• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1515-1522
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• 2012

식물호르몬인 abscisic acid (ABA)는 식물의 비생물학적 스트레스의 적응과정에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 또한 ABA는 종자휴면, 발아, 세포분열의 저해, 기공개폐와 같은 중요한 과정에 관여하고 있다. OsABF2(Oryza sativa ABRE Binding Factor2)는 벼에서 비생물학적 스트레스와 ABA 신호전달 과정에 양성적으로 관여하는 bZIP 형태의 전사인자이다. OsABF2 유전자의 발현은 ABA와 다양한 스트레스 처리에 의해 유도된다. 본 논문에서는 OsABF2 유전자를 과발현한 애기장대가 가뭄, 고염, 고온 상태에서의 생존율이 야생형보다 증가하는 것을 확인하였다. 또한 ABA가 존재하는 상황에서 OsABF2 유전자를 과발현한 애기장대의 발아율이 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 OsABF2 유전자를 과발현한 애기장대는 비생물학적 스트레스에 대한 내성이 증가하고 ABA 감수성은 증가하는 것으로 확인되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권9호
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• pp.1392-1398
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• 2006

We investigated a possible coordination between the biosyntheses of two polyketides in the cereal head blight fungus Gibberella zeae, zearalenone (ZEA) and aurofusarin (AUR), which are catalyzed by the polyketide synthases (PKS) PKS4/PKS13 and PKS12, respectively. To determine if the production of one polyketide influences that of the other, we used four different transgenic strains of G zeae; three were deficient for either ZEA or AUR or both, and one was an AUR-overproducing strain. The mycelia of both the wild-type and ${\Delta}PKS4$ strain deficient for ZEA produced AUR normally, whereas the mycelia of both the ${\Delta}PKS12$ and ${\Delta}PKS4::{\Delta}PKS12$ strain showed no AUR accumulation. All the examined deletion strains caused necrotic spots on the surface of com kernels and were found to produce the nonpolyketide mycotoxins trichothecenes to the same amount as the wild-type strain. In contrast, the AUR-deficient ${\Delta}PKS12$ strains produced greater quantities of ZEA and its derivatives than the wild-type progenitor on both a rice substrate and a liquid medium; the AUR-overproducing strain did not produce ZEA on either medium. Furthermore, the expression of both PKS4 and PKS13 was induced earlier in the ${\Delta}PKS12$ strains than in the wild-type strain, and there was no difference in the transcription of PKS12 between the two strains. Therefore, these results indicate that the ZEA biosynthetic pathway is negatively regulated by the accumulation of another polyketide (AUR) in G zeae.

• 농약과학회지
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• 제7권2호
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• pp.108-116
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• 2003

새로운 quinclorac계 제초성 화합물을 탐색하기 위하여 기질 화합물로 3-phenyl-5-(3,7-dichloro-8-quinolinyl)-1,2,4-oxadiazole 유도체들의 벼 (Ory)와 논피(Ech) 줄기 및 뿌리에 대한 생장 저해활성에 관한 비교 분자장 분석 (CoMFA)과 분자 홀로그램 구조-활성관계 (HQSAR) 를 분석하였다. 두 초종의 부위 별 생장 저해 활성에 대한 PLS 계산에 따른 교차 확인된 예측성$(q^2)$과 Pearson 상관계수$(r^2)$를 비교한 바, HQSAR 모델이 CoMFA 모델보다 양호한 결과를 나타내었다. 논피에 대한 선택성 조건은 입체적으로 큰 치환기로서 phenyl 고리상에 양하전을 생성하는 전자 끌게가 도입되어야 할 것으로 판단되었으며 2,6-dichloro, U5 및 2,4,6-trichloro-치환제, U6(${\Delta}pI_{50}$=CoMFA: 1.18 및 HQSAR: 1.82) 등은 두 초종에 대하여 선택성과 고활성이 예측되는 화합물이었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권3호
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• pp.177-183
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• 2008

본 연구는 동진벼 유래의 Ac/Ds 삽입변이집단의 GUS 분석을 통하여 뿌리 및 미숙종자에서 강하게 GUS가 발현한 개체를 선발하여 FST(flanking sequence tag) 분석 한 결과 Ds 전이 인자가 3번 염색체 zinc finger RING-H2 관련 Oszinc626 유전자의 첫 번째 exon 부위에 single copy로 삽입되어 있었으며, 선발변이체는 뿌리 및 종자 발달이 정상인 동진벼에 비해 매우 낮은 것으로 나타났다. Oszinc626 유전자는 RING-H2 type(C3-H2-C3)으로 $Cys-X_2-Cys-X_{28}-Cys-X-His-X_2-His-X_2-Cys-X_{14}-Cys-X_2-Cys$ 배열이 C-terminus 가장 말단에 위치하며, 49 kDa의 분자량을 가지고 있다. 또한 Southern blot 분석에서 Oszinc626 유전자는 벼 게놈상에 single copy로 존재하였다. RT-PCR을 통한 돌연변이 유전자의 발현분석 결과 250 mM의 염과, $4^{\circ}C$ 저온등과 같은abiotic stress에 의해 발현이 증가함을 보였고, 호르몬처리에 있어서 ABA와 IAA의 식물호르몬을 처리했을 경우 24시간까지 계속해서 발현양이 증가하는 것을 보이는 반면, 2,4-D 처리의 경우 30분 후에 발현이 일시적으로 증가되었으나 이후 발현이 급속히 감소한 것을 보였다. 벼의 조직 별 발현 검정에서 미성숙한 종자, 뿌리 분열조직 및 신초 등 주로 생장점 부위에서 강하게 발현되는 것을 보임에 따라 Oszinc626 유전자의 경우 식물의 생장에 관여하는 주동 유전자의 하나로 판단된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권5호
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• pp.289-296
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• 2001

