• 한국산림과학회지
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• 제96권4호
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• pp.425-431
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• 2007

Rhizina undulata의 PCR 검정 및 유전적 특성 분석을 목적으로, rDNA ITS 영역의 염기배열 해석 및 PCR 방법에 의한 토양으로부터 R. undulata의 진단법을 개발하였다. 18S rDNA 부분의 염기서열 분석 결과, 공시한 4종의 균주 모두 1,375 nt의 크기로 동일하였으며, 염기배열도 100% 일치하였다. 한편, rDNA ITS 영역의 염기배열은 585 nt이었고, PDK-1, PTT-1 및 PDJ-9 균주는 염기배열이 100% 동일하였으나, PDS-5균주에서는 두 곳에서 염기의 치환이 발견되었다. 이와 같은 염기배열을 분석하여 제작한 R. undulata rDNA ITS 영역 특이적 primer를 이용한 PCR 검정 결과, R. undulata 균주들에서만 약 525 bp 크기의 ITS 영역 특이적인 증폭산물이 검출되었다. PCR 방법에 의하여 검출할 수 있는 토양 중의 R. undulata 최소 균사량의 한계를 확인하기 위해서, 순수 배양한 R. undulata 균사현탁액을 순차 희석하여 100g의 사양토에 혼합한 다음, 농도별로 균사 혼합한 각각의 토양 시료로부터 추출한 total DNA의 PCR 증폭산물을 분석한 결과, PCR 방법에 의하여 100g의 토양 중에 1 ng의 R. undulata 균사가 함유되어 있는 경우까지 검출이 가능하였다.

• Journal of Microbiology
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• 제45권1호
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• pp.21-28
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• 2007

In order to search for specific genotypes related to this unique phenotype, we used whole genomic DNA microarray to characterize the genomic diversity of Helicobacter pylori (H. pylori) strains isolated from clinical patients in China. The open reading frame (ORF) fragments on our microarray were generated by PCR using gene-specific primers. Genomic DNA of H. pylori 26695 and J99 were used as templates. Thirty-four H. pylori isolates were obtained from patients in Shanghai. Results were judged based on In(x) transformed and normalized Cy3/Cy5 ratios. Our microarray included 1882 DNA fragments corresponding to 1636 ORFs of both sequenced H. pylori strains. Cluster analysis, revealed two diverse regions in the H. pylori genome that were not present in other isolates. Among the 1636 genes, 1091 (66.7%) were common to all H. pylori strains, representing the functional core of the genome. Most of the genes found in the H. pylori functional core were responsible for metabolism, cellular processes, transcription and biosynthesis of amino acids, functions that are essential to H. pylori's growth and colonization in its host. In contrast, 522 (31.9%) genes were strain-specific genes that were missing from at least one strain of H. pylori. Strain-specific genes primarily included restriction modification system components, transposase genes, hypothetical proteins and outer membrane proteins. These strain-specific genes may aid the bacteria under specific circumstances during their long-term infection in genetically diverse hosts. Our results suggest 34 H. pylori clinical strains have extensive genomic diversity. Core genes and strain-specific genes both play essential roles in H. pylori propagation and pathogenesis. Our microarray experiment may help select relatively significant genes for further research on the pathogenicity of H. pylori and development of a vaccine for H. pylori.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권7호
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• pp.856-869
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• 2006

