• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권2호
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• pp.81-88
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• 2014

식물생명공학 연구에 있어서 모델 식물인 Arabidopsis thaliana (애기장대)와 아주 유사한 염생 식물인 salt cress (Thellungiella halophila 또는 Thellungiella parvula)는 고염 스트레스에 대하여 강한 내성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고염에 저항성을 가지는 유용유전자를 선별하기 위하여, 200 mM NaCl을 처리한 T. halophila 또는 T. parvula 식물로부터 mRNA를 분리하여 cDNA library를 작성하였다. Full length cDNA library를 Agrobacteria-methods 형질전환 방법에 필요한 binary vector pool을 작성하고 Arabidopsis에 형질전환 시켰다. 형질전환되어진 Arabidopsis를 항생제 Basta 선별을 통하여 형질전환체 pool을 구축하였다(305,400 종자). 이와 같은 방법을 통해 구축 되어진 pool중에서 168,500 종자를 이용하여 고염 스트레스 조건하에서 종자 발아율과 뿌리 생장 촉진되는 현상이 나타나는 내염성 형질전환체를 1차 선별하였다(7,157 개체; 4.24%). 1차 선별된 형질전환체 중에서 1,551개체를 이용하여 2차 선별을 수행하여 내염성 형질전환체 165 개체를 확보하였다(10.6%). 선별된 형질전환체 중 대부분 개체는 고염 스트레스에 대응하여 종자 발아 및 뿌리 생장 모두 야생형보다 촉진된 표현형을 보였다. 그 중 몇 몇의 형질전환체는 야생형에 비하여 특이적인 기관 발달 현상이 나타났다. 예를 들면, 꽃과 줄기의 발달이 야생형과는 다른 표현형을 보이는 형질전환체가 선별되었다. 이렇게 스트레스에 내성을 가지는 형질전환체로부터 유전자 분리 방법을 통하여 해당 유용유전자를 확보할 수가 있다. 본 연구에서는 향후 halopyte 식물체를 이용하여 고염 뿐만 아니라 다양한 환경스트레스(건조, 냉해, 고열, 호르몬 등) 신호전달에 관여하는 유용유전자를 보다 쉽게 확보하는 방법을 제시함으로서, 환경재해극복에 관여하는 신호전달 기작을 보다 쉽게 이해할 수 있을 것으로 사료된다.

• 식물병연구
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• 제19권4호
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• pp.254-258
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• 2013

후자린산(FA)는 Fusarium 속 균이 생성하는 독소로서 다른 곰팡이독소보다 독성은 낮으나 다른 독소와 중복 오염시 전체 독성을 증진시키는 것으로 알려졌다. 현재까지 FA 생합성 관련 효소나 유전자가 Fusarium oxysporum에서 밝혀지지 않았기 때문에 본 연구에서는 관련 생합성 유전자의 발굴을 위해 제한효소를 통한 무작위 삽입 형질전환방법인 REMI를 이용하여 FA 생성 F. oxysporum 균주의 생합성유전자의 결손을 시도하였다. F. oxysporum 균주 2주를 대상으로 REMI를 시도한 결과, 평균 3.2주 ($1{\mu}g$ DNA 당)의 효율로 7,100주 이상의 형질전환체를 육성하였다. FA 미생성 형질전환체를 스크리닝 하기 위해 FA가 함유된 배양액에서 다양한 식물종자의 발아여부를 조사한 결과, 11종의 종자 중 가장 감수성인 배추종자를 선발하였다. 각 형질전환체는 Czapek-Dox broth에서 3주간 배양한 후 배양여액을 배추종자의 발아여부 검정에 사용하였다. 검정결과 총 5,000여 주의 REMI 형질전환체 중 53주의 배양여액에서 종자가 발아하지 않아, 이들을 FA 미(저) 생성 추정 형질전환체로 선발하였다. 이중 26주의 FA 생성량을 HPLC로 분석한 결과, 2주의 형질전환체에서 모균주 생성량의 1% 이하의 FA가 검출되었다. 이 중 형질전환체 1주로부터 REMI 벡터 삽입 부위 게놈 DNA의 염기서열(252 bp)을 확보하였으며, 이 부위는 F. fujikuroi의 미동정 게놈부위와 93% 유사성이 있음을 확인하였다. 이 부위의 FA생성 관련성 증명을 위해서는 추후 연구가 필요하다.

