• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권7호
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• pp.925-937
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• 2016

In the last few decades, transgenic animal technology has witnessed an increasingly wide application in animal breeding. Reproductive traits are economically important to the pig industry. It has been shown that the bone morphogenetic protein receptor type IB (BMPR1B) A746G polymorphism is responsible for the fertility in sheep. However, this causal mutation exits exclusively in sheep and goat. In this study, we attempted to create transgenic pigs by introducing this mutation with the aim to improve reproductive traits in pigs. We successfully constructed a vector containing porcine BMPR1B coding sequence (CDS) with the mutant G allele of A746G mutation. In total, we obtained 24 cloned male piglets using handmade cloning (HMC) technique, and 12 individuals survived till maturation. A set of polymerase chain reactions indicated that 11 of 12 matured boars were transgene-positive individuals, and that the transgenic vector was most likely disrupted during cloning. Of 11 positive pigs, one (No. 11) lost a part of the terminator region but had the intact promoter and the CDS regions. cDNA sequencing showed that the introduced allele (746G) was expressed in multiple tissues of transgene-positive offspring of No.11. Western blot analysis revealed that BMPR1B protein expression in multiple tissues of transgene-positive $F_1$ piglets was 0.5 to 2-fold higher than that in the transgene-negative siblings. The No. 11 boar showed normal litter size performance as normal pigs from the same breed. Transgene-positive $F_1$ boars produced by No. 11 had higher semen volume, sperm concentration and total sperm per ejaculate than the negative siblings, although the differences did not reached statistical significance. Transgene-positive $F_1$ sows had similar litter size performance to the negative siblings, and more data are needed to adequately assess the litter size performance. In conclusion, we obtained 24 cloned transgenic pigs with the modified porcine BMPR1B CDS using HMC. cDNA sequencing and western blot indicated that the exogenous BMPR1B CDS was successfully expressed in host pigs. The transgenic pigs showed normal litter size performance. However, no significant differences in litter size were found between transgene-positive and negative sows. Our study provides new insight into producing cloned transgenic livestock related to reproductive traits.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권8호
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• pp.960-964
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• 2007

천연생리활성물질 소재로서 파고지 추출물의 안전성을 검증하기 위하여 렛트에 대한 단회 경구투여 독성 평가와 복귀돌연변이평가를 실시하였다. 파고지 에탄올 추출분말 2 g/kg, 5 mL를 암${\cdot}$수 각각 5마리씩 경구 투여한 후 14일 동안의 일반증상, 체중변화 및 부검시의 육안적 소견을 관찰한 결과, 사망례, 일반증상 및 체중변화는 관찰되지 않았고 부검결과에서도 특이할 만한 육안적 이상소견은 관찰되지 않아, 파고지 추출물은 $LD_{50}$값이 렛트 체중 kg당 2g 이상이며 단회 경구 투여에 대한 독성을 가지는 않는 것으로 평가되었다. 파고지 추출분말의 복귀돌연변이 유발성 여부는, 히스티딘 요구성 Salmonella Typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1537 균주 및 트립토판 요구성 Escherichia coli WP2uvrA(pKM101) 균주를 이용하여 S9 mix 첨가 여부에 따라 실험하였다. 용량설정시험 결과, S9 mix 첨가 여부에 관계없이 사용한 모든 시험균주에서 생육저해가 관찰되었다. 시험물질의 석출은 S9 mix 첨가 여부와 상관없이 사용한 모든 시험균주의 1,250, 2,500 및 5,000 ${\mu}g/plate$에서 관찰되었지만 콜로니 계수에는 영향이 없었다. 따라서, 본 시험의　용량은 S9 mix 미첨가 TA100, TA1537 균주 및 S9 mix 첨가 RA1535 균주의 경우에는 생육저해가 관찰된 625 ${\mu}g/plate$를, S9 mix 첨가 여부에 관계없이 TA98 균주 및 S9 mix 첨가TA100, TA1537, WP2uvrA(pKM101) 균주의 경우에는 생육저해가 관찰된 1,250 ${\mu}g/plate$를, S9 mix 미첨가의 TA1535 및 WP2uvrA(pKM101) 균주의 경우에는 2,500 ${\mu}g/plate$를 최고용량으로 하였고, 그 이하 공비 2로 최고용량을 포함한 5용량의 시험물질군과 음성대조군 및 양성대조군으로 하여 실험을 실시하였다. 그 결과, 모든 시험균주에서 시험물질에 의한 복귀변이 콜로니수는 S9 mix의 첨가 여부에 관계없이 용량의존적으로 증가되지 않았으며, 음성대조군과 비교하여 2배 이상의 증가를 보이지 않았다. 시험물질에 의한 균주의 생육저해는 S9 mix첨가 여부에 관계없이 사용한 모든 시험균주의 최고용량에서 관찰되었다. 시험물질의 석출은 S9 mix 첨가 여부에 관계없이 1,250 및 2,500 ${\mu}g/plate$에서 관찰되었지만 콜로니 계수에는 영향이 없는 것으로 나타났다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권9호
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• pp.1254-1262
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• 2014