흔히 조셉 슈왑은 20세기 과학교육의 가장 중요한 키워드라 할 수 있는 과학탐구론의 주창자로 여겨진다. 본 연구는, 문헌조사의 방법에 기초하여, 슈왑의 과학교육자 및 교육학자로서의 그의 생애를 간략히 요약하고 또 주요 쟁점들을 중심으로 그의 과학 및 과학교육에 대한 사상들을 되돌아 보았다. 뛰어난 과학자로 출발하였다가 나중에 교육의 활동에 참여하였던 1950년까지의 다른 유명한 과학교육자들과 같이, 슈왑은 본래 유전학 전공의 과학자였으나 이후 교육개혁, 교육과정 연구, 과학교육에 집중하였다. 그의 학문적 관심은 다양한 분야에 걸쳐 폭넓은 것으로서, 생물학과 과학으로부터 역사, 철학, 교육에 걸치는 것이었다. 그의 과학탐구 이론의 핵심은 '과학을 과학답게 가르치는' 것이며 이를 이루는 가장 좋은 방법은 '과학을 탐구로 가르치는' 것이다. 하지만 그는 '과학을 탐구로 가르치기' 위해서는 '탐구로서의 과학'과 '탐구로서의 교수' 그리고 '안정적 탐구'와 '유동적 탐구'에 대한 섬세한 개념적 구분이 필요하다고 주장한다. 과학교육과 교육학 일반에 걸친 그의 많은 아이디어들은 자신의 과학탐구의 개념에 기초하고 있으며, 이는 과학의 다양성, 교과서, 교육과정, 교사의 역할 등 다른 그의 주요 개념들의 기초가 된다. 요약하자면, 슈왑은 과학교육의 합리적 개혁을 이끌었던 학자로 특징지어질 수 있으며, 여기서 합리적 개혁이란 과학교육의 본성과 그 지향점을 파악하고 이를 위하여 해당 학문 영역에 대한 구체적이고 실제적인 안내를 통해 실질적인 변화를 이끌고자 하였다는 의미이다. 그럼에도 불구하고, 일부 그의 주요 아이디어는 그 추종자들에 의한 상당한 왜곡을 지닌 채 후대에 전해지고 있다.

• 식물분류학회지
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• 제46권2호
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• pp.256-266
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• 2016

한국의 멸종위기 난과 식물인 석곡 13,000 촉을 증식하여 2013년 6월에 완도군 보길도 일대의 자연 서식지에 복원하였다. 연구팀은 복원 후 2년간 생장과정을 모니터링 하였다. 모본의 확보, 교배, 종자형성, 파종, 계대배양, 순화배양 등의 과정을 거쳐 복원할 13,000 촉을 육성하였다. 복원 전에 5개 엽록체 마커와 핵 ITS 지역을 이용하여 복원할 개체들의 유전적 다양성을 검증한 결과 국내의 자연집단 사이에서 관찰되는 수준의 유전적 다양성이 입증되었다. 현지복원은 연구팀과 지역주민들과의 공조체계를 구축하여 협동으로 수행하였다. 복원 이후 1년, 2년의 시점에 생존율, 영양번식률, 생장률 등을 조사하여 자료화 하였다. 복원 후 훼손은 없었으며, 97% 이상의 생존율을 보였다. 복원 후 영양번식이 활발하여, 복원 시점보다 촉수가 227%로 증가하였다. 그러나 복원당시에 비하여 개체의 평균 길이는 짧아졌다. 완전한 양지나 음지에 비해서 반음지 지역에서 석곡 개체들은 가장 잘 번식하고 생장하였다. 또한 부착한 기주 식물에 따라서 영양번식률 및 생장률에 차이를 보였다. 그늘쪽 바위틈과 참가시나무의 수피에 부착한 개체들이 가장 활발하게 증식하였고, 동백나무 수피에 부착하는 개체들이 세 번째 높은 증식률을 보였다. 일부 복원 개체들은 야생에서 꽃을 피우고, 수분되어 종자가 결실되는 것을 확인하였다. 전반적으로 복원한 개체의 촉수가 크게 증가하여 성공적인 복원으로 평가된다. 인위적인 훼손방지를 위하여 국립공원 및 지역주민들과 공조체제를 구축하였고, CCTV를 설치하여 감시활동을 하고 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권4호
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• pp.437-447
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• 2012

Natural and beneficial associations between plants and bacteria have demonstrated potential commercial application for several agricultural crops. The sunflower has acquired increasing importance in Brazilian agribusiness owing to its agronomic characteristics such as the tolerance to edaphoclimatic variations, resistance to pests and diseases, and adaptation to the implements commonly used for maize and soybean, as well as the versatility of the products and by-products obtained from its cultivation. A study of the cultivable bacteria associated with two sunflower cultivars, using classical microbiological methods, successfully obtained isolates from different plant tissues (roots, stems, florets, and rhizosphere). Out of 57 plant-growth-promoting isolates obtained, 45 were identified at the genus level and phylogenetically positioned based on 16S rRNA gene sequencing: 42 Bacillus (B. subtilis, B. cereus, B. thuringiensis, B. pumilus, B. megaterium, and Bacillus sp.) and 3 Methylobacterium komagatae. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis showed a broad diversity among the Bacillus isolates, which clustered into 2 groups with 75% similarity and 13 subgroups with 85% similarity, suggesting that the genetic distance correlated with the source of isolation. The isolates were also analyzed for certain growth-promoting activities. Auxin synthesis was widely distributed among the isolates, with values ranging from 93.34 to 1653.37 ${\mu}M$ auxin per ${\mu}g$ of protein. The phosphate solubilization index ranged from 1.25 to 3.89, and siderophore index varied from 1.15 to 5.25. From a total of 57 isolates, 3 showed an ability to biologically fix atmospheric nitrogen, and 7 showed antagonism against the pathogen Sclerotinia sclerotiorum. The results of biochemical characterization allowed identification of potential candidates for the development of biofertilizers targeted to the sunflower crop.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권1호
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• pp.26-33
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• 2021

