• Journal of Plant Biology
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• 제35권4호
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• pp.371-383
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• 1992

Chlorella ellipsoidea에서 분리한 엽록체의 인지질 생합성과 그의 지방산 조성에 미치는 $10^{-3}M$의 IAA(indole acetic acid)와 $2{\times}10^{-8}M의\;GA_3의$ 효과를 분석하였다. 처리구가 대조구에 비하여 생장률, 총 지질, 인지질 함량이 높은 것으로 나타났으며 특히 $GA_3$ 처리구에서는 phosphatidyl-choline 함량이 높은 것으로 분석되었다. Whole cell system에서의 주요 지방산은 대조구에서는 palmitic acid가 27.43% 였으며 IAA 처리구에서는 linolenic acid가 20.25%로 분석되었다. $GA_3$ 처리구에서는 linolenic acid가 23.17%로 인지질 형성에 이용된 주요 지방산인 것으로 분석되었다. 분리한 엽록체에서는 대조구의 주요 지방산은 palmitic acid가 35.67%로 나타났으며 IAA 처리구에서는 linolenic acid가 24.91%, GA3 처리구에서는 linolenic acid가 22.80%로 인지질 형성에 이용된 주요 지방산으로 분석되었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제34권1호
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• pp.37-43
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• 1991

Nicotiana ($NR^{-}/SR^{+}$)과 N. glutinosa간 전기적 (0.5 MHz의 AC와 2 ms 동안 1 kV DC) 원형질체 융합에서 선발은 1.2mg/ml의 streptomycin이 첨가된 $MSNO_3$ 배지를 통하여 가능하였으며, 이 융합세포의 분열이 지속되어 형성된 녹색 세포괴를 얻었다. 이 녹색 세포괴에서 재분화된 4개의 식물 계통들은 꽃과 잎에서 모식물체의 특징을 보였으며, 엽조직의 peroxidase 동위효소 유형 분석에서도 양쪽 모식물체의 특성을 갖고 있었다. XhoI의 제한효소 절단에 의해 융합식물체 계통의 엽록체 DNA의 분석에서도 융합체 식물계통들은 N. tabacum과 N. glutinosa에서 공통되는 단편과 모식물체 유래 단편을 보였고, 이 융합식물계통들 중 한 계통은 9개의 공통 단편에 N. tabacum의 1개 단편, N. glutinosa의 2개 단편이 추가되어 있는 유형을 보여 N. tabacum과 N. glutinosa의 엽록체 게놈을 모두 소유하고 있다는 것을 보여주었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.35-35
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• 2018

터리풀속(Filipendula)은 장미과(Rosaceae), 장미아과(Rosoideae)에 속하는 다년생 초본이며, 북반구 온대지역의 산지지역에 서식하며 15-20여 종이 보고되어 있고, 이 중 10여종이 한국, 중국, 일본, 타이완 등의 동아시아 지역에 분포한다. 본 연구의 목적은 DNA 염기서열 자료를 이용하여 터리풀속(Filipendula)내 종들간의 계통관계를 규명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 이를 위해서 11종 29개체의 터리풀속(Filipendula)샘플과 외군인 산딸기나무속(Rubus)에 속하는 3종 5개체의 샘플을 이용하였다. 추가로 Genbank에서 3속 10종 18개의 염기서열을 다운받아 비교분석에 이용하였다. 계통연구를 위하여 엽록체에 존재하는 atpF-atpH, psbK-psbI, psbA-trnH, matK, rbcL, 5개 마커와 핵에 존재하는 ITS, 총 6개 마커의 염기서열을 생산하였다. 총 52개의 샘플에 대하여 엽록체유전체 5개 마커지역은 염기서열 길이가 3,485bp였고 핵 ITS지역은 631bp였으며, 이들을 합한 염기서열 길이는 4,116bp였다. 계통분석결과, 터리풀속(Filipendula)은 단계통군을 이루었다. F. occidentalis와 F. vulgaris가 기저분류군을 이루었고 이들은 각각의 아속에 해당한다. 그리고 나머지 종들은 모두 하나의 단계통군을 이루었다. 위의 결과들은 1961년 시미즈가 본 속을 Hypogyna아속, Filipendula아속, Ulmaria아속으로 나눈 분류시스템과 일치한다. 나아가 분자계통수에서 Ulmaria아속은 크게 4개의 subclade로 구분되었다. 먼저 subclade I에는 F. vestita, F. kiraishiensis, F. tsuguwoi, F. multijiuga, F. purpurea 등 5개 종으로 구성되었다. Subclade II는 F. ulmaria 한 종으로만 구성되었다. Subclade III에는 F. glaberrima, F. koreana, F. formosa, F.camtschatica 로 구성되었으며 subclade III에는 한국에 서식하는 3종이 포함되었다. Subclade IV에는 F. rubra, F. angustiloba, F. palmata, F. intermedia 4종으로 구성되었다. 이번연구에서는 Ulmaria아속내에 4개의 subclade가 존재함이 처음으로 확인되었다.

