• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.161-161
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• 2017

Seed endophytes are very remarkable groups of bacteria for their unique abilities of being vertically transmitted and conserved. As plants attain hybrid vigor and heterosis in the process of crossbreeding, this might also lead to the changes in the community structure and diversity of plant endophytes in the hybrid plants ultimately affecting the endophytes of the seeds. It would be interesting to characterize how seed endophyte composition change over time. The objective of this study is to gain insights into the influence of natural crossbreeding and parental lineage in the seed bacterial endophytic communities of two pure inbred lines exploring contributions of the two most important sources of plant endophytes - colonization from external sources and vertical transmission via seeds. Total genomic DNA was isolated from rice seeds and bacterial DNA was selectively amplified by PCR. The diversity of endophytic bacteria was studied through Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) analysis. Diversity between the original parents and the pure inbred line may show significant differences in terms of richness, evenness and diversity indices. Heat maps reveal astonishing contributions of both or either parents (IR29 ${\times}$ Pokkali and AT401 ${\times}$ IR31868) in the shaping of the bacterial seed endophytes of the hybrid, FL478 and IC32, respectively. Most of the T-RFs of the subsequent pure inbred line could be traced to any or both of the parents. Comparison of common and genotype-specific T-RFs of parents and their offspring reveals that majority of the T-RFs are shared suggesting higher transmission of bacterial communities common to both parents. The parents influence the bacterial community of their offspring. Unique T-RFs of the offspring also suggest external sources of colonization particularly as the seeds are cultivated in different ecogeographical locations. This study showed that host parental lines contributed greatly in the shaping of bacterial seed endophytes of their offspring. It also revealed transmission and potential conservation of core seed bacterial endophytes that generally become the dominant microbiota in the succeeding generations of plant hosts.

• 대한의생명과학회지
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• 제9권3호
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• pp.139-144
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• 2003

Since water borne infection causes acute diseases and results in spread of diseases by secondary infection, the prevention is very important. Therefore, it is necessary to have a method that is rapid and effective to monitor pathogenic bacteria in drinking water. In this study, we employed a systematic method, Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP) analysis, to develop an effective monitoring system for possible bacterial contaminants in drinking water. For this purpose, PCR primers were derived from 992 bp region of the 16s rRNA gene that is highly conserved through the different species of prokaryotes. To test whether the PCR primers designed are indeed useful for detecting all the possible microbial contaminants in the water, the primers were used to amplify 16s rRNA regions of different microbial water-borne pathogens such as E. coli, Salmonella, Yersinia, Listeria, and Staphylococcus. As expected, all of tested microorganisms amplified expected size of PCR products indicating designed PCR primers for 16s rRNA indeed can be useful to amplify all different microbial water-borne pathogens in the water. Furthermore, to test whether these 16s rRNA based PCR primers can detect bacterial populations present in the water, water samples taken from diverse sources, such as river, tap, and sewage, were used for amplification. PCR products were for then subjected for cloning into a T-vector to generate a library containing 16s rRNA sequences from various bacteria. With cloned PCR products, RFLP analysis was done using PCR products digested with restriction enzyme such as Hae III to obtain species-specific RFLP profiles. After PCR-RFLP, the bacterial clones which showed the same RFLP profiles were regarded as the same ones, and the clones which showed distinctive RFLP profiles were subsequently subjected for sequence analysis for species identification. By this PCR-RFLP analysis, we were able to reveal diverse populations of bacteria living in water. In brief, in unsterilized natural river water, over 60 different species of bacteria were found. On the other hand, no PCR products were detected in drinking tap-water. The results from this study clearly indicate that the PCR-RFLP-sequence analysis can be a useful method for monitoring diverse, perhaps pathogenic bacteria contaminated in water in a rapid fashion.

