The genus Cenchrus (Poaceae), containing ca. 23 species, is distributed throughout Australia, Africa, Indian sub-continent, and America. In Korea, Cenchrus longispinus (Hack.) Fernald, especially introduced to Daecheong Island in 1999, is one of the most hazardous invasive plant which causes serious environmental threats, biodiversity damages and physically negative impact on humans and animals. Based on the next-generation sequencing (NGS) technology, we characterized the chloroplast (cp) genome sequences of C. longispinus which contains a large single copy (LSC; 80,223 bp), a small single copy (SSC; 12,449 bp), separated by a pair of inverted repeats (IRs; 22,236 bp). Additionally, we analyzed the cp genome sequences of Cenchrus echinatus L. which contains a large single copy (LSC; 80,220 bp), a small single copy (SSC; 12,439 bp), separated by a pair of inverted repeats (IRs; 22,236 bp). These cp genomes consist of 75 unique genes, 4 rRNA coding genes, 33 tRNA coding genes and 21 duplicated in the IR regions, of which the gene content and organization are similar to the other Poaceae cp genomes. We selected 40 potential regions in cp genomes of two Cenchrus species and one Korean Pennisetum species to develop new single nucleotide polymorphism (SNP) markers for identifying C. longispinus based on amplification-refractory mutation system (ARMS) technique. The markers, inferred from SNP in matK and ndhF genes, show effectiveness to recognize C. longispinus from C. echinatus and Korean native species Pennisetum alopecuroides (L.) Spreng.
Climate changes are shifting the perception of C4 photosynthetic crops due to their superior adaptability to harsh conditions. The tribe Andropogoneae includes some economically important grasses, such as Zea mays, Sorghum bicolor, Miscanthus spp., and Saccharum spp., representing C4 photosynthetic grasses. Although the Andropogoneae grasses diverged fairly recently, their genomic structures are remarkably different from each other. As previously reported, the family Poaceae shares the pan-cereal duplication event occurring ca. 65 MYA. Since this event, Sorghum bicolor has never experienced any additional duplication event. However, some lineage-specific duplication events were reported in Z. mays and Saccharum spp., and, more recently, it was revealed that a shared allotetraploidization event occurred before the divergence between Miscanthus and Saccharum (but after the divergence from S. bicolor), which provided important clues to those two species having large genome sizes with complicated ploidy numbers. The complex genomic structures of sugarcane and Miscanthus (defined as the Saccharum complex along with some other taxa) have had a limiting effect on the use of their molecular information in breeding programs. For the last decade, genomics-associated technologies have become an important tool for molecular crop breeding (genomics-assisted breeding, GAB), but it has not been directly applied to sugarcane and Miscanthus due to their complicated genome structures. As genomics research advances, molecular breeding of those crops can take advantage of technical improvements at a reasonable cost through comparative genomic approaches. Active genomic research of non-model species using closely related model species will facilitate the improvement of those crops in the future.
Two new compounds 1'-(stigmast-11,20(21),25-trien 3$\alpha$,9$\alpha$-diolyl)-3'-(pimara-11,15-dien-3$\alpha$-olyl) glycerol (1) and stigmast-5-en-3$\alpha$,26-diol (2) along with known fatty acids n-hexacosanoic acid (3) and hexadecanoic acid (4), have been isolated from the methanol extract of rice hulls of Oryza sativa. The structures of the compounds were elucidated using 1D and 2D NMR spectral methods, viz; $^1H, ^{13}C, ^{13}C$-DEPT, $^1H-^1H$ COSY, $^1H-^{13}C$ HETCOR, HSQC and HMBC aided by IR, EIMS, FABMS and HRFABMS. Compound (1) showed inhibition to radish germination, growth of shoot and root length.
Anthocyanins are water soluble plant pigments which are responsible for the blue, red, pink, violet colors in several plant organs such as flowers, fruits, leaves and roots. In recent years, anthocyanin-rich foods have been favored as dietary supplements and health care products due to diverse biological activities of anthocyanins including antioxidant, anti-allergic, anti-diabetic, anti-microbial, anti-cancer and preventing cardiovascular disease. High-performance countercurrent chromatography (HPCCC) coupled with reversed-phase medium pressure liquid chromatography (RP MPLC) method was applied for the rapid and efficient isolation of cyanidin 3-glucoside (C3G) and peonidin 3-glucoside (P3G) from black rice (Oryza sativa L., Poaceae). The crude black rice extract (500 mg) was subjected to HPCCC using two-phase solvent system composed of tert-butyl methyl ether/n-butanol/ acetonitrile/0.01% trifluoroacetic acid (TBME/B/A/0.01% TFA, 1 : 3 : 1 : 5, v/v, flow rate - 4.5 mL/min, reversed phase mode) to give enriched anthocyanin extract (37.4 mg), and enriched anthocyanin extract was sequentially chromatographed on RP-MPLC to yield C3G (16.5 mg) and P3G (8.7 mg). The recovery rate and purity of isolated C3G were 76.0% and 98.2%, respectively, and those of P3G were 58.3% and 96.3%, respectively. The present study indicates that HPCCC coupled with RP-MPLC method is more rapid and efficient than multi-step conventional column chromatography for the separation of anthocyanins.