당귀는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 당귀 계통을 판별할 수 있는 기준설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종 당귀인 참당귀와 세발당귀, 그리고 해외 유래 당귀 종의 기원을 판별하기 위해 핵의 리보솜에 존재하는 ITS 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며, 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 당귀 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.7-7
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• 2017

Unfavorable weather and soil conditions reduce rice yield and land and water productivity, aggravating existing encounters of poverty and food insecurity. These conditions are foreseen to worsen with climate change and with the unceasing irrational human practices that progressively debilitate productivity despite global appeals for more food. Our understanding of plant responses to abiotic stresses is advancing and is complex, involving numerous critical processes - each controlled by several genetic factors. Knowledge of the physiological and molecular mechanisms involved in signaling, response and adaptation, and in some cases the genes involved, is advancing. Moreover, the genetic diversity being unveiled within cultivated rice and its wild relatives is providing ample resources for trait and gene discovery, and this is being scouted for rice improvement using modern genomics and molecular tools. Development of stress tolerant varieties is now being fast-tracked through the use of DNA markers and advanced breeding strategies. Large numbers of drought, submergence and salt tolerant varieties were commercialized over recent years in South and Southeast Asia and more recently in Africa. These varieties are making significant changes in less favorable areas, transforming lives of smallholder farmers - progress considered incredulous in the past. The stress tolerant varieties are providing assurance to farmers to invest in better management of their crops and the ability to adjust their cropping systems for even higher productivity and more income, sparking changes analogous to that of the first green revolution, which previously benefited only favorable irrigated and rainfed areas. New breeding tools using markers for multiple stresses made it possible to develop more resilient, higher yielding varieties to replace the aging and obsolete varieties still dominating these areas. Varieties with multiple stress tolerances are now becoming available, providing even better security for farmers and lessening their production risks even in areas affected by complex and overlapping stresses. The progress made in these less favorable areas triggered numerous favorable changes at the national and regional levels in several countries in Asia, including adjusting breeding and dissemination strategies to accelerate outreach and enabling changes at higher policy levels, creating a positive environment for faster progress. Exploiting the potential of these less productive areas for food production is inevitable, to meet the escalating global needs for more food and sustained production systems, at times when national resources are shrinking while demand for food is mounting. However, the success in these areas requires concerted efforts to make use of existing genetic resources for crop improvement and establishing effective evaluation networks, seed production systems, and seed delivery systems to ensure faster outreach and transformation.

• 한국버섯학회지
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• 제21권4호
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• pp.261-265
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• 2023

외국품종을 대체하고 원형과 봉형배지에 모두에 적합한 우수한 순수 국산 품종육성을 목표로 진행되었으며 외국 수집균주를 모본으로 재배호환이 가능한 고품질 신품종 '참존'을 육성하였다. 온도에 따른 균사배양 특성에서 25℃가 최적 배양온도로 조사되었다. 배지에 따른 균사배양 특성에서는 참존은 PDA 배지에서 균사생장이 가장 우수하였으며, 전반적으로 대조품종 보다 균사생장이 우수하였다. 원기둥형 상면재배와 봉형 전면재배를 통해 자실체 수량과 형태적 특성을 파악한 결과, 두 재배법 모두에서 참존이 안정적으로 생산이 가능하다는 것을 확인하였으며, 참존의 수량과 개체중이 대조품종보다 높았다. 또한 갓 정단부의 색깔은 더 진한 것이 특징적이었으며 갓 모양은 재배방법에 따라 차이가 있었다. 유전적 다형성 검정 결과에서 참존이 대조품종들과 유전적으로 구별되는 것을 확인하였다.