• 한국잡초학회지
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• 제8권3호
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• pp.309-316
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• 1988

한련초의 종자(種子) 생존력(生存力), 심수관리(深水管理)에 의(依)한 초기생장반응(初期生長反應) 및 생장특성(生長特性)을 구명(究明)하기 위(爲)하여 수개(數個)의 시험(試驗)이 수행(遂行)되었다. 한련초 종자(種子)는 휴면성(休眠性)이 없었으며 실온(室溫)에 저장(貯藏)된 종자(種子)는 5개월(個月)까지 높은 발아율(發芽率)을 보였다. 수분흡수(水分吸收와 건조(乾燥)의 반복(反復)에 따른 종자(種子) 생존력(生存力)의 상실(喪失)은 건조방법(乾燥方法)에 따라 크게 달랐다. 흡수상태(吸水狀態)에서 건조상태(乾操狀態)로 빠른 전환(轉換)은 비고��(比較的) 높은 생존력(生存力)을 유지(維持)했으나 서서히 건조(乾操)된 종자(種子)는 발아중(發芽中)인 배(胚)의 손상(損傷)으로 극심(極甚)한 생존력(生存力) 상실(喪失)을 가져왔다. 토양(土壤) 5~10 cm 깊이에 있는 종자(種子)는 밭보다 논조건(條件)에서 더 오래 생존력(生存力)을 유지(維持)하였다 4 엽기(葉期) 이전(以前)의 심수관리(深水管理)(10 cm)는 신장(伸長)을 크게 억제(抑制)하였으나 그 이후(以後)부터의 심수관리(深水管理)는 오히려 신장伸長)을 자극(刺戟)하여 무처리(無處理)보다 초장(草長)이 유의(有意) 증가(增加)되었다. 분지(分枝)는 출현후(出現後) 2주(週)째부터 시작(始作)하였고 보통(普通) 10주(週)째까지 계속(繼續)되었다. 잎 크기는 동화산물(同化産物)의 공급(供給)과 관련(關聯)되어 분지시기(分枝時期)와 잎의 발생위치(發生位置)에 따라 결정(決定)되었다. 출현후(出現後) 5주(週)째부터 개화(開花)가 시작(始作)되었고 1개(個) 화서(花序)가 등숙(登熟)하는 데에는 10~14일(日)이 소요(所要)되었다. 개체당(個體當) 종자(種子)는 약(約) 14,000개(個)였다. 1일(日) 종자생산량(種子生産量)은 출현후(出現後) 10주(週)째까지 증가(增加)하다가 그 후(後) 감소(減少)하였으며 1 화서당(花序當) 종자수(種子數)는 늦게 발새(發生)된 화서(花序)일수록 감소(減少)하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.435-444
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• 2022

황근(Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc., 노랑무궁화)은 주로 제주도 전역과 전남 남부지역에 자생하는 우리나라 유일의 야생 무궁화속의 낙엽성 반관목식물이다. 최근 무분별한 자생지 파괴에 따른 개체수 감소로 환경부 지정 한국적색목록 내 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어 있다. 선행연구에서는 황근의 종자발아, 생태 및 유전적 특성, 내염성 등이 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 생물반응기를 이용하여 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백효과를 조사하여 기능성 원료 활용 평가를 실시하였다. 