영국갯끈풀(Spartina anglica)은 영국 남부해안 원산의 다년생 염생 잡초로, 2012년 강화도 동막 해변에서 분포가 최초로 확인되었다. 이에 분포 및 확산실태를 보고하며 식별을 위한 식물학적 특성을 제시하였다. Spartina 속은 중국을 포함한 세계 여러 나라에 도입되어 생태공학적 측면의 장점이 인정되었으나, 갯벌을 단일 초지화시키면서 염습지의 생태적 기능을 상실시키는 침입성이 강한 식물로 알려졌고, 제거가 쉽지 않아 관리에 어려움을 겪고 있다. 한국의 서해안 갯벌에서 출현한 영국갯끈풀의 확산은 국내 갯벌 생태계에 심각한 위협을 초래할 수 있으므로 적극적인 제거방안 수립과 지속적인 관찰이 필요하다.
본 연구는 진강산의 관속식물상을 밝히고 주요 식물을 조사하였다. 2014년 3월부터 11월까지 총 11회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 관속식물은 114과 336속 495종 7아종 53변종 4품종 1교잡종으로 총 560분류군이 확인되었다. 식물다양성이 높은 순서는 화본과(11.0%), 국화과(10.8%), 사초과(8.8%), 장미과(4.6%), 꿀풀과(4.3%)이었다. 한반도 고유종은 서울제비꽃, 키버들, 백운산원추리, 늦둥굴레 4분류군이 확인되었다. IUCN 평가기준에 따른 적색목록식물은 4분류군으로 준위협종(NT) 에 큰제비고깔, 미평가종(NE)에 산들깨, 대구사초, 늦둥굴레가 조사되었다. 식물구계학적 특정식물은 IV등급 2분류군, III등급 3분류군, II등급 8분류군, I등급 15분류군으로 총 28분류군이 발견되었다. 귀화식물은 44분류군으로 귀화율 7.9%, 도시화지수 13.7%로 나타났다.
제주도 목초지에 발생하는 잡초를 조사하여 목초지 문제 잡초의 현황을 파악하고 잡초방제의 기초자료로 활용하기 위하여 2013년 5월과 7월에 2회 실시하였다. 제주지역 목초지에 발생하는 잡초는 49과 207초종으로 일년생잡초가 전체의 32%를 차지하는 67종, 월년생잡초가 19%로 39종, 그리고 다년생잡초가 49%로 101종이었다. 그리고 과별로 보면, 국화과 17%, 화본과 15%, 마디풀과 8%, 장미과 7%, 콩과 6%, 석죽과, 십자화과, 꿀풀과 각각 3%순으로 발생하였다. 우점도가 높은 잡초로는 돌소리쟁이, 토끼풀, 쑥, 질경이, 가락지나물, 애기수영 등의 순이었다. 외래잡초는 22과 68초종으로 전체 32.9%를 차지하였으며, 이 중에서 돌소리쟁이, 토끼풀, 애기수영, 점나도나물 등은 향후 제주도 목초지에서 문제가 될 것으로 판단된다. 일부 목초지와 산지와의 경계부분에서 청미래덩굴, 뱀딸기, 용가시 등의 목본식물도 발생하였다.
스페인의 멕시코 점령시점(If세기 초)을 중심으로 멕시코 고산지역의 주민들이 어느 시기에 보다 광범위하게 주위 환경에 영향을 미쳤는가는 고생태학자 및 고고학자들이 벌이는 주된 논쟁 중의 하나다. 본 연구를 위해 2004년에 멕시코 중부 고산 지대의 Valle de Santiago지역에 위치하고 있는 7개의 마르(maar) 호수들 중 하나인 Rincon de Parangueo에서 4m 정도의 퇴적물 코어를 채취하였다. 채취된 코어에 화분, 세립 탄편 (Microscopic charcoal), 균류 포자 (Fungus spore). 안정 동위 원소, 자화율(Magnetic susceptibility), 지화학적 분석 등을 수행하였다. Hoya Rincon de Parangueo에서 얻은 고환경 데이터들은 식민 통치 이전과 이후에 일어났던 인간에 의한 환경 변화를 명확하게 보여주고 있다. 비름과 화분과 옥수수 화분은 연구지역 환경이 인간의 영향을 받은 두 시기를 보여준다 첫 시기는 400 B.C.- A.D 850 이며 두번째 시기는 A.D.1550- 현재이다. 첫번째 시기에는 농경활동이 태양의 흑점 주기와 관련되었던 것으로 보이며 가장 농경 활동이 활발했던 시기는 A.D. 150 - A.D. 400으로 추측된다. 280cm 깊이에서 갑자기 증가하는 $\delta^{18}O$값은 A.D. 450 년경부터 기후가 점차 건조해졌다는 것을 암시한다 아마도 이러한 기후 변화로 인해 원주민들이 경작을 포기하고 이주를 하기 시작한 것으로 보인다. 두 번째 시기는 sporormiella의 빈도수가 갑자기 증가하는 식민통치 초기부터 현재까지로 규정할 수 있다 이 시기에는 벼과 화분 비율과 세립 탄편 농도가 감소하며 $\delta^{13}C$ 값, 자화율치, 유기물량이 증가한다. 이러한 모든 데이터들은 유럽인들의 식민 통치로 인한 환경의 변화 과정을 설명해주고 있다. 특히 목축 활동으로 인해 자연 화재 빈도수가 감소하면서 메스키트가 혜택을 받은 점은 중요하다고 볼 수 있다. 연구 지역에서는 현재 메스키트를 위주로 한 관목들이 우점하여 자연 초지는 찾아보기 쉽지 않은 상태이다. 이는 이 지역에서 16세기 이후 대규모 목축활동에 의해 식생 변화가 크게 일어났다는 주장에 무게를 실어준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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