• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권3호
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• pp.124-130
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• 2021

질산염은 많은 유전자의 발현을 조절하고 생장과 발육과정에서 매우 중요한 영양소이자 시그널 분자이다. 본 연구는 고등식물에서 질산 신호에 의한 유전자발현제어 관련 전사인자의 연구현황을 소개하고자 한다. 질산 환원 효소는 질소 동화 경로상의 효소이며, 질산이온을 아질산이온으로 환원하는 과정을 촉매한다. 질산이온, 빛, 대사산물, 식물호르몬, 저온, 가뭄 등의 여러 요인이 질산환원효소 유전자의 발현 수준과 생리적 역할과 같은 질산환원효소 활성을 조절한다. 최근 질산 환원 효소 유전자의 발현제어에 관여하고 있는 몇몇 전사인자들이 식물에서 분리되었다. NODULE-INCEPTION-like proteins (NLPs)는 질산 환원 효소 유전자의 질산 유도성 발현에 관여하는 전사인자이다. NLPs는 질산 수송체, 아질산 수송체, 아질산 환원 효소에 관련된 유전자의 질산 유도성 발현을 제어한다. 질산 환원 경로와 관련된 유전자의 발현 수준은 질산에 반응하여 NLPs에 의해 협조적으로 조절된다. 따라서 식물에서 질산염의 기능을 이해하면 질소 사용량이 적은 작물을 육성할 수 있다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제6권1호
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• pp.41-50
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• 2003

The feasibility as floricultural crops and water garden plant materials of Korean native water plants was investigated. Propagation type, growing and flowering time were observed for development as water garden, interior aquarium plant and water purification materials. Flowering time of the water plant was 7 species in May, 28 species in June, 49 species in July, 55 species in August, 47 species in September, and 17 species in October. Beautiful flowering water plants were Nymphaeaceae, Nymphoides peltata, Nymphoides indica, Monochoria korsakowii, Iris pseudacorus, Iris laevigata, and etc. Ornamental leafy water plants were Ceratopteris thalictroides, Ludwigia ovalis, Myriophyllum verticillatim, Limnophila sessiliflora, Blyxa aubertii, Blyxa echinosperma, Vallisneria asiatica, Hydrilla verticillata and Eleocharis acicularis etc. Isoetes japonica, Isoetes coreana and Isoetes sinensis were propagated by spore. Blyxa aubertii, Blyxa echinosperma, Myriophyllum verticillatim, Nuphar japonicum, Nelumbo nucifera, Ottelia alismoides, Sagittaria aginashi, Trapa japonica, and Trapa natans were propagated by seed. Persicaria amphibia, Ceratophyllum demersum (hornwort), Myriophyllum verticillatim, Myriophyllum spicatum, Oenanthe javanica, Potamogeton crispus, Hydrilla verticillata and Acorus calamus were propagated by division. And Vallisneria asiatica, Hydrilla verticillata and Phragmites japonica were propagated by runner. Ceratophyllum demersum (hornwort), Myriophyllum verticillatim, Myriophyllum spicatum, Limnophila sessilifera were propagated by adventitious bud. Ceratopteris thalictroides was propagated by leaf cutting. The 35 genera, 68 species of water plants were available for horticultural use. The 45 species such as Iris laevigata, Eleocharis acicularis, Menyanthes trifoliata, Nymphaea minima, Nuphar pumilum, Nymphoides coreana, Nymphoides peltata, Nymphoides indica, Nymphaea tetragona (water lily), and Typha latifolia could be use for water garden plant. The 21 species such as Limnophila sessilifera, Vallisneria asiatica, Ceratophyllum demersum and Hydrilla verticillata available for indoor aquarium. The 19 species such as Ottelia alismoides, Oenanthe javanica, Limnophila sessilifera and Blyxa echinosperma could be culture in container. The 27 species such as Trapa japonica, Trapa incisa, Phramites commuris (reed), Phragmites japonica, and Zizania latifolia were usable for water purification plant materials.