• 대한의생명과학회지
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• 제16권2호
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• pp.75-82
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• 2010

The molecular epidemiological characteristics of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates have demonstrated their genetic diversity and evolution. A total of 137 strains of MRSA clinical isolates was collected from Korean healthcare facility in 2007. The MRSA clinical isolates were analyzed by molecular typings (SCCmec element and agr locus typing), virule nce factor gene detections {(Panton-Valentine leukocidin (PVL), enterotoxin, exfoliative toxin and toxic shock syndrome toxin-1), and amplified fragment length polymorphism (AFLP)}. The MRSA clinical isolates were classified as SCCmec type II-agr type 1 (2 strains), type II-agr type 2 (79 strains), type III-agr type 1 (24 strains), type III-agr type 2 (2 strains), type IV-agr type 1 (27 strains), type IV-agr type 2 (2 strains), and non-typable (1 strain, agr type 3). Based on SCCmec types, SCCmec type II (95.1%) and III (88.5%) indicated higher multidrug resistance rate than SCCmec type IV (10.3%) (P<0.001). The most common enterotoxin genes were seg (83.8%), sei (83.1%), and sec (80.2%). The tst gene was present in 86 out of 137 (62.8%) MRSA isolates. All MRSA isolates were negative for PVL and exfoliative toxin genes. The combinations of toxin genes were observed in particular SCCmec types; 97.6% of SCCmec type II strains carried sec, seg, sei and tst genes, 73.0% of SCCmec type III strains carried sea gene, and 89.7% of SCCmec type IV strains carried sec, seg and sei genes. Each of the SCCmec types of MRSA isolates had distinct AFLP profile. In conclusion, SCCmec type II, agr type 1 and 2 have demonstrated to be the most common types in Korea, and the results indicated that the virulence factors are closely associated with their molecular types (SCCmec and agr types).

• 한국수정란이식학회지
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• 제28권4호
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• pp.355-360
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• 2013

Precise, rapid and simple methods for species identification in animals are among the most important techniques in the livestock industry and research fields including meat classification. In this study, polymerase chain reaction (PCR) based molecular identification using inter species polymorphisms were examined by PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis for mitochondrial DNA (mtDNA) cytochrome b (CYTB) gene sequences among four mammalian livestock animals (cattle, horse, goat and pig). The results from PCR-RFLP analysis using the AluI restriction enzyme were also provided for the species-specific band patterns among CYTB gene sequences in these four species. The AluI-digestion for CYTB genes provided interesting migration patterns differentially displayed according to each species. Cattle and horse had one AluI-recognition site at different nucleotide positions and their AluI-digested fragments showed different band patterns on the gels. Pig had two AluI-recognition sites within the amplified CYTB sequences and produced three bands on the gels. Goat had no AluI-recognition site and was located at the same position as the uncut PCR product. The results showed the species-specific band patterns on a single gel among the four livestock animal species by AluI-RFLP. In addition, the results from blind tests for the meat samples collected from providers without any records showed the identical information on the species recorded by observing their phenotypes before slaughter. The application of this PCR-RFLP method can be useful and provide rapid, simple, and clear information regarding species identification for various tissue samples originating from tested livestock species.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권2호
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• pp.182-186
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• 2004

