• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.139-139
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• 2020

• 한국작물학회지
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• 제54권2호
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• pp.210-217
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• 2009

본 연구에서 실행한 LM 벼의 화분비산 연구는 non-LM벼와 잡초성 벼의 의도치 않은 교잡은 경작지의 생태계에 문제를 야기할 기능성이 커지고 있다. 본 연구는 이를 예방하기 위한 벼의 이격거리 설정을 위하여 수행하였다. 1. 벼의 개화기간의 개화시간$(10:00{\sim}14:00)$의 주풍은 남풍이었으며, 시간대별 풍속은 $0.94{\sim}1.77$ m/s이었다. 2. 개화기는 LM벼와 Wild벼가 일치하는 기간은 8일이였으며, LM벼와 Wild벼의 최성기는 4일의 차이가 있다. 3. LM벼의 화분이 non-LM벼보다 유의하게 작게 조사되었다. 4. 화분채집량은 위가 노출된 슬라이드 글라스가 위가 덮인 슬라이드 글래스 보다 많았으며 LM벼가 Wild벼보다 비산량이 많았다. 5. 벼 화분의 비산은 오전 10시부터 오후 2시까지 대부분 이루어졌다. 6. 거리에 따른 화분비산량은 1 m까지는 급격히 감소하였으며 2 m이상에서는 서서히 감소하는 전형적인 지수함수를 나타냈으며, 3 m이상에서는 거의 발견되지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권2호
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• pp.207-218
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• 2008

The impacts of planted transgenic rice varieties on bacterial communities in paddy soils were monitored using both cultivation and molecular methods. The rice field plot consisted of eighteen subplots planted with two genetically modified (GM) rice and four non-GM rice plants in three replicates. Analysis with denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of PCR-amplified 16S rRNA genes revealed that the bacterial community structures were quite similar to each other in a given month, suggesting that there were no significant differences in bacterial communities between GM and non-GM rice soils. The bacterial community structures appeared to be generally stable with the seasons, as shown by a slight variation of microbial population levels and DGGE banding patterns over the year. Comparison analysis of 16S rDNA clone libraries constructed from soil bacterial DNA showed that there were no significant differences between GM and non-GM soil libraries but revealed seasonal differences of phyla distribution between August and December. The composition profile of phospholipid fatty acids (PLFA) between GM and non-GM soils also was not significantly different to each other. When soil DNAs were analyzed with PCR by using primers for the bar gene, which was introduced into GM rice, positive DNA bands were found in October and December soils. However, no bar gene sequence was detected in PCR analysis with DNAs extracted from both cultured and uncultured soil bacterial fractions. The result of this study suggested that, in spite of seasonal variations of bacterial communities and persistence of the bar gene, the bacterial communities of the experimental rice field were not significantly affected by cultivation of GM rice varieties.

• 한국환경농학회지
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• 제21권2호
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• pp.156-161
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• 2002

냉해나 한발등의 환경스트레스에 대해 저항성을 유발하는 유전자를 환경스트레스에 강한 잡초성벼로부터 선발하고 이들 유전자를 재배벼에 도입하여 도입유전자 산물의 과량 발현을 통해 냉해나 한발 등에 대한 저항성이 향상된 벼를 선발하고자 하였다. 잡초성벼인 Bhutan 14Ad로부터 냉해 및 한발 저항성 유전자로 알려진 superoxide dismutase (SOD) cDNA를 분리하고자 mRNA를 분리하고 이 분리된 mRNA를 이용해 reverse transcriptase PCR방법으로 SOD cDNA를 cloning 하였다. 그 결과 2종의 SOD cDNA가 cloning되어 SOD-A, SOD-B로 명명하였다. 이들 cDNA의 염기서열을 결정한 결과 이들은 아미노산 서열 상동성이 88.4%를 나타내었으며, SOD-A는 Oryza sativa 계열의 Cu/Zn SOD유전자인 GenBank accession No. L36320와 99.3% 동일하였으며, SOD-B는 accession No. D01000과 100% 동일하였다. 이들 SOD-A와 SOD-B cDNA를 재배벼인 낙동벼에 형질전환하여 형질전환체 벼를 선발하였으며, 이들 형질전환체 벼의 냉해저항성및 한발저항성 검정을 통해 저항성이 향상된 형질전환체 벼를 선발하고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제43권4호
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• pp.197-206
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• 2000