• 인간식물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.399-410
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• 2020

The United Nations project the world population to reach 10 billion by the year 2057. To increase the food of the ever-increasing world population, agrochemicals are indispensable tools to the boon in agriculture production. These agrochemicals are a serious threat to the health of humans, plants, and animals. Agrochemicals are ultimately reached to the main reservoir/sink such as soil and contaminating the groundwater, disturb the soil health and in turn a serious threat to biogeochemical cycling and the entire biosphere. Among agrochemicals, quinalphosis one of the most repeatedly and widely used insecticides in the control of a wide range of pests that attack various crops. Quinalphos is shown to be primarily toxic in organisms by acetylcholinesterase enzyme action. Hydrolysis of quinalphos produces amajor metabolite 2-hydroxyquinoxaline (2-HQ), which has shown secondary toxicity in organisms. 2-HQ is reported to be mutagenic, carcinogenic, growth inhibition and induce oxidative stress in organisms. Quinoline is a heterocyclic compound and structural resemblance of 2-HQ with minor changes, but its degradation studies are enormous compared to the 2-HQ compound. Biotic factors in fate and behavior of 2-HQ in the environment are least studied. 2-HQ interactions with soil enzymes are vary from soil to soil. Based on the toxicity of 2-HQ in our stockpile we need to isolate a handful of microorganisms to treat this persistent metabolite and also other metabolites/compounds.This brief review will be significant from the point of biological and environmental safety.

• 인간식물환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.159-170
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• 2020

The purpose of this study was to understand the current status of education and programs and to identify the items that urban residents need most for garden management. First of all, there were 45 sites (40.5%) with gardens operated by city and county local governments nationwide, and 41(91.1%) of them had dedicated staff (1.8 persons on average). The average area of gardens was 18,623 m², garden area per person was 20.27m², the average number of participants was 683, and the average period of use was 8.69 months. In addition to gardening activities, 14 (31.1%) out of 45 sites were operating small group meetings, with an average of 2.29 meetings and 67 participants. In the satisfaction survey after gardening activities, 88.9% of 18 sites were satisfied. According to the questionnaire about education and programs related to garden users, an average of four sessions were conducted per education. In terms of education, the contents were in the following order: basic education on garden cultivation (33.9%) > prior education on garden operation (28.9%) > pest control (14.0%) > eco-friendly management (11.6%) > pesticides and Positive List System (9.9%) > others (1.7%). Over 95% of the respondents were generally satisfied. Regarding the perception survey on which items are needed to develop garden management guidelines, the most necessary items were in the order of crop management (38.7%) > public garden etiquettes among users (27.9%) > pest control (14.4%) > weed management (13.5%) > activities using harvest (5.4%). The contents that are to be included in the guidelines were in the order of garden planning and crop selection (17.2%) > cultivation techniques and schedule (16.5%) > pest and soil management (15.7%) > introduction of garden crops and gardening models (12.7%) > garden etiquettes (10.7%). In establishing urban garden management plans by region, the results will have high utility value as the basic data for continuous garden operation by setting a direction that meets the regional characteristics as well as the needs of urban residents.

• BMB Reports
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• 제57권2호
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• pp.79-85
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• 2024

Pre-harvest sprouting is a critical phenomenon involving germination of seeds in the mother plant before harvest under relative humid conditions and reduced dormancy. In this paper, we generated HDR mutant lines with one region SNP (C/T) and an insertion of 6 bp (GGT/GGTGGCGGC) in OsERF1 genes for pre-harvest sprouting (PHS) resistance using CRISPR/Cas9 and a geminiviral replicon system. The incidence of HDR was 2.6% in transformed calli. T₁ seeds were harvested from 12 HDR-induced calli and named ERF1-hdr line. Molecular stability, key agronomic properties, physiological properties, and biochemical properties of target genes in the ERF1-hdr line were investigated for three years. The ERF1-hdr line showed significantly enhanced seed dormancy and pre-harvest sprouting resistance. qRT-PCR analysis suggested that enhanced ABA signaling resulted in a stronger phenotype of PHS resistance. These results indicate that efficient HDR can be achieved through SNP/InDel replacement using a single and modular configuration applicable to different rice targets and other crops. This work demonstrates the potential to replace all genes with elite alleles within one generation and greatly expands our ability to improve agriculturally important traits.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.271-275
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• 2012

