• 한국환경농학회지
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• 제15권3호
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• pp.316-324
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• 1996

26종의 식물종을 공시하여 다양한 선발조건에 의해 oxyfluorfen에 내성 및 감수성식물을 선발하여 이들종에 대한 protox 활성 저해, PPIX 축적정도 및 항산화효소 활성을 체계적으로 연구하여 oxyfluorfen의 내성차이를 구명하고자 하였다. Oxyfluorfen 처리에 따른 protox 활성 저해는 내성식물들 보다 감수성 피에서 컸다. 특히, $10^{-6}\;M$ 이상의 농도에서 감수성 피는 완전히 억제되었으나, 내성식물들은 $25{\sim}45%$의 활성을 보였다. 광 ${\cdot}$ 암조건에서 감수성 피는 내성식물종들 비하여 PPIX 축적량이 훨씬 많았다. Oxyfluorfen 처리후 항산화효소인 MDAR, POX, GR 및 SOD의 활성은 내성식물종들이 감수성 피보다 높았다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권3호
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• pp.327-332
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• 2019

현대 과학자들은 식물정화공정과 같은 새로운 기술로 중금속을 제거하려고 한다. 이런 최첨단 기술 중 하나는 토양의 특정 중금속을 제거하는 형질 전환 식물을 개발하는 것이다. 본 연구자는 T. goingense Metal Transport Protein 1 유전자와 TgMTP1 : GFP 유전자를 발현하는 형질 전환 벡터를 구축했다. 형질전환체 식물을 선택하여 형질 전환 된 유전자를 애기 장대 게놈에서 확인했다. 발현은 Arabidopsis 세포, 조직 및 기관의 여러 부분에서 확인되었다. Arabidopsis thaliana에서 TgMTP1 과발현하는 식물에 중금속이온이 처리되었을 때 형질 전환 식물체는 비 형질 전환 체보다 중금속 내성이 높았다. 추가 연구를 위해 4 (Zn, Ni, Co, Cd.)가지 중금속에 대한 내성이 향상된 형질 전환 식물을 선택했다. 선택된 T3 TgMTP1 과다 발현 애기 장대 식물은 중금속에 내성이 증가된다. 이 식물은 액포 내에 중금속을 축적하고 동시에 원형질막에 발현되는 MTP1 유전자의 발현을 특징으로 한다. 결론적으로, 이러한 식물은 식물 정화 응용 분야 및 내성이 증가 된 식물로 사용될 수 있다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.231-232
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• 2003

환경스트레스에 대한 내성식물의 개발의 일환으로 항산화 유전자를 도입한 형질전환 식물체를 이용하여 수분스트레스에 대한 반응성을 비형질전환 식물체와 비교하였다. 심한 수분스트레스를 유도하였을 때, 비형질전환 식물체에 비해 형질전환 식물체가 저하하는 수분포텐셜에 대해 높은 기공전도도와 광합성 능력을 가진 것으로 나타났다.

• 농약과 식물보호
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• 제2권9호
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• pp.12-23
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• 1981

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.109-113
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• 2004

산화스트레스에 내성을 지닌 형질전환 감자 식물체를 개발하기 위하여 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에서 동시에 발현되도록 연결한 형질전환 벡터 (pSSA-K)를 제작한 후 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관 발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직에 10$\mu$M methyl viologen을 처리하여 산화스트레스 내성 검정을 조사한 결과 형질전환체는 MV에 대해 강한 내성을 지님을 확인하였다. 내성을 보인 개체 중에서 환경스트레스에 대한 내성 조사를 위하여 품종별로 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성검정에 이용될 것이며 향후 복합재해 내성 감자 품종이 개발될 수 있을 것으로 기대한다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권4호
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• pp.373-378
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• 2019

해양지역에서는 토양의 염 농도가 증가하고 내륙지역은 중금속 오염으로 식물의 피해가 따라서 증가한다. 내륙의 산업 발달 지역에서는 Co, Ni, Zn, 등 중금속이 축적되어 제거하거나, 내성을 갖은 식물의 유전자원 연구가 절실히 요구되고 있다. 앞의 두 가지 문제점은 공히 식물 뿌리에 스트레스를 야기하기에 가능성 있는 식물을 찾기에 과학자들이 많은 노력을 해오고 있다. 본 연구에서는 내염식물로 알려진 것으로 해안가 근처에서 채집 되어진 섬갯장대(Arabis stelleri var. japonica)의 종자를 발아하여 사용하였다. 동일한 과이면서 모든 유전자가 밝혀졌고, 표본식물인 애기장대 종자를 실험재료로 사용하여 실험실 배양 조건 하에서 성장발육과 내성을 비교 연구하였다. 그 결과 250 uM Nickle과 cobalt에서 3배 정도 내성을 나타내었고,1mM 아연에서는 4배 이상의 내성을 섬갯장대에서 나타내었다. Na염에 대한 내성은 50mM 농도에서 20%이상 발육이 증가하여서 중금속과 염농도에 내성을 보였다. 세포내 기작을 연구하기 위한 준비로서 Na 이온의 체내 축적을 측정하였다. 그 결과 내성을 갖은 섬갯장대 경엽부에서 더욱 감소하는 결과를 보였다. 이는 측적하는 기작보다는 배출하는 유전자의 활성이 중요하다고 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.191-195
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• 2004