This paper summarizes recent developments in the field of molecular biology and its application to plant breeding, particularly in rice. Plant breeding in the past mostly depended on the time-consuming crossing of known genomes limited to certain traits. Plant breeding has now benefited from marker-assisted selection and genetic engineering to widen the gene pool, improve plant protection, and increase yield. Future plant breeding will expand based on functional and nutritional genomics, in which gene discovery and high-throughput transformation will accelerate crop design and benefits will accrue to human health, in the form of nutritional food for poor people to reduce malnutrition, or food enriched with antioxidants and with high food value for rich people. Agricultural biotechnology for food is no longer a dream but a reality that will dominate the 21st century for agriculture and human welfare.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.89-96
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• 2017

CRISPR/Cas9 기술은 생명공학을 활용한 신품종 작물육성에 있어 패러다임 변혁을 가져다 줄 핵심 기반기술이다. 본 연구에서는 CRISPR/Cas9를 이용하여 유전자편집기술을 기존에 알려진 방법보다 쉽고 정확하게 실험 할 수 있도록 sgRNA 디자인, 벡터구축, 형질전환체 육성 및 분석 등을 자세히 기술하였다. sgRNA는 http://www.rgenome.net/ 사이트에서 NGG 영역을 중심으로 하여 target-up: 5'-ggcaGNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN-3'과 target-down: 5'-aaacNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNC-3'의 올리고를 디자인하였다. 식물형질전환용 벡터는 pPZP-Cas9-RGEN을 기본으로 하였으며, sgRNA의 프로모터는 OsU3를 이용하여 pPZP::35S::Cas9::PinII-OsU3::sgRNA::Bar-Gen 순으로 구축하였다. 형질전환체의 육성은 단기형질전환 Agrobacterium 법을 사용하였으며 재분화 식물체를 얻는데48일 정도 소요되었다. 형질전환체 유무는 genomic PCR 분석으로 single copy 선발은 TaqMan PCR로 분석하였다. 정밀유전자편집 식물체는 T1 세대에서 T-DNA 삽입되지 않은 식물체를 Bar-strip에 의해 선발하였다. 선발된 식물체의 sgRNA 영역의 염기배열 조사에 의해 유전자 편집 식물체를 육성하였다. 따라서 본 연구에서 CRISPR/Cas9 system에 의한 정밀유전자편집 기술을 이용하여 보다 빠르고 쉽고 경제적으로 유전자가 편집된 개체를 확보할 수 있었다. 본 실험에서 확립된 system은 상업용 식물 계통육성에 이용 가능하여 육종적 가치가 매우 클 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권2호
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• pp.149-155
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• 2017

벼는 중요한 식량작물이며 지속적으로 벼흰잎마름병균, 도열병균, 잎집무늬마름병균, 바이러스 등 여러 병원균에 의해 수확량이 영향을 받고 있다. 이들 중 Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)에 의해 유발되는 벼흰잎마름병은 세계 벼 재배지역에 발병하여 막대한 피해를 주고 있어 문제가 되고 있다. 따라서 생물적/비생물적 스트레스 저항성에 관여한다고 알려져 있는 식물 특이 전사인자 중의 하나인 NAC(NAM, ATAF, and CUC) 전사인자를 이용하여 벼의 벼흰잎마름병에 대한 저항성을 증진시키고자 하였다. 본 연구에서는 벼에서 NAC 전사인자 중 하나인 OsNAC58 유전자를 분리해 냈으며 아미노산 서열을 바탕으로 분석해 본 결과이 유전자는 5개의 NAC전사인자 group 중에서도 stress와 많은 관련이 있다고 알려진 group III에 속하였다. 또한 세포 내 위치를 확인하기 위해 GFP와 융합한 단백질을 이용해 조사해 본 세포 내에서도 핵에 위치하는 것으로 조사되었다. OsNAC58 유전자의 생물학적 기능 분석을 위해 이 유전자를 과발현시킨 벼 형질전환체를 만들었다. 동진벼를 기준으로 보다 발현이 높은 13개 계통을 선발하였으며, 이들 계통에 벼흰잎마름병균을 접종하여 병저항성을 검정한 결과 동진벼에 비해 벼흰잎마름병에 대한 저항성이 크게 증대함을 보였다. 이것은 벼의 OsNAC58 유전자가 벼흰잎마름병균 침입 시 숙주인 벼 핵 내에서 벼의 병저항성 기작을 조절하여 나타난 결과로 추정된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제27권1호
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• pp.17-23
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• 2003