• 식물분류학회지
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• 제43권1호
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• pp.34-45
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• 2013

마디풀과의 물여뀌 종집단(Polygonum amphibium L. complex)은 육상 및 수중 환경 모두에 서식할 수 있는 분류군으로, 서식 환경에 따라 다양한 형태 변이를 나타내어 현재까지 많은 분류군들이 기재되어 왔다. 아시아 및 북미산 107개체로부터 측정한 11개 형태형질을 사용하여 주성분분석을 수행한 결과, 본 종집단에서 존재하는 수생형 및 육생형 개체들은 모든 지역집단에서 잎의 형태 및 크기, 엽병의 길이 등에 의해 서로 구분되는 것으로 나타났다. 그러나, 동일 개체군 또는 동일 지역내에서 채집된 수생형과 육생형 개체들은 엽록체 DNA 4개 구간(matK, psbA-trnH IGS, rbcL-accD IGS, trnL-trnF)에서 완전히 동일한 염기서열을 공유하는 것으로 밝혀져 유전적으로는 분기되지 않은 것으로 추정되며, 따라서 본 종집단에서 나타나는 생육형간의 형태적 차이는 서식지 환경에 따른 개체 변이인 것으로 판단된다. 형태분석 및 엽록체 4구간 염기서열 유합자료의 계통분석 결과, 한국, 일본, 중국, 몽골, 극동 러시아 지역 등에 분포하는 아시아산 개체들은 북미지역집단 개체들 및 유럽의 영국산 개체와 형태적, 유전적으로 뚜렷이 구분되는 것으로 밝혀졌으며, 따라서 한반도산 개체들을 포함하는 아시아 지역집단 개체들은 P. amphibium의 하나의 변종(P. amphibium var. amurense Korsh.)으로 인식하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 원예과학기술지
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• 제19권4호
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• pp.501-504
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• 2001

토양 EC가 다른 조건에서 생장시킨 오이묘의 잎과 생장점에 대한 형태적 변화를 관찰하였다. EC가 $1.0dS{\cdot}m^{-1}$에서 $3.0dS{\cdot}m^{-1}$까지 높아질수록 잎 표면의 모용의 수가 많아지고 길이가 길어졌으나 뒷면의 기공형태와 수는 변화가 없었다. EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$에서 자란 오이묘의 표피세포는 대부분 액포가 차지하고 있었드나 EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$에서 자란 것은 핵, 미토콘드리아, 엽록체와 기타 미세구조가 대부분의 공간을 채우고 있었다. 잎의 해면유조직세포는 EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$에서는 세포는 크고 엽록체가 적었으나 EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$에서는 세포와 액포의 크기가 적었고 상대적으로 엽록체함량이 많았다. 잎의 두께는 EC가 증가할수록 얇아졌고 EC $1.5-2.0dS{\cdot}m^{-1}$에서는 책상조직세포가 아주 진한 색을 띄었다. EC $3.5dS{\cdot}m^{-1}$ 이상에서는 생장점 조직의 분화가 정상적으로 일어나지 않았다.

• 식물분류학회지
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• 제44권3호
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• pp.202-207
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• 2014

섬괴불나무(Lonicera insularis Nakai)는 인동과(Caprifoliaceae) 인동속(Lonicera L.) 에 속하는 관목으로 울릉도와 독도의 해안가 지역에 분포하는 한국특산식물이다. 섬괴불나무와 인동속의 근연종인 괴불나무, 청괴불나무, 각시괴불나무, 길마가지나무, L. morrowii, 병꽃나무 7분류군과의 유연관계를 밝히고, 섬괴불나무의 종내 변이를 확인하기 위해 엽록체 DNA 5개 영역의 염기서열을 분석하였다. 분석결과 전체 3.2kb의 염기서열이 결정되었고, 섬괴불나무와 L. morrowii 에서 2개의 엽록체 DNA haplotype(CP01-02)이 결정되었다. 섬괴불나무는 한 개의 염기치환으로 CP01 type과 CP02 type으로 구별되었으며, 일본의 L. morrowii와는 CP02 type을 공유하였다. 섬괴불나무에서 확인 된 두 개의 CP type은 1) 진화적으로 뚜렷한 두 개 이상의 계통을 가지며, 이는 하나 이상의 유입경로를 통해 울릉도로 유입되었을 가능성을 높게 지지한다. 그리고, 2) 형태학적으로 구별되는 섬괴불나무와 L. morrowii의 CP type의 공유는 두 종의 지리적인 장벽에 의한 이소적종분화의 결과로 추론할 수 있다. 본 연구에서 확인된 울릉도와 독도의 섬괴불나무의 종내 변이 및 다양성에 관한 결과는 울릉도 및 독도 식물의 분자생물지리학적 연구로 대양섬의 생물학적 진화양상과 종 분화 과정에 중요한 기초 자료로 활용될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.82-90
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• 2016