아바스큘라 내생균근(arbuscular mycorrhizae, AM) 균은 대부분의 육상식물 뿌리와 공생하며, 식물의 성장에 도움을 주는 균이다. 인삼은 다년생 식물로서 뿌리를 약재로 사용하는 대표적인 약재 중 하나이다. 본 연구에서는 우리나라 8개 지역에서 인삼을 채집하여 AM 균을 염색을 통하여 형태적으로 관찰하고, 분자생물학적인 방법을 사용하여 뿌리내에 공생하는 다양한 AM 균을 확인하였다. 인삼의 뿌리에 감염되어 있는 AM 균을 염색하여 형태적으로 관찰한 결과 감염률이 낮고 흐리게 염색되었다. 또한 균사와 vesicle 이 발견되었고 이들은 Arum type 으로 판단되지만 arbuscule을 관찰하지 못했기 때문에 Arum-type으로 단정하기는 어려웠다. 식물 내에 공생하는 AM균들의 종류를 확인하기 위하여 채집된 인삼의 뿌리에서 내생균근 균의 DNA를 AM균에 특이적인 18s rDNA primer를 이용한 nested PCR을 수행하여 AM 균의 18S rDNA중 일부를 확보하였다. 증폭된 DNA는 클로닝을 통해서 개별 내생균근 균 종의 염기서열들로 분리하였고, 이들은 AluI, HinfI과 같은 제한 효소를 사용하여 RELP하였다. RELP 패턴에 따라 그룹을 나누어, 각 그룹에서 1개씩 염기서열 분석을 수행하였다. 염기서열은 기존의 서열과의 유사성과 계통 관계의 분석을 통하여 모두 AM균인 것으로 확인되었고, 다음 2개의 종과 가장 유사한 것으로 판단되었다; Paraglomus brasilianum, Glomus spurcum이 중 Paraglomus에 속하는 종인 P. brasil-ianum. 이 인삼의 뿌리에서 공통적으로 관찰되어 이들 균과 인삼과의 특이적 관계에 관하여 추측할 수 있었고, G. spurcum은 유사한 것으로 분석된 염기서열들이 계통도 상에서 특이한 분지를 형성하는 것으로 나타났는데, 이들 분지에 대해서는 확충된 염기서열들과 비교 분석과 같은 연구가 필요한 것으로 생각된다.

• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.444-450
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• 2009

본 연구는 배 유전자원의 유전적 변이를 DNA 수준에서 비교함으로써 육종의 기초 자료로 활용하기 위하여 유전자원 60점을 대상으로 AFLP 분석을 수행하였다. 총 20종의 AFLP 프라이머 조합을 이용하여 522개의 다형성 밴드를 얻었다. 획득된 다형성 밴드를 이용하여 UPGMA 방식으로 유사도 및 집괴분석을 수행한 결과 유전적 유사도 0.691를 기준으로 4개의 그룹으로 분류되었다. 첫 번째 그룹에는 Pyrus communis에 속하는 품종 및 P. nivalis, P. cordata 등이 포함되었다. P. betulaefolia와 P. fauriei에 속하는 콩배 계통들이 두 번째 그룹에 속하였고, P. calleryana와 P. koehnei를 포함한 콩배 계통들이 세 번째 그룹으로 분류되었다. 네 번째 그룹에는 P. pyrifolia와 P. ussuriensis에 속하는 재배품종, 교잡종 및 그 외의 종들이 대부분 속하여 동아시아에서 유래한 유전자원들은 P. pyrifolia나 P. ussuriensis와 서로 밀접히 연관되어 있음을 확인할 수 있었다. 유전자원 간 유전적 유사도는 0.584에서 0.879범위로 평균 유전적 유사도는 0.686이었다.

• 식물병연구
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• 제14권1호
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• pp.15-20
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• 2008