유전공학 기술은 지금까지 발전 유지하여 온 전통 육종기술의 약점을 보완하고 연계할 때만이 무한한 잠재력을 발휘할 수 있기 때문에 농업생산에서 새로운 전기를 마련할 수 있는 품종개발을 전제로 연구 방향을 설정하는 것이 바람직하다. 따라서 우리나라의 품종 보급의 양대 축인 정부 주도의 식량작물 육종사업과 개인 종묘회사가 주도하는 원예작물 육종사업에 필요한 유전공학연구를 수행해야 할 것이며 철저한 현황파악과 성공가능성을 세계 경쟁의 입장에서 분석하여 연구의 우선 순위를 정하고 집중적인 인력 양성과 연구투자를 지속하여야 결실을 얻을 것으로 본다. 유전공학연구의 기본 방향으로는 실용화 촉진을 위한 연구와 원천기술확보를 위한 기초 연구로 대별하여 농가 또는 작물 육종기관에 필요한 연구는 농림부에서 주관하고 원천 기술 확보를 위한 기초연구는 과학기술부에서 주도하여 구체적이고 실현 가능한 정책을 수립 추진하여야 할 것이다. 구체적으로 실용화 촉진연구는 전통 육종 기술의 목표인 획기적 수량증대, 작물의 재배안정성 향상 및 품질 개량범주에 속하는 유전자 전환작물 개발 및 생리활성물질 생산 작물의 개발로 볼 수 있으며 기초 연구로서는 각 작물의 유전체 연구개발과제라고 생각된다. 이미 선진국에서는 몬산토 등 대기업을 중심으로 대두, 옥수수, 감자, 유채 등 주요 작물에서 제초제 저항성, 내충성, 내병성 등 유전자 전환작물을 상용화하여 농업 생산비를 절감하고 수량성을 향상시키는 등 기술 부가가치를 높이고 있으며, 이들 수확물을 수출하거나 또는 종자로 수출하여 농업의 상업화와 국제화를 추진하고 있는 동시에 지적소유권을 선점하고 그 기술까지 수출하고 있는 실정이다. 국내에서도 유전공학 연구가 어느 정도 수행되어 벼를 비롯한 주요 농작물의 형질 전환 기술이 정립되었고 다양한 소재로부터 개발된 신기능성 형질전환작물이 개발되고 있으나 아직은 농가 및 농장에 보급되지 못하고 연구소나 대학 실험포장에 격리 실험을 실시 중에 있다. 또한 기초 연구인 유전체 연구로 국, 공립연구소 및 대학 실험실에서 벼, 배추, 고추 등 일부 작물에서 산발적으로 시작되어 유전자 지도 작성 및 유용 유전자 개발 등 필수적인 연구를 시작하고 있으나 연구비와 인력 부족으로 국제 경쟁력을 갖추지 못하고 있다. 그러므로 앞으로의 과제는 연구 중에 있는 과제들을 보다 활성화하여 연구결과를 조속히 얻도록 노력해야 하며 새로 시작하는 과제는 연구기관의 능력과 연구 후의 실용화를 촉진할 수 있도록 일괄 system 확립을 전제로 하는 협동연구체제로 수행하는 것이 바람직하다. 그 동안 식량작물의 종자개량 및 보급사업은 정부주도로 국공립 연구소를 중심으로 수행되어 왔으나 앞으로는 민영화 및 기업화를 촉진하는 정책을 추진하여야 외국의 종자회사 또는 농업 생산자와 경쟁할 수 있는 농기업 체제가 탄생될 것이다. 또한 국공립 연구 기관은 대학 및 개인회사연구소의 농업 연구를 지원하는 Infra system 확충을 목표로 연구 방향을 수정해야 할 것이며 유전 자원 연구, 작물 유전체 연구 등 직접적으로 수익성이 없는 기초적 연구에 치중하여 나라 전체의 연구 수준을 향상시키도록 노력해야 21세기에 농업에서 국제 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보여진다.