황근 종자 및 식물체는 사전 환경부 채취 허가를 받은 제주시 구좌읍 관내지역에서 채집하였으며, 표면살균 후 MS 등 배지 조성을 조절하여 기내 세포주로 도입하였다. 그 결과, 종자의 전반적인 반응율이 지상부 신초 발생 및 지하부 뿌리 발근 측면에서 51.17~51.83%로 가장 효율적인 것으로 나타났다. 5,000 mL 생물반응기에서 황근 부정근의 증식에 유리한 배지 조건의 경우, 1/2 MS (Murashige and Skoog, 1962), 30 g/L 자당(sucrose), 2 mg/L IBA (indole-3-butyric acid)에서 8주 동안 배양한 것임을 확인하였다. 또한 총페놀 화합물 함량, 총플라보노이드 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능 및 멜라닌 함량 분석을 통해 바이오매스 및 2차대사산물 축적의 연관관계를 비교하였다. 본 연구를 통해 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백 효능은 고부가가치 향장품 산업의 고품질 소재개발과 연계하여 추가적인 생리활성물질 연구의 가능성을 시사한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권2호
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• pp.261-272
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• 2004

본 연구는 돈분과 팽연왕겨를 6:4로 혼합하여 함량을 65% 정도로 조절한 후 에스컬레이트식 축분교반기로 교반하면서 바닥에서 강제 송풍이 이루어진 대단위 퇴비화 시설에서 수행하였으며 본 시설을 이용한 축분 퇴비화중 퇴적더미의 온도는 15일령에 가장 높은 76$^{\circ}C$까지 상승한 후 25일령까지는 62$^{\circ}C$ 이상에서 온도가 유지되었으며 그 후 온도가 서서히 감소하여 완숙퇴비 단계에는 20$^{\circ}C$까지 떨어졌다. 수분 함량의 변화는 1일령부터 25일령까지 약 20%가 줄었으며 15일령부터 후발효 단계까지 급격하게 수분의 감소가 있었고 후발효 이후 수분 함량은 30%${\sim}$40% 사이로 유지되었다. 완숙퇴비의 안정성에 주된 인자로 알려진 퇴적더미내의 미생물상의 조사 결과 중온성 세균은 $10^8$-$10^10$ $CFUg^{-1}$, 사상균은 $10^3$-$10^4$, 방사선은 $10^6$-$10^8$의 범위에 상존하는 것으로 밝혀져 퇴비화 최종단계(퇴비화 45일령)에서는 축분퇴비의 안정성이 있는 것으로 사료되었으며 공정단계별 부숙도에 영향을 미치는 요인의 특성 변화를 구명하고자 실시한 결과는 다음과 같다. 1) 암모니아태 질소 함량은 퇴비화되면서 퇴비화 초기인 1일령에 최고치인 421.87mg/kg에서 점차 감소하여 완숙에는 104.89mg/kg으로 낮아졌다. 암모니아태 질수와 질산태 질소의 비율은 퇴비화 초기에는 11이상이었으며 퇴비화 45일령(완제품 단계)에서는 2 이하로 감소되었다. 2) 종자 발아지수는 퇴비내 독성물질과 영양소에 크게 좌우되었으며 퇴비화 전반기에는 무희석처리구의 수치로 볼 때 독성물질에 의한 저해로 간주가 되며 25일 이후 작물의 양적 영양소에 따라 발아지수가 달라졌다. 45일의 발효완료 단계에서의 발아지수는 80 이상을 나타내었다. 