Lymphoid enhancer binding factor 1 (LEF-1) is a member of the T-cell specific factor (TCF) family, which plays a key role in the development of breast endothelial cells. Moreover, LEF-1 gene has been identified as a candidate gene for teat number trait. In the present study, we detected two novel mutations (NC_010450.3:g. 99514A>G, 119846C>T) by DNA sequencing and polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism in exon 4 and intron 9 of LEF-1 in Guanzhong Black, Hanjiang Black, Bamei and Large White pigs. Furthermore, we analyzed the association between the genetic variations with teat number trait in these breeds. The 99514A>G mutation showed an extremely significant statistical relevance between different genotypes and teat number trait in Guanzhong (p<0.001) and Large White (p = 0.002), and significant relevance in Hanjiang (p = 0.017); the 119846C>T mutation suggested significant association in Guanzhong Black pigs (p = 0.042) and Large White pigs (p = 0.003). The individuals with "AG" or "GG" genotype displayed more teat numbers than those with "AA"; the individuals with "TC" or "CC" genotype showed more teat numbers than those with "TT". Our findings suggested that the 99514A>G and 119846C>T mutations of LEF-1 affected porcine teat number trait and could be used in breeding strategies to accelerate porcine teat number trait improvement of indigenous pigs breeds through molecular marker assisted selection.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제5권
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• pp.25-38
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• 1965

I. Breeding of tussah silkworm(preliminary report). The preliminary examination for bleeding has been carried out since 1963 in tussah silkworms. 1) The strain(l-MG-B)of the heaviest silk quantity was the green silkworm and brown cocoon in univoltine, and the strains(2-G-B, 2-MG-B) of the heaviest silk quantity were also the green silkwom and brown cocoon in bivoltine in both spring and fall in 1965. 2) It looks like the voltinism, the body color and the cocoon color have reached to pure line up to 1965. II. Best place for the winter of tussah pupa. This work was aimed to find out good ways for the winter of tussah pupa. 1) The hatch of bivoltine was better than that of univoltine. 2) The cocoons covered with the leaves were good in the emergence of moth. 3) The cocoons which were kept at natural temperature till the first emergence of moths would show bad in both hatch and emergence. 4) If some of the pupae kept under natural condition were controled at proper temperature for a few days, hatch and laying eggs were best. 5) The best places for the winter were the egg storage and the rearing room. III. Relation between incubation temperature and voltinism. 1) When the tussah pupa are kept at natural temperature during winter, the moths do not come out of the pupa. 2) There is no difference between about 18$^{\circ}C$ and about 25$^{\circ}C$ during incubation in hatching ratio. 3) The tussah silkworms of univoltine in mortality are stronger than that of bivoltine. 4) There is not any relation between voltinism and high or low temperature for pupa and eggs. IV. Induced mutation by gamma-ray and neutron in tussah silkworm. This work was carried out in order to induce the mutation by treating the pupa or the eggs of tussah silkworm with gamma my and neutron. The results obtained are as follows. 1. Though the whole pupa treated with neutron become moths, the moths have no ability to copulate each other. The only moths emerged from pupa treated with neutron, 4000${\gamma}$ are able to lay all un-fertilized eggs, some of which have a hole on the surface and nothing of contents. 2. The non-diapause eggs are treated with neutron in spring, but the hatching ratio is 50∼60 percent, but the whole eggs treated with gamma ray are never hatched. 3. The sensitivity of the pupa to neutron is weaker than that of the eggs. 4. The hatching ratio is in direct proportion to the gamma ray dose. 5. Author find out a new mutant which is excellent in the cocoon quality, so he will do the progeny test next hear.