Agrobacterium-mediated transformation of American ginseng (Panax quinquefolius L.) with strain LBA 4404 containing a rice thaumatin-like protein gene is described. The selectable markers used were phosphinothricin acetyltransferase and hygromycin phosphotransferase genes. Epicotyl explants from seedlings were precultured for 5-7 days on Murashige and Skoog medium with ${\alpha}$-naphthaleneacetic acid and 2,4 dichlorophenoxyacetic acid at 10 ${\mu}$M and 9 ${\mu}$M, respectively (ND medium), prior to Agrobacterium infection. The explants were immersed in a bacterial suspension for 20 min. A post-infection co-culture period of 3-4 days was provided on ND medium. Selection for transformed calli was conducted on ND medium with 20 mg/L phosphinothricin followed by 100 mg/L hygromycin over an 8-month period. it transformation frequency of 24.8% was achieved at the callusing phase. The presence of the transgenes in calli was confirmed by Southern hybridization and polymerase chain reaction analysis. The expression of the thaumatin-like protein gene in ginseng calli was demonstrated by Western blot analysis. Somatic embryos were produced from both transgenic calli and suspension cultures, and plantlets were recovered that expressed the transgenic thaumatin-like protein gene.

• Journal of Photoscience
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• 제7권3호
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• pp.123-128
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• 2000

Phosphorylation of cellular proteins is a key regulatory mehanism for signal transduction pathway in living cells. Phytochrome, a red/far-red light photoreceptor in plants, is known to employ protein phosphorylation for its light signaling, although its detauked mechanism is still ambiguous. This study is intended to identify the phosphoproteins and protein kinases that are regulated by phytochrome, by employing transgenic rice seedlings that overexpress Arabidopsis phytochrome A. Red light stimulated phsophorylation of a 70 kDa protein and far-red light negated the effect. The red light induced phosphotylation of the 70 kDa protein was strongly activated by heparin and inhibited by poly-L-lysine, suggesting that the 70 kDa protein phosphorylating kinase belongs to GSK-3/SHAGGY protein kinase that has functional roles in establishing cell fate and pattern formation in Drosophila. Taken together with the fact that phytochrome controls plant development, these results may suggest that a GSK-3/SHAGGY-related protein kinase in plant(ASK) is likely to be involved in phytochrome signal transduction.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.164-164
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• 2017

High throughput transcriptome investigations of immunity in plants highlight the complexity of gene networks leading to incompatible interaction. To identify genes crucial to resistance against Xanthomonas oryzae pv oryzae, functional genetic analysis of selected differentially expressed genes from our microarray data set was carried out. A total of 13 overexpression vector constructs were made using 35S CaMV promoter which drive constitutive expression in rice. Most of the genes are developmentally expressed especially during maximum tillering stage and are commonly highly expressed in the leaves. When screened against Xoo strain K2, the transgenic plants displayed shorter lesion length compared with wild type Dongjin which indicates partial resistance. The levels of ROS continuously magnified after inoculation which indicates robust cellular sensing necessary to initiate cell death. Elevated transcripts levels of several defense-related genes at the downstream of defense signal network also corroborate the phenotype reaction of the transgenic plants. Moreover, expression assays revealed regulation of these genes by cross-communicating signal-transductions pathways mediated by salicylic and jasmonic acid. These collective findings revealed the key immune signaling conduits critical to mount full defense against Xoo.