한국에 분포하는 두릅나무과 식물 대부분은 중요한 약용 식물로 경제적인 가치가 크다. 본 연구는 분자적 방법인 엽록체 DNA 바코드 염기서열 분석을 통해 한국에 자생하고 있는 두릅나무과 식물 14종 전체의 속 및 종간 유연관계를 파악해 보고 이를 구별할 수 있는 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 국제 생물 DNA 바코드 컨소시엄(CBOL, the Consortium for the Barcode of Life)이 DNA barcoding marker로 제안한 엽록체 DNA 7영역의 염기서열을 분석한 결과, psbA-trnH영역에서 가장 많은 삽입, 결실 및 염기치환이 나타났으며 조사된 한국의 두릅나무과 식물 14종 모두 구분 될 수 있었다. 또한 각각의 영역에서 특정 속과 종만이 지니는 특이적인 염기서열을 찾을 수 있었다. 인삼의 경우 중국삼과 한국삼의 염기서열에는 차이가 전혀 없었다. 7영역을 모두 유합하여 작성한 계통수에서는 통탈목이 특이성을 나타내며 가장 기부에 분계조를 형성하였다. 두릅나무속과 인삼속은 자매군을 형성하였고, 오갈피속 5 종 역시 서로 높은 유연관계를 나타내었다. 결론적으로 한국에 자생하는 14종의 두릅나무과 식물들이 모두 엽록체 DNA 바코드 마커 개발을 통해 동정이 가능함을 확인하였다.

• Applied Microscopy
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• 제41권1호
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• pp.55-60
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• 2011

부엽성 개구리밥은 엽상체, 연결사, 뿌리로 이루어진 축소된 수생식물로 엽상체는 특정한 시기에 물속에 가라앉는 휴면구조인 잠아를 형성한다. 식물세포의 분화발달에서 중요한 기능을 수행하는 색소체는 개구리밥의 거의 모든 기관에 분포하며, 특히 잠아 형성 및 수중 침강에 있어서 이들 색소체와의 연계성이 보고되어 있다. 본 연구에서는 개구리밥 식물체 내 모든 조직을 구성하는 각각의 세포들을 대상으로 색소체 특성에 초점을 두어 전자현미경으로 연구하였다. 생장 중의 엽상체는 활발한 분열로 개체를 계속 증식시키고, 특정 시기에 잠아원기를 형성하여 엽상체-잠아원기-잠아-엽상체원기-엽상체의 분화과정을 반복한다. 개구리밥 조직에 발달하는 색소체는 전색소체, 엽록체, 전분체로 크게 대별되며, 특히 색소체의 크기, 틸라코이드막계, 녹말입자 형성 등은 엽상체와 잠아 조직 간에 뚜렷한 차이를 보인다. 엽상체 및 잠아원기 엽육세포에는 비교적 작은 전색소체가 세포질에 분산되어 다수 분포하고, 기질 내에는 틸라코이드막계 및 녹말입자가 거의 형성되지 않는다. 반면, 생장 중의 엽상체에는 엽록체들이 중앙의 큰 액포를 따라 위치하고, 기질에는 그라나를 형성하는 틸라코이드막계가 발달한다. 유사한 형태의 엽록체가 근관에 발달하나 뿌리의 피층 및 연결사 색소체에는 녹말입자는 거의 나타나지 않는다. 잠아원기와는 대조적으로 잠아조직에는 매우 큰 전분체들이 축적된다. 이들 전분체는 기질에 내부 막의 분화 없이 당 축적에 의한 거대 녹말입자를 형성하여 무거운 구조가 된다. 이와 같이 엽상체, 연결사, 뿌리조직에 형성된 엽록체로 광합성을 수행하여 생장발달에 필요한 에너지를 생성 활용하는 반면, 잠아는 에너지 생성이나 활용이 아닌 휴면상태 유지에 필요한 독특한 구조로 각각 발달한다. 축소된 개구리밥 식물체 내 색소체 및 각각의 세포와 조직들은 최소한의 구조로 분화되나 기능은 고도로 분업화된 독특한 수생식물이라 할 수 있다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권3호
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• pp.247-252
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• 1992