3) Humic acid의 E4:E6는 퇴비화 기간 중 25일 이전에는 E4:E6 ratio가 8.86에서 6.76 범위에서 감소하는 경향을 나타내었으며 25일 이후 완제품까지는 6.76에서 4.67의 범위에서 감소하였으며 이때의 퇴비화 전기간의 $r^2$ 값은 0.96이였다. 4) 수용성 탄소는 퇴비화 전반기에 0.54%에서 0.78%로 증가하였으며 그 이후는 0.42%까지 감소하는 경향을 나타냈다. 수용성 질소의 경우는 퇴비화 15일령까지 0.22%에서 0.32로 증가하다가 퇴비화 15일령 이후는 지속적으로 감소하는 경향을 나타냈다. 결과적으로 수용성 탄소와 수용성 질소간의 상관계수는 퇴비화 25일령까지인 전반기에 0.12인 반면 퇴비화 25일령 이후에는 0.5로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제42권1호
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• pp.1-38
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• 1979

Ilex속(屬) 수목(樹木)의 변이(變異)와 증식법(增殖法)을 연구(硏究)하기 위(爲)하여 호랑가시 나무 10개(個) 집단(集團), 꽝꽝나무 7개(個) 집단(集團), 먼나무 5개(個) 집단(集團), 감탕나무 3개(個) 집단(集團), 청대팻집나무 2개체(個體), 대팻집나무 1개체(個體), 낙상홍 20개체(個體)로 총(總) 28(個) 집단(集團), 170개체(個體)를 조사(調査)하였다. 각(各) 개체(個體)를 대상(對象)으로 하여 외형적(外形的) 특성(特性), 엽(葉)의 형태적(形態的) 특성(特性) 및 열매의 형태적(形態的) 특성(特性)에 대(對)한 변이(變異)를 수종별(樹種別)로 조사분석(調査分析)하였다. 집단(集團)으로 자생(自生)하고 있는 호랑가시나무 6개(個) 집단(集團)과 꽝꽝나무 4개(個) 집단(集團)은 Transect조사(調査)를 하였다. 증식법(增殖法)으로는 파종(播種)과 삽목(揷木)을 하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 호랑가시나무는 일반적(一般的)으로 10년생(年生) 이상(以上)의 성숙목(成熟木)이 되면 수고(樹高) 1m, 근원경(根元徑)이 2cm이상(以上)이 되는 것으로 추정(推定)된다. 잎과 열매의 형태적(形態的) 특성(特性) 조사(調査)에서 엽장(葉長), 엽폭(葉幅), 엽병장(葉柄長), 거치수(鋸齒數) 및 과장(果長)은 집단간(集團間), 집단내(集團內) 개체간(個體間)에 유의(有意)한 차이(差異)를 보였다. 과폭(果幅), 과병장(果柄長)은 집단간(集團間) 차이(差異)에는 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았고, 집단내(集團內) 개체간(個體間) 차이(差異)는 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 2. 꽝꽝나무의 잎과 열매의 특성(特性) 조사(調査)에서 엽장(葉長), 엽폭(葉幅), 엽병장(葉柄長), 거치수(鋸齒數), 과병장(果柄長)은 집단간(集團間), 집단내(集團內) 개체간(個體間)에 통계학적(統計學的)으로 유의(有意)한 차이(差異)를 보였다. 과장(果長), 과폭(果幅)은 집단간(集團間)의 차이(差異)에는 유의성(有意性)이 없었으나, 집단내(集團內) 개체간(個體間)에는 유의(有意)한 차이(差異)를 보였다. 7개(個) 집단중(集團中) 엽장(葉長)과 엽폭(葉幅)에서 5개(個) 집단(集團), 5개(個) 집단중(集團中) 과장(果長)과 과폭(果幅)에서 4개(個) 집단(集團)이 기간(其間)의 정(正)의 상관(相關)을 나타냈다. 3. 