MMOs) catalyzing the oxidation of methane to methanol. Rice absorbs, transports, and releases methane directly from soil water to its stems and the micropores and stomata of the plant epidermis. Methylobacterium species associated with rice are dependent on their host for metabolic substrates including methane. METHODS AND RESULTS: Methylobacterium spp. isolated from rice were evaluated for methane oxidation activities and screened for the presence of sMMO mmoC genes. Qualitatively, the soluble methane monooxygenase (sMMO) activities of the selected strains of Methylobacterium spp. were confirmed by the naphthalene oxidation assay. Quantitatively, the sMMO activity ranged from 41.3 to 159.4 nmol min^-1 mg of protein^-1. PCR-based amplification and sequencing confirmed the presence and identity of 314 bp size fragment of the mmoC gene showing over 97% similarity to the CBMB27 mmoC gene indicating that Methylobacterium strains belong to a similar group. CONCLUSION(S): Selected Methylobacterium spp. contained the sMMO mmoC gene and possessed methane oxidation activity. As the putative methane oxidizing strains were isolated from rice and have PGP properties, they could be used to simultaneously reduce paddy field methane emission and promote rice growth.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권2호
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• pp.139-144
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• 2022

The genus Prunus (family: Rosaceae) consists of over 400 plant species and exhibits vast biodiversity worldwide. Given the wide distribution of this genus, its taxonomic classification is important. Anatomical characteristics are conserved and stable and can therefore be used as an important tool for the taxonomic characterization of plants. Therefore, this study aimed to assess and document the anatomical characteristics of the leaf, stem, and seed of P. africana using micrographs and photographs for possible use in the identification, quality control, and phylogenetic analysis of the species. The anatomical sections of a young stem revealed a cortex consisting of isodiametric parenchyma cells, druse crystals, primary vascular bundles, and pith. The mature stem bark majorly consisted of the rhytidome, with the periderm densely arranged in multiple layers; a cluster of stone cells; and sclerenchyma. The leaf sections were hypostomatic, with stomata sizes ranging from 18.90-(22.34)-26.90 × 15.41-(18.40)-21.22 ㎛. The leaf sections showed the presence of characteristic druse crystals, vascular bundles, and mesophyll layers. The pericarp contained the epicarp, mesocarp, and endocarp, with their thickness being approximately 350-400, 300-350, and 30-50 ㎛, respectively. In addition, it contained a seed testa with a thickness of approximately 50-60 ㎛. The morphological and anatomical characteristics observed in P. africana leaves, stems, and seeds in this study could serve as useful data for the taxonomic identification of this species.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권4호
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• pp.271-291
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• 2022

Pectin methylesterase (PME) plays an important role in vegetative and reproductive development and biotic/abiotic stress responses by regulating the degree of methyl-esterification of pectic polysaccharides in the plant cell wall. PMEs are encoded by a large multigene family in higher land plant genomes. In general, the expression of plant PME genes shows tissue- or cell-specific patterns and is induced by endogenous and exogenous stimuli. In this study, we identified PME multigene family members (CsPMEs) from the sweet orange genome and report detailed molecular characterization and expression profiling in different citrus tissues and two fruit developmental stages. We also discussed the possible functional roles of some CsPME genes by comparing them with the known functions of PMEs from other plant species. We identified 48 CsPME genes from the citrus genome. A phylogenetic tree analysis revealed that the identified CsPMEs were divided into two groups/types. Some CsPMEs showed very close phylogenetic relationships with the PMEs whose functions were formerly addressed in Arabidopsis, tomato, and maize. Expression profiling showed that some CsPME genes are highly or specifically expressed in the leaf, root, flower, or fruit. Based on the phylogenetic relationships and gene expression profiling results, we suggest that some CsPMEs could play functional roles in pollen development, pollen tube growth, cross incompatibility, root development, embryo/seed development, stomata movement, and biotic/abiotic stress responses. Our results shed light on the biological roles of individual CsPME isoforms and contribute to the search for genetic variations in citrus genetic resources.

• 한국산림과학회지
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• 제31권1호
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• pp.8-20
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• 1976