산박하(Isodon inflexus)의 Is-CMV, 깽깽이풀(Jeffersonia dubia)의 Jd-CMV 및 파리풀(Phryma leptostachya var. asiatica)의 Pla-CMV 등, 3종의 잡초에서 분리한 Cucumber mosaic virus(CMV)를 공시하여, 기주반응 실험, dsRNA 분석, 혈청학적 성질조사, RT-PCR및 RFLP등의 실험을 통하여 각 바이러스를 동정하고, 특성을 구분하였다. 잡초로부터 분리 한 3종의 CMV는 Nicotiana benthamiana, N. tabacum cv. Xanthi nc, N. glutinosa, Cucubita pepo cv. Black Beauty에는 모두 유사한 모자이크 병징을 발현하였으며, Chenopodium amaranticolr와 Vigna unguiculata cv. Kurotanesanzaku에서는 국부 괴사병반이 발현되었다. 한편 고추(Capsicum anmuum cv. Chungyang)에서는 Jd-CMV와 Pla-CMV는 전형적인 모자이크 증상을 발현하였으나, Is-CMV는 병징이 나타나지 않고 무병징으로 감염되는 특성을 보였다. Is-CMV, Jd-CMV 및 Pla-CMV에 감염된 N. benthamiana로부터 추출한 dsRNA는 모두 약 3.4, 3.2, 2.1 및 1.0kbp의 분자크기를 갖는 4종의 dsRNA 밴드가 검출되었으며, 대조로 이용한 Fny-CMV의 dsRNA 패턴과 같았다. Is-CMV, Jd-CMV 및 Pla-CMV에 감염된 N. benthamiana의 즙액을 항원으로 이용하여 Fny-CMV의 항혈청과 한천겔이중확산법으로 조사한 혈청학적 실험 결과는 모든 항원이 한 종의 뚜렷한 침강선을 형성 하였으며, Fny-CMV의 항원에 의해서 형성된 침강선과 융합함으로서 서브그룹 I에 속하는 계통들로 판단되었다. 또한 Is-CMV, Jd-CMV 및 Pla-CMV에 감염된 N. benthamiana로부터 추출한 RNA를 이용하여 CMV-specific 프라이머를 이용한 외피단백질유전자를 포함하는 RNA3의 3' 영역 에 대한 RT-PCR을 실시한 결과, Fny-CMV와 마찬가지로 약 950bp 크기의 cDNA가 증폭되었다. 증폭된 각각의 cDNA를 EcoRI으로 처리하였을 때에는 절단되지 않았으며, HindIII, MspI, SalI 그리고 XhoI에서는 2개의 절편으로 절단되었다. 이와 같은 결과는 Fny-CMV의 절단패턴과 일치하는 것으로 Is-CMV, Jd-CMV 그리고 Pla-CMV는 서브그룹 IA에 속하는 계통으로 확인되었다. 이들 3종의 잡초로부터 CMV가 분리 동정된 것은 이 논문이 처음이다.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1328-1332
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• 2009

고래회충유충증은 해산어류에 기생하는 고래회충과(family Anisakidae)에 속하는 선충류 유충에 의한 질병으로 유충의 직접적인 위장관내 침입으로 인한 병변과 더불어 유충의 분비 배설물에 의한 알레르기 질환도 유발될 수 있다. 고래회충유충증은 A. simplex를 비롯하여 Contracaecum, Pseudoterranova, Hysterothylacium 등의 유충에 의해 야기될 수 있으나 이들에 대한 형태학적 감별 진단은 유충의 형태적 유사성으로 인하여 매우 어려운 경우가 많다. 이러한 형태학적 진단의 어려움을 극복하고 분자생물학적 감별진단 방법을 확립하기 위하여 A. simplex, Contracaecum type A. type C' 및 Goezia 유충을 숭어, 도다리, 고등어, 아나고, 참돔 등 5종의 어류에서 분리하였다. 각각의 유충으로부터 분리한 18S rDNA를 PCR로 증폭한 후 Taq 1, Hinf I, Hha I, Alu 1, Dde I, Hae III, Sau 96I, Sau 3AI 등 8종의 제한효소를 사용하여 PCR-RFLP를 시행하였다. PCR product의 크기는 약 2.0 Kb였으며 Hinf l, Alu 1, Hha I, Dde 1 및 Hae III로 A. simplex와 Contracaecum type C'을 구분할 수 있었다. 그러나 Contracaecum type A의 경우에는 Taq I, Hinf I, Alu I 및 Dde I의 경우에는 2가지 패턴으로 나타났으며 이들 가운데 일부는 A. simplex, Contracaecum type C', 및 Goezia와 동일한 분석 패턴을 보이기도 하였다. Goezia는 사용한 8개의 제한 효소 모두에서 A. simplex 및 Contracaecum type A 및 type C'과 각기 다른 양상을 보였다. 이러한 결과로 18S rDNA PCR-RFLP 방법은 A. simplex와 Contracaecum type C'의 감별 진단에 유용한 것으로 밝혀졌으며, Contracaecum type A의 분류에는 제한적으로 사용되어야 함은 물론 형태학적 분류 기준에 대한 재검토가 뒤따라야 할 것으로 사료되었다.