먼나무의 잎과 열매의 특성(特性) 조사(調査)에서 엽장(葉長)만이 집단간(集團間), 집단내(集團內) 개체간(個體間)의 차이(差異)에서 유의성(有意性)이 있었고, 엽폭(葉幅), 엽병장(葉柄長), 과장(果長), 과폭(果幅), 과병장(果柄長)은 집단간(集團間)에는 차이(差異)가 없었으나, 집단내(集團內) 개체간(個體間)에는 유의(有意)한 차이(差異)를 보였다. 5개(個) 집단중(集團中) 엽장(葉長)과 엽폭(葉幅)에서 2개(個) 집단(集團)이 기간(其間)의 정(正)의 상관(相關)이 있었고, 과장(果長)과 과폭(果幅)에서는 4개집단(個集團) 모두 상관(相關)이 없는 것으로 나타났다. 4. 감탕나무 잎의 형태적(形態的) 특성(特性) 조사(調査)에서 엽장(葉長), 엽폭(葉幅), 엽병장(葉柄長)이 집단간(集團間)에는 차이(差異)가 없었으나, 집단내(集團內) 개체간(個體間)에는 유의(有意)한 차이(差異)를 보였다. 엽장(葉長)과 엽폭(葉幅)에서 3개(個) 집단중(集團中) 1개(個) 집단(集團)만이 기간(其間)의 정(正)의 상관(相關)을 보였다. 5. 청대팻집나무 잎의 특성(特性) 조사(調査)에서 개체(個體) 2가 개체(個體) 1보다 엽장(葉長), 엽폭(葉幅)의 측정치(測定値)가 컸고, 엽병장(葉柄長)은 직았다. 6. 호랑가시나무의 기공밀도(氣孔密度) 조사(調査)에서 집단별(集團別) 평균기공밀도(平均氣孔密度)와 한량지수(寒量指數)에는 높은 상관(相關)을 가진다. 내동성(耐冬性)이 강(强)한 집단(集團)일수록 기공밀도(氣孔密度)는 적어지는 것으로 나타났다. 그리고 엽신(葉身)의 하부(下部), 상부(上部), 중부순(中部順)으로 기공밀도(氣孔密度) 경향(傾向)이 있었으나 통계분석(統計分析) 결과(結果)로써는 부위간(部立間)의 차이(差異)가 증가(增加)되는에서 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았다. 꽝꽝나무는 기공밀도(氣孔密度)와 한량지수간(寒量指數間)에서 통계학적(統計學的)으로 상관(相關)이 인정(認定)되지 않는 것으로 나타났다. 엽신(葉身)의 부위간(部位間)에는 하부(下部), 중부(中部), 상부(上部)의 순(順)으로 기공밀도(氣孔密度)가 높아지는 것을 통계학적(統計學的)으로 인정(認定)할 수 있었다. 7. Transect조사(調査) 결과(結果) 호랑가시나무는 일반적(一般的)으로 경사(傾斜)가 완만(緩慢)하고 해발고(海拔高)가 낮은 바닷가의 사질토양(砂質土壤)에서 잘 자생(自生)하는 것으로 나타났다. 호랑가시나무를 제외(除外)한 Transect 구내(區內)의 구성종(構成種)으로는 해송(海松)을 주(主)로 하고 환삼덩굴, 산딸기, 칡, 들장미 등(等)이 나타났다. 자연집단(自然集團)에 있어서 호랑가시나무의 성비(性比)(자(雌):웅(雄))는 약(約) 1:2로 웅수(雄樹)가 더 많았다. 꽝꽝나무는 일반적(一般的)로 부식량(腐植量)이 많고 습(濕)한 소교목지대(小喬木地帶)에서 잘 자생(自生)하며, 황칠나무, 청미래덩굴, 삼나무, 단풍나무, 솔비나무, 굴거리나무 등(等)과 혼생(混生)하는 것으로 나타났다. 자연집단(自然集團)에서 꽝꽝나무의 성비(性比)는 약(約) 1:1로 나타났다. 8. 호랑가시나무의 경우(境遇) 삽수(揷穗)를 일년생(一年生) 지(枝)에서 채취(採取)하여 10cm 깊이로 조제(調製)하고, IBA로 처리(處理)한 뒤 흙떡꽂이를 실시(實施)한 삽목(揷木) 결과(結果) 좋은 근계(根系)와 높은 발근율(發根率)을 얻을 수 있었다.