최근 지구온난화에 따른 이상기상 발생 빈도가 증가하고 있으며 배추 등 일부 채소작물의 저온 및 고온 등으로 인하여 생산량에 문제가 발생하고 있다. 이러한 이상기상 조건 발생시 사전에 생산량을 예측하면 수급을 조절하는데 효과적이라 판단된다. 따라서 본 실험은 기상이변에 따른 봄배추의 생육량을 추정하기 위하여 정식시기와 질소시비량을 달리하여 생육인자간 상관계수를 도출하였다. 그 결과, 정식시기별 최종 생육은 4월 15일과 4월 22일 정식 처리에서 건물중이 각각 168g과 139g으로 타 시기에 비해 높았으며, 질소처리에 따른 차이는 없었다. 기후인자 온도, 일사량, GDD, 그리고 생육인자 엽수, 지상부생체중, 지상부건물중 등의 편상관분석 결과, 유의성이 높은 것으로 나타났다. GDD와 엽수, GDD와 지상부 건물중의 분포를 측정한 결과, 질소시비 수준에 따른 차이는 없었으며, 3차함수로 다항회귀식을 구한 결과, 엽수$(y)=-0.0000004x^3+0.0004x^2+0.0225x+5.4045$($R^2$=0.9818), 지상부건물중$(y)=-0.0000008x^3+0.001x^2-0.0958x+0.3426$($R^2$=0.9584)로 나타났다. 따라서 봄배추 생육기간중에 GDD 측정만으로도 봄배추의 지상부 생산량을 추정할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 식물병연구
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• 제17권3호
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• pp.334-341
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• 2011

2010년 농업현장의 농업인 등이 임상진단 요청한 시료 중 채소류는 고추 등 8개 작물이었으며 이중 토마토가 31.8%, 수박 21.4%, 고추 19.5%로 바이러스병으로 인한 피해가 많은 작물이었다. 과수류는 사과 등 4작물이었으며, 포도가 63.6%, 사과 33.0%로서 임상진단 요청시료의 대부분을 차지하였다. 화훼류는 국화 등 6개 작물이었으며, 튜립 60.0%, 선인장이 20.0%로 바이러스 피해가 발생하고 있었다. 바이러스 감염시료를 분석한 결과 고추와 토마토는 CMV, BBWV2 등 6종의 바이러스가 감염되었으며, 수박은 MNSV, CMV 등 5종의 바이러스가 감염되었다. 포도는 GFkV 등 6종의 바이러스가 감염되었다. 바이러스 종류별 감염은 CMV가 8종의 채소류 중 6종의 채소류와 튜립에 감염되었다. 2010년 농업현장에서 임상진단한 시료에 감염된 바이러스는 32종이었으며, 바이로이드는 4종이었다. 토마토황화잎말림바이러스(TYLCV)는 2010년 전북 부안 등 6개 도 18개 시 군에 신규로 발생되어 2008년 처음 발생된 이후 총 58개 시 군으로 확산되었다. 토마토원형반점바이러스(TSWV)는 2010년 전북진안, 제주도의 제주 지역에서 신규로 발생하였으며, 2004년 안양 관양동 지역에 대 발생한 이후 25개 시 군에 확산되었으나, 경북 및 충북 지역에서는 현재까지 발생하지 않았다. 토마토덤불위축바이러스(TBSV)는 2010년 경남진주 지역에 신규로 발생하여 2004년 경남 사천지역에 처음 발생한 이후 경남 충북 지역의 5개 시 군에 발생 하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권2호
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• pp.116-123
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• 2019