복합스트레스 내성 유전자 NDP kinase 2 유전자를 도입시킨 형질전환 감자를 개발하기 위하여 이 유전자를 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터 또는 enhanced CaMV 35S 프로모터에 연결한 벡터를 제작한 후 각각 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨 후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직을 대상으로 10 $\mu$M methyl viologen에 대한 내성 검정을 조사하여 산화스트레스 내성 형질전환 감자 식물체를 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성 분석을 실시할 예정이며 이로부터 복합재해에 내성을 지닌 감자 품종을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권3호
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• pp.456-464
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• 2005

본 연구에서는 최근 전세계적으로 문제가 되고 있는 항생제 내성균에 대해 그 항균효과를 천연의 약용식물을 이용하여 분자생물학적 수준에서 비교해보고 천연항균제의 개발에 우선하여 직접 식품에 첨가하여 그 효과를 검색하고자 하였다. 병원내감염의 주된 원인균으로 알려진 황색포도상구균(Staphylococcusaureus)은 여러 항균제에 대하여 내성을 획득함으로써 질병의 치료를 어렵게 한다는 점에서 매우 심각한 문제이다. 이러한 내성균은 다양한 방법으로 동 식물에 빠르게 전파되고 있으므로 소비자가 내성균을 지닌 식품을 섭취해 잠재적인 내성균을 보유하게 되는 결과를 낳게 된다. 이러한 항생제 내성 황색포도상구균(Methicillin Resistant S. aureus, MRSA)에 대해 천연 약용 식물 중 우수한 항균력을 가지는 감초를 순차 분획하여 각 분획물을 이용한 MRSA에 대한 항균 활성을 알아본 결과 hexane, chloroform 분획물에서 항균활성을 나타냈으며, 동일농도의 생육저해비교 실험에서 대부분의 내성균주에 대해 대조군과 유사한 효과를 나타낸 penicillin에 비해 감초분획물이 대수기를 넘는 억제효과를 나타내었으며 이 중 chloroform 분획물이 가장 높은 저해활성을 나타내었다. 또한 RT-PCR을 통하여 표준균주와 내성균주의 내성 정도와 내성 유전자를 관찰해본 결과 KCCM 40510은 내성획득유전자인 mecA, mecRI, mecI, femA에 발현이 높게 나타나 고도내성균임을 알 수 있었으며, 고도내성을 나타내는 균주를 이용하여 감초의 chloroform 분획물을 농도별로($50,\;100,\;250\;{\mu}/mL$) 처리한 결과 농도 의존적으로 유전자 발현이 억제됨을 볼 수 있었다. 특히 고도내성균주인 KCCM 40510은 메티실린 내성을 상승시키는 mecA 유전자의 발현을 억제시키는 mecRI 유전자의 pathway와 상응하는 것으로 보여지므로 감초가 이러한 고도내성균에 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 SEM을 통한 형태학적 관찰을 통해 분획물 처리 시 세포벽이 파괴되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 이러한 감초추출물을 직접 식품에 첨가하여 내성 균주에 대한 억제 효과도 확인한 결과 추출물 200mg/100mL 농도에서 포도상구균에 대해 항균효과를 나타내는 것을 볼 수 있었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 1999년도 춘계임시총회 및 학술발표대회
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• pp.23-23
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• 1999

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2002년도 춘계학술대회
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• pp.49-58
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• 2002

각종 환경스트레스에 의해 생체 내에서 과량으로 생성되는 독성의 활성산소종 (ROS)은 산화스트레스를 유발시켜 식물의 질병, 노화 및 세포사멸을 촉진시킨다. 연구팀은 21세기 당면한 지구규모의 환경, 식량 및 보건문제 해결에 기여할 수 있는 기발기술 (plateform technology)를 개발하기 위하여 식물 세포의 항산화기구 규명, 산화스트레스 유도성 항산화효소 유전자 개발, 스트레스 내성식물 개발에 관한 연구를 수행하고 있다. 여기에서는 항산화효소 유전자를 이용한 산업용식물체 개발에 관한 연구팀의 최근 연구결과를 중심으로 소개하였다. SOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시에 발현시킨 담배식물체는 MV, 건조 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내어, 복합 스트레스내성 농작물개발에 활용이 기대된다. 인체 DHAR 유전자를 엽록체에 도입시킨 담배식물체는 정상적으로 DHAR 유전자를 발현시켰으며, MV 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내었다. 피부 노화방지 등에 관여하여 ROS를 제거하는 SOD를 과실에 과발현시킨 형질전환오이를 성공적으로 개발하여, SOD 오이는 기능성화장품의 용도로 제품개발이 기대된다. 또한 고구마에서 산화스트레스에 특이적으로 발현하는 POD (SWA2) promoter를 개발하였다. SWPAS2 Pormoter는 스트레스내성 및 의료용 단밸질 등 고부가가치 생리활성물질을 생산할 수 있는 산업용 형질전환 식물체 및 배양세포주 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.