• 원예과학기술지
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• 제28권5호
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• pp.796-801
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• 2010

이 연구는 감마선 처리에 의한 장미($Rosa$ $hybrida$ Hort.) 신품종을 개발하기 위한 효과적인 방법을 개발하고 돌연변이 발생 형태를 알아보기 위해 실시하였다. 장미 스피델라와 커버넷 두 품종에 감마선($^{60}Co$ 선원)을 선량별(0, 30, 50, 70, 90, 110, 130, 150, 170Gy)로 조사하여 돌연변이 유기에 적정한 선량과 변이의 발생 양상을 구명하였다. 약 50% 식물체가 고사하는 반치사($LD_{50}$) 선량은 품종에 따라 차이가 있었는데 '스피델라'는 110Gy에서, '커버넷'은 150Gy이었다. 식물체의 50% 신초길이 감소 선량은 '스피델라'에서 70Gy 선량 정도 이었는데 비해 '커버넷'에서는 110Gy 선량에서 나타났다. 분홍색의 '스피델라'와 적색의 '커버넷'에 30-170Gy 선량의 감마선을 처리하여 다양한 색의 완전변이, 키메라, 모자익 꽃잎을 가진 변이체를 유기할 수 있었다. '스피델라' 에서 흰색, 상아색, 분홍색을 띤 상아색, 옅은 분홍색 그리고 진분홍색의 꽃잎을 가진 변이가 출현하였고, '커버넷'에서 분홍색, 진분홍색, 자홍색, 주황색, 그리고 진한 자색의 꽃잎을 가진 변이가 발생하였다. 돌연변이 유기를 위해서 식물체 생존율, 신초생장, 돌연변이 발생률을 고려할 때 '스피델라'는 70-90Gy, '커버넷'은 90-110Gy의 선량 처리가 적당하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권1호
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• pp.128-135
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• 2016

귀리 종자에 감마선을 조사한 후 발아율과 생존율 및 초기 생장 특성을 조사하여 돌연변이 유도를 위한 적정 방사선량을 구명하고, DNA 손상 정도를 평가 하였다. 연구의 결과, 발아율은 500 Gy 이상의 선량에서 급격히 감소하였고, 단순회귀분석으로 평가한 LD50 선량은 392 Gy였다. 감마선 조사 30일 후 초장, 생체중, 근장, 분얼수를 조사한 결과 대조구와 100∼200 Gy 처리구간 차이가 없었으며, RD₅₀ 선량은 초장과 생체중은 411 Gy로 동일하였고, 근장 403 Gy, 분얼수 394 Gy였다. LD₅₀과 RD₅₀ 선량을 바탕으로 결정한 귀리의 적정 조사선량은 300~400 Gy였다. Comet assay로 DNA 손상 정도를 측정한 결과, 파종 7일 후에는 모든 감마선 처리구가 대조구와 비교하여 DNA 손상이 크게 나타났으며, 파종 30일 후에는 300 Gy 이상의 처리구에서 대조구보다 유의성 있는 DNA 손상이 관찰되어 생육형질과 동일한 경향이었다. 선량과 생장, 코멧분석 결과간의 상관관계를 분석한 결과, 머리의 비율을 제외한 다른 조사 항목에서 높은 상관관계를 나타내었다. M₂ 세대의 생육특성은 400 Gy 이상에서 생육이 감소하였고, 돌연변이 양상은 주로 고선량에서 단간, 불임이었다.

• 한국산림과학회지
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• 제25권1호
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• pp.80-84
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• 1975

밤나무와 약밤나무의 종자(種子), 접수(接穗) 및 생체(生體)에 감마선(線)을 총선량별(總線量別), 총량률별(總量率別)로 조사(照射)하여 방사선(放射線)의 생물학적(生物學的) 효과(効果) 및 돌연변이(突然變異)의 유기(誘起)를 조사(調査)한 결과(結果)를 다음과 같이 요약(要約)한다. 1. 밤나무의 ${\gamma}$선조사(線照射)에 의(依)한 종자발아율(種子發芽率) 반감선량(半減線量)은 4.6 kR 인데 접목활착율(接木活着率) 반감선량(半減線量)은 3.1 kR으로 더욱 높은 감수성(感受性)을 보였다. 2. 종자조사(種子照射) 5 kR구(區)에서 낮은 빈도(頻度)(0.84%로 albino 개체(個體)가 나타났으며 선량(線量)의 증가(增加)에 따라 묘장(苗長)이 유의성(有意性)있게 감소(減少)하였다. 3. 접수조사(接穗照射)에 의(依)한 접목활착율(接木活着率) 반감선량(半減線量)은 급조사(急照射)에서 약밤나무 및 밤나무가 3.2 kR 및 3.1 kR인데 반급조사(半急照射)에서는 10.2 kR으로서 3배(倍)의 높은 누적선량(累積線量)의 조사(照射)가 가능(可能)하였다. 4. 약밤나무의 휴면기(休眠期) 생체(生體) 완조사(緩照射)의 총선량(總線量) 7.5-4.9 kR, 선량율(線量率) 10-98 R/day구(區)에서 대형엽아조변이(大形葉芽條變異)가 높은 빈도(頻度)(16.6%)로 나타났으며 평균엽면적(平均葉面積) $96.36cm^2$로서 정상엽(正常葉) $26.28cm^2$보다 매우 컸다.