본 연구는 참당귀 뿌리의 가공 과정을 통해 분류되는 신, 대미, 중미, 세미 부위에서 지표성분과 항산화 활성을 분석함으로써, 약재로 이용되지 않는 세미 부위의 부산물 활용가능성을 평가하기 위해 수행하였다. 참당귀 뿌리의 가공 시 세미 부위의 회수율은 100kg당 $15{\pm}1.0%$로 비교적 많은 부분을 차지하였다. 지표성분 함량은 참당귀 뿌리의 직경이 작을수록 증가하는 경향성을 나타내었으며, 세미 부위에서 decursin ($4.42{\pm}0.27%$)과 decursinol angelate ($4.46{\pm}0.28%$)의 함량이 가장 높았다. 항산화 활성도 뿌리의 직경이 작아질수록 증가하는 경향성을 나타내었으며, 세미 부위의 항산화 활은 유통되는 한약재와 유사하거나 우수하였다. 세미의 지표성분 함량 및 항산화 활성의 우수성과 회수율을 고려하면, 참당귀 부산물인 세미를 건강기능성 식품, 화장품 등의 추출물 원료로 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국균학회지
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• 제47권4호
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• pp.437-441
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• 2019

국화에 발생하는 반쪽시들음병은 Veriticillium dahliae에 의해 발생하는 진균병으로 국화 재배농가에 상당한 경제적 손실을 야기한다. 일반 식물병원균을 동정하는 방법으로는 병원균을 진단하기까지 상당한 시간이 소요된다. 본 연구에서는V. dahliae를 신속하고 특이적으로 진단하기 위하여 등온증폭기술 (Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)을 적용한 검출법을 개발하였다. 이 방법은 반쪽시들음병균의 cellulose-growth-specific protein partial mRNA 유전자 염기서열을 이용하여 4개의 특이 프라이머 세트를 제작하였다. 최적 반응조건 및 시간은 60℃ 내외의 온도조건에서 60분 이내에서 가장 효율이 좋은 것으로 나타났다. 이 등온증폭 검출법은 4종의 토양전염성 병원균과 기주식물의 DNA에는 반응하지 않았다. 따라서 반쪽시들음병균 등온증폭법을 활용한다면 병원균의 감염 유무를 조기에 신속하게 진단할 수 있고, 반쪽시들음병을 효율적으로 모니터링하고 방제할 수 있을 것으로 기대한다.

• 원예과학기술지
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• 제35권2호
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• pp.232-242
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• 2017

The goal of marker-assisted backcrossing (MAB) is to significantly reduce the number of breeding generations required by using genome-based molecular markers to select for a particular trait; however, MAB systems have only been developed for a few vegetable crops to date. Among the types of molecular markers, SNPs (single-nucleotide polymorphisms) are primarily used in the analysis of genetic diversity due to their abundance throughout most genomes. To develop a MAB system in Chinese cabbage, a high-throughput (HT) marker system was used, based on a previously developed set of 468 SNP probes (BraMAB1, Brassica Marker Assisted Backcrossing SNP 1). We selected a broad-spectrum TuMV (Turnip mosaic virus) resistance (trs) Chinese cabbage line (SB22) as a donor plant, constructing a $BC_1F_1$ population by crossing it with the TuMV-susceptible 12mo-682-1 elite line. Foreground selection was performed using the previously developed trsSCAR marker. Background selection was performed using 119 SNP markers that showed clear polymorphism between donor and recipient plants. The background genome recovery rate (% recurrent parent genome recovery; RPG) was good, with three of 75 $BC_1F_1$ plants showing a high RPG rate of over 80%. The background genotyping result and the phenotypic similarity between the recurrent parent and $BC_1F_1$ showed a correlation. The plant with the highest RPG recovery rate was backcrossed to construct the $BC_2F_1$ population. Foreground selection and background selection were performed using 169 $BC_2F_1$ plants. This study shows that, using MAB, we can recover over 90% of the background genome in only two generations, highlighting the MAB system using HT markers as a highly efficient Brassica rapa backcross breeding system. This is the first report of the application of a SNP marker set to the background selection of Chinese cabbage using HT SNP genotyping technology.