소나무 천연임분(天然林分)의 변이(變異)를 연구하기 위해 1974년도(年度)의 3개집단선발(個集團選拔)에 이어서 소나무 3개집단(個集團)이 강원도(江原道) 명주군(溟州群) 연곡면(連谷面) 삼산리(三山里)(4), 경북(慶北) 울진군(蔚珍郡) 서면(西面) 하원리(下院里)(5), 경기도(京畿道) 수원시(水原市) 이목동(梨木洞)(6)에서 선발(選拔)되었다. 각(各) 집단별(集團別)로 20개체(個體)의 임목(林木)이 선정되어 외부형태학적(外部形態學的) 특성(特性) 그리고 침엽(針葉) 및 재질(材質)의 특성(特性)이 조사되었다. 이 결과는 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 침엽(針葉)의 특성중(特性中)에서 거치밀도(鋸齒密度), 수지도수(樹脂道數)는 통계학적(統計學的)으로 집단간(集團間)에 차이(差異)를 갖지 않았지만 엽(葉) 양면(兩面)의 기공열(氣孔列)은 통계학적(統計學的)으로 집단간(集團間)에 차이(差異)가 인정(認定)되었다. 그러나 개체간(個體間)에는 모든 침엽(針葉)의 특성(特性)에서 유의(有意)한 차이(差異)가 지적(指摘)될 수 있었다. 2. 어느 집단(集團)을 막론하고 기공열(氣孔列)에 있어서는 잎의 복면(腹面)과 배면간(背面間)에 높은 상관(相關)을 지니고 있었다. 3. 연주군(溟州郡) 집단(集團)이 수지도(樹脂道) 지수(指數)에서 높은 값을 보였는데 이것은 그 집단(集團)이 잡종성(雜種性)을 지녔다는 것을 뜻한다. 4. 재질(材質)의 특성(特性)에서 연륜폭(年輪幅)과 추재율(秋材率)은 집단간(集團間)에 통계학상(統計學上) 차이(差異)를 보였지만 비중(比重)과 가도관장(假導管長)은 집단간차이(集團間差異)가 없었다. 그러나 한 집단내(集團內)에 있어서는 모든 값이 연륜구분간(年輪區分間)에 통계학적(統計學的) 차이(差異)가 인정(認定)되었다. 5. 연륜폭(年輪幅)은 수령증가(樹令增加)에 따라 급(急)히 감소(減少)했지만 추재율(秋材率), 비중(比重), 가도관장(假導管長)은 장령기(壯令期)까지는 서서(徐徐)히 증가(增加)하고 그 후(後)에 점차로 감소(減少)하였다. 그렇지만 감소(減少)하는 증가(增加)하는 양상(樣相)은 집단(集團)에 따라 다소(多少) 차이(差異)가 있었다. 6. 모든 침엽특성(針葉特性)에 의(義)한 변이계수(變異係數)에서 울진집단(蔚珍集團)의 값이 대체로 높았다. 그리고 모든 재질(材質)의 특성(特性)에 의(義)한 변이계수(變異係數)에서 수원집단(水原集團)의 값이 언제나 가장 높았고 명주군집단(溟洲郡集團)의 값은 가장 낮았다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권1호
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• pp.130-134
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• 2016

$CO_2$는 기공 메커니즘에 어떤 영향을 주는가? 햇빛에 의해 유도된 기공 열림에서 독립적인 $CO_2$의 효과를 분리해서 본다는 것은 어려운 일이기 때문에, $CO_2$에 의한 기공 열림 메커니즘은 아직 명확하게 밝혀지지 않은 실정이다. 기공은 또한 $CO_2$ 농도에 따라 다르게 반응 할 수 있다. 기공 열림과 닫힘의 식물의 생체적인 리듬도 관여하므로, $CO_2$의 반응에 대한 해석은 많은 요소들을 고려해야 한다. 세포간극 내강 ($C_i$)의 감소된 $CO_2$에서는 기공을 열린다는 것이 일반적으로 정해진 사실이다. 기공 열림의 정도를 결정하는 것은 삼투 물질이고, $CO_2$가 삼투 물질의 수송에 영향을 준다고 가정하는 것이 $CO_2$가 기공 메커니즘에 영향을 주는 유일한 방법이다. 그러나 $CO_2$가 어떻게 공변세포 내의 삼투물질 농도에 영향을 주는지 그 메커니즘은 불분명하다. 지금까지, $CO_2$는 공변세포의 삼투퍼텐셜을 증가시키는 이온과 유기물이 어떻게 공변세포 막을 통한 수송 메커니즘이 이루어지는지는 알려진 것이 없다. 따라서 이 연구에서는 $CO_2$에 의한 삼투물질들의 공변세포 막 투과성에 대해 초점을 두었다. 잎을 일정한 농도의 $CO_2$에 노출할 때 $CO_2$-관련된 반응들이 나타난다. 빛에 의한 기공 열림의 가설은 $K^+$, $Cl^-$, 슈크로스 그리고 말산$^{2-}$를 포함하는 공변세포 내 삼투물질 농도의 증가에 있다. $CO_2$가 $H^+$를 세포 밖으로 방출하는 것을 나타내는 막의 과분극 (hyperpolarization)을 유도했다는 보고가 있다. 이는 $CO_2$가 막 투과성에 관련된 첫 번째 증거이다. 온전한 잎에서 $CO_2$는 빛에 의해 유도된 막의 과분극보다 3~4 배까지 공변세포의 막 과분극을 유도했다. 이러한 결과들은 $CO_2$가 막 투과성에 영향을 주는 인지질 이중층과 수송단백질의 물리적인 특성에 변화를 초래한다는 것을 의미한다.