• 방사선산업학회지
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• 제8권2호
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• pp.89-95
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• 2014

This study was conducted to determine the optimal dose of gamma-ray on the growth and nucleus DNA damage for mutation breeding in licorice. Gamma-rays irradiated to dry seeds with various doses (0 to 1000 Gy). Significant decreases in germination rate (%), survival rate (%) and growth characteristics (plant height, number of leaves, root length and fresh weight) were observed by dose of increased. $LD_{50}$ (lethal dose) was approximately 400 Gy to 500 Gy. Also, reduction doses ($RD_{50}$) of plant height, number of leaves, root length and flash weight were 428 Gy, 760 Gy, 363 Gy and 334 Gy, respectively. It is supplest that the optimal dose of gamma irradiation for licorice mutation induction might be about 400 Gy in this study. We also conducted comet assay to observe nucleus DNA damage due to gamma irradiation. In comet assay, a clear difference was identified over 300 Gy treatments. With increasing doses of gamma-ray in the range of 100 to 1000 Gy, the rate of head DNA was decreased significantly from 92.88% to 73.09%. Tail length(${\mu}m$) was increased as the dose of increased over 300 Gy. Growth characteristics (Germination rate, Survival rate, plant height, number of leaves, root length and fresh weight) were highly negatively ($P{\leq}0.01$) correlated with dose. While the tail length was highly positively ($P{\leq}0.01$) correlated with dose.

• Molecules and Cells
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• 제41권11호
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• pp.979-992
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• 2018

Potato (Solanum tuberosum L.) is the third most important food crop, and breeding drought-tolerant varieties is vital research goal. However, detailed molecular mechanisms in response to drought stress in potatoes are not well known. In this study, we developed EMS-mutagenized potatoes that showed significant tolerance to drought stress compared to the wild-type (WT) 'Desiree' cultivar. In addition, changes to transcripts as a result of drought stress in WT and drought-tolerant (DR) plants were investigated by de novo assembly using the Illumina platform. One-week-old WT and DR plants were treated with -1.8 Mpa polyethylene glycol-8000, and total RNA was prepared from plants harvested at 0, 6, 12, 24, and 48 h for subsequent RNA sequencing. In total, 61,100 transcripts and 5,118 differentially expressed genes (DEGs) displaying up- or down-regulation were identified in pairwise comparisons of WT and DR plants following drought conditions. Transcriptome profiling showed the number of DEGs with up-regulation and down-regulation at 909, 977, 1181, 1225 and 826 between WT and DR plants at 0, 6, 12, 24, and 48 h, respectively. Results of KEGG enrichment showed that the drought tolerance mechanism of the DR plant can mainly be explained by two aspects, the 'photosynthetic-antenna protein' and 'protein processing of the endoplasmic reticulum'. We also divided eight expression patterns in four pairwise comparisons of DR plants (DR0 vs DR6, DR12, DR24, DR48) under PEG treatment. Our comprehensive transcriptome data will further enhance our understanding of the mechanisms regulating drought tolerance in tetraploid potato cultivars.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권1호
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• pp.17-29
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• 2018

본 연구에서는 국내외에서 수집한 벼 294개 유전자원 핵심집단을 대상으로 벼의 지엽각 특성에 대한 조사를 수행하였고, GWAS를 이용하여 지엽각 연관 유전자를 추출 및 분석하였다. 표현형 데이터를 이용한 GWAS의 Manhattan plot 결과 분석을 통해, 각 집단에서 염색체를 대상으로 표현형과 통계적 유의성을 나타내 연관성을 보이는 SNP를 발굴하였다. 지엽각 관련 특성에 대하여 선행 연구된 QTL region과의 비교를 통하여 본 연구에서 발굴된 SNP간의 유의성을 조사한 결과, 지엽각과 유의성이 있는 SNP (S8-19815442)가 이미 확인된 QTL region에 위치하는 것으로 나타났으며, 후보유전자 Os08g31950 대해 연관 유전자 변이를 관찰하기 위해서 형질 특이적 품종군 간의 염기서열을 비교한 결과 1개의 지역에서 단일염기변이가 검출되었다. Os08g31950의 조직별 RNA의 상대적 발현량 수준을 비교한 결과, Os08g31950 유전자는 모든 조직에서 높은 발현량을 확인할 수 있었으며 조직별로 다양한 발현 양상을 관찰할 수 있었다. 또한, 모두 직립형 품종군에서 상대적으로 발현량이 높게 나타났으며 뿌리보다 잎에서의 발현율이 높게 나타났다. 본 연구를 통해 동정된 지엽각 연관 후보유전자 Os08g31950는 벼 생육 및 수량 증대에 이용할 수 있는 마커제작 및 육종의 기초자료가 될 것으로 기대된다.