iso-Butanol이 엽록체의 광합성 전자전달 활성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 암조건하에서 시금치의 엽록체에 iso-butanol을 처리한 후 대조구와 비교하여 광계 II 활성과 광계 I 활성을 조사하였으며, 또한 iso-butanol이 틸라코이드 막단백질에 미치는 영향을 알아보기 위해 전기영동으로 틸라코이드 막단백질의 변화를 조사하였다. 광계 I 활성은 iso-butanol이 저농도(1-4%)일 때는 증가하였으나 고농도(5-9%) 에서는 감소되었다. 광계 II 활성은 iso-butanol의 농도가 0.6, 0.8, 1%에서는 각각 75%, 55% 및 25%로 활성이 감소하였다. Butanol 중에서 탄소수는 같으나 OH 기의 위치가 다른 1-butanol, sec-butanol, tert-butanol, iso-butanol이 광계 II의 전자전달계에 미치는 영향을 비교해 본 결과 OH 기를 중심으로 탄소의 배열이 직선상 일 때 저해효과가 크다는 것을 알 수 있었다. iso-butanol이 1차적으로 광계 II에 미치는 억제 부위는 0.8% iso-butanol 처리구에 DPC 첨가했을 때 DCIP 환원율이 93%로 증가하는 것으로 보아 광계 II의 산화 부위임을 알 수 있다. 0.8% iso-butanol 처리구에 외부에서 망간과 칼슘을 첨가하였을 때 광계 II 활성이 각각 83%와 79%로 보호된 것으로 보아 광계 II 활성 억제는 망간의 소실과 관계 있는 것으로 생각된다. 또한 1% iso-butanol 처리한 엽록체를 20배 희석하였을 때 활성이 78%로 회복되었다. iso-Butanol은 1% 이하의 저농도에서 광계 II 활성을 감소시킨데 비해 1% iso-butanol 처리구의 틸라코이드 막단백질의 SDS-PAGE에 의한 band pattern은 대조구와 유사하며 2% 처리구에서는 52 Kd 부근에서 미세한 band pattern의 차이가 있으며 5%의 iso-butanol 처리구의 틸라코이드 막단백질의 band는 전체적으로 많이 소실되었다. 이것으로 보아 iso-butanol은 가역적으로 광계 II의 산화부위에 관여하는 단백질에 영향을 주어 $Ca^{2+}와\;Mn^{2+}$ 이온의 친화력을 저하시켜 광계 II 활성을 억제시키고 또한 알코올의 R-group의 틸라코이드 막에 침투하여 막구조를 변형시키므로 광계 I 활성이 증가하며 고농도(5-9%)에서는 비가역적으로 막구조를 변경하여 광계 I 활성이 감소한 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제104권4호
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• pp.549-557
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• 2015

본 연구에서는 잣나무 엽록체 DNA의 전체 염기서열을 기반으로 엽록체 SSR(chloroplast simple sequence repeat) 영역을 특이적으로 증폭하는 primer를 개발하고 그 특성을 분석하였다. 잣나무 엽록체 DNA에서 총 30개의 SSR 영역을 탐색하였으며, 이들 영역을 증폭하기 위한 30개의 primer를 제작하였다. 모든 primer가 잣나무를 대상으로 PCR 증폭이 가능하였다. 근연종에 대한 primer의 종간 전환률은 잣나무와 동일한 아속(Subgenus Strobus)에 속하는 눈잣나무(100%)와 섬잣나무(97%)에서 가장 높게 나타났다. 반면 소나무아속(Subgenus Pinus)에 속하는 소나무와 구주소나무에서의 종간 전환률은 73%로 비교적 낮게 나타났다. 점봉산 잣나무 집단을 대상으로 조사한 결과 13개의 유전자좌에서 다형성이 관찰되었으며, 평균 haploid 다양도(H)는 0.512로 계산되었다. 다형적 유전자좌로부터 조합된 haplotype의 수(N)는 25개로 확인되었고, haplotype 다양도($H_e$)는 0.992로 매우 높게 나타났다. 집단내 독특하게 관찰되는 haplotype은 22개(88%)로 전체 28개체 중에서 22개체(79%)를 식별하였다. 본 연구에서 개발한 cpSSR primer는 높은 종간 전환률을 나타냄에 따라 소나무속의 근연종, 특히 잣나무아속 수종에 활용 가능성이 높고, 잣나무 유전변이 분석을 위한 충분한 다형성을 제공하는 유용한 표지자로 판단된다.