• 식물분류학회지
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• 제46권2호
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• pp.199-212
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• 2016

쉬땅나무족(Adenostoma: 3 spp., Chamaebatiaria: 1 sp., Sorbaria: 11 spp., Spiraeanthus: 1 sp.)과 연관분류군인 Gillenia속 2분류군, Lyonothamnus속 2분류군을 포함한 총 20분류군의 잎 표피 미세구조에 대한 분류학적 유용성을 검토하고자 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하고 기재하였다. Adenostoma속, Chamaebatiaria속, Spiraeanthus속에서 기공복합체(stomatal complex)는 향축면과 배축면 모두에 기공이 존재하는 양면기공엽(amphistomatic type)이었고, Gillenia속 Lyonothamnus속과 Sorbaria속에서는 배축면(abaxial side)에만 존재하는 이면기공엽(hypostomatic type)으로 나타났다. 공변세포의 크기는 $7.84-48.7{\times}5.86-38.6{\mu}m$으로 속과 종마다 다소 차이를 보이는데, Sorbaria tomentosa var. tomentosa ($7.84-11.8{\times}6.84-10.5{\mu}m$)가 가장 작은 공변세포로 나타났고, Adenostoma fasciculatum var. obtusifolium ($30.3-48.7{\times}18.8-38.6{\mu}m$)에서 가장 크게 나타났다. 기공복합체의 형태는 대부분 불규칙형(anomocytic)이 우세하며, 불규칙형과 방사형(actinocytic)이 모두 나타나거나 드물게 다륜형(cyclocytic)이 나타나는 분류군이 확인되었다. 부세포 수층벽(anticlinal wall)은 직선형과 곡선형이 동시에 관찰(straight/curved) 되거나 파상형(undulate) 또는 굴곡형(sinuate)이 관찰되었다. 연구된 분류군에서 나타나는 모용의 종류는 크게 4종류로 단세포단모(unicellular non-glandular trichome), 성상모(stellate), 선모(glandular trichome), 농포성 선모(pustular glandular trichome)가 확인되었다. 연구된 분류군 가운데 일부 분류군의 표피세포에서 막성 판(membraneous platelets), 판 모양(platelets)의 표피상납질(epicuticular wax)이 관찰되었다. 비록 잎 표피 미세형태학적 형질 내 본 족의 공유파생형질을 찾을 수 없었지만, 모용의 다양성(트기, 성상모, 선모)과 표피상납질 유무의 분류학적 유용성을 확인하였다. 잎 표피 내 다양한 미세형태학적 형질은 외부형태학적 형질과 더불어 본 족을 이해하는데 보다 유용한 정보를 제공할 것이다.

• 식물분류학회지
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• 제39권1호
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• pp.12-23
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• 2009

거미꼬리고사리의 잡종성을 분석하기 위하여 모종으로 추정되는 꼬리고사리, 거미고사리와 함께 외부형태, 포자형태, 해부학적 형질 그리고 염색체에 관한 연구를 수행하였다. 거미꼬리고사리는 엽신이 선상 피침형으로 1회 우상분열을 하지만, 우편 기부가 중축에 넓게 붙어 거의 단엽에 가까운 형태를 띠어 거미고사리와 유사하거나 또는 도피침형이며 기부의 우편이 삼각상 피침형으로 2-3갈래져서 꼬리고사리와 유사한 특징을 동시에 가지고 있었다. 3 분류군의 포자의 표면무늬는 돌출된 날개를 형성하는 주름이 있고, 이들이 불규칙하거나 완전치 않은 망상을 형성하였다. 망상무늬의 분포양상은 꼬리고사리의 경우, 성긴 것부터 중간형까지, 거미고사리의 경우, 조밀한 것부터 중간형까지 나타난 반면, 거미꼬리고사리는 성긴 것부터 중간형 및 조밀한 것까지 모두 나타났다. 포자의 크기는 거미꼬리고사리가 평균 $54.63{\mu}m$로 $47.81{\mu}m$의 크기를 갖는 꼬리고사리와 $44.22{\mu}m$의 크기를 갖는 거미고사리보다는 큰 것으로 나타났다. 모든 분류군에서 잎의 표면세포는 파상형으로 나타났으나 꼬리고사리의 굴곡이 가장 얕았고, 거미고사리가 가장 깊었으며 거미꼬리고사리는 중간형으로 차이를 보였다. 또한 단위면적당($mm^2$) 기공의 수는 꼬리고사리가 67.00개로 가장 많았고, 거미고사리가 37.86개로 가장 적었으며, 거미꼬리고사리는 이들의 거의 중간인 45.91개로 나타나 차이를 보였다. 염색체의 수는 꼬리고사리와 거미고사리에서 2n = 72개로 나타난 반면, 거미꼬리고사리의 경우 마이산(전북)과 두륜산(전남)에서 채집된 개체에서 2n = 72개인 2배체와 불암산(서울)의 개체에서 2n = 144개인 4배체가 나타났다. 결과적으로 거미꼬리고사리는 잎의 형질, 포자의 표면무늬 및 크기, 잎의 표면세포의 형태와 기공 수 및 염색체의 변이등을 고려하였을 때 꼬리고사리와 거미고사리의 타가배수화과정을 거쳐 기원된 잡종으로 확인되었다.