• 한국버섯학회지
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• 제7권3호
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• pp.98-104
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• 2009

인공재배된 만가닥버섯(Hypsizygus mamoreus)과 잿빛 만가닥버섯(Lyophyllum decastes)을 ITS $I{\cdot}IV$ 부위의 염기서열에 의해 종속간 유연관계 및 RAPD 다형성을 분석하였다. ITS $I{\cdot}IV$영역부위 종속간 유연관계에서 Group1 (SPA 100, 101, 102)은 만가닥버섯에 속하였으며, Group2 (11균주) 잿빛만가닥버섯의 대조 분리군 11균주는 동일한 종으로 동정되었다. ITS결과 14개 균주 시 4개 그룹으로 분류되었으며, Cluster I과 Cluster II는 58%의 유사도를 Cluster III과 Cluster IV는 41%의 유사성을 보였다. 또한 인공 재배한 잿빛만가닥버섯의 종 다양성을 분석하기위해 RAPD를 수행한 결과 가장 수량이 양호하며 우량계통인 SPA 202는 잿빛만가닥버섯인 Lyophyllum decastes SPA 203과 그룹화 되었으며 75%의 유사성을 보여주었고, Lyophyllum decastes 공시균주인 SPA 103과 SPA 104의 유사성은 65%로 나타났다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권5호
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• pp.641-651
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• 2022

보리는 베타글루칸, 폴리페놀, 안토시아닌 등을 이용한 건강식품 소비 증가로 최근 관심이 높아지고 있다. 따라서 보리에 대한 수요자의 기호에 맞춘 기능성 품종개발과 소재로서 유전자원 활용성을 증대시키기 위해서는 자원의 특성 분석과 종, 원산지과의 관계, 군집화(Clustering)을 통한 유사성과 대표성, 형질 간의 상호관계 등과 같은 유전자원의 다양성 연구가 선행되어야 할 것이다. 본 연구는 농업유전자원센터에서 보존하고 있는 보리 25,104 유전자원(25종, 국적미상을 포함한 102개 원산지)을 대상으로 종과 원산지에 따른 다양성 분석을 수행하였다. 특히 종에 대한 작물 유효수(ENCS)는 1.17로 원산지(24.73)에 비해 매우낮게 나타났다. 이는 보존하고 있는 보리 유전자원의 대부분이 Hordeum vulgare subsp. vulgare 로 확인되었는데, 원산지에 비해 보존 자원이 특정 종에 편중된것을 알 수 있지만, 형태적으로 구분한 20가지 특성평가 항목에 대하여 종과 원산지에 따라 유의적인 차이(P-value < 0.05)가 검정되었다. 비록 종 다양성은 낮지만 종과 종간의 차이와 종 내에서도 다양한 특성이 존재함을 추정할 수 있었으며, 이를 토대로 특성평가 항목을 이용한 군집화를 통해서 특성에 대한 다양성을 확인하였다. 특성평가 항목을 바탕으로 cacGMS 알고리즘을 이용한 군집 분석을 수행했을 때, 전체 97%의 자원이 분류된 1번~7번 군집에서 병와성, 도복, 깜부기병 항목이 공통적으로 동일한 형질을 보였다. 반면에 군집 별 특이성에서는 특성평가 항목에 대한 조합의 차이와 함께 생장습성, 망활, 한해, 파성, 보리누른모자이크병에서 다른 군집과 차별되는 특이성이 확인되었다. 이러한 특성평가 항목에 의한 대표성과 특이성, 그리고 각 군집에 따른 특성의 조합은 특성 간의 상호적 관계와 관련이 있을 것으로 추정되어 상관관계를 분석하였다. 그 결과 1수립수와 보리누른모자이크병이 높은 상관성(상관계수 0.79)을 보였고, 종자연구에서 중요한 지표로 사용되고 있는 천립중은 낮은 상관계수이지만 이삭조성(0.31), 이삭길이(0.23), 병와성(0.24), 이삭모양(0.28), 보리누른모자이크병(0.23), 1수립수(0.43), 조단백함량(0.29)과 관련이 있을 것으로 추정된다. 본 연구에서 사용된 연구방법과 결과는 신품종개발, 육종산업에 활용가능한 정보를 제공하고, 이를 통해 농업유전자원의 활용성 제고와 연구 선진화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.