• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.438-447
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• 2017

개화는 배추종 작물의 생산성과 연관된 중요 발달 특성 중 하나이다. 이식 후, 갑작스러운 저온에 노출되어 때이른 개화를 하게 되면 수확되는 생산물의 양과 질이 떨어지게 된다. 따라서, 개화조절 메커니즘을 이해하는 것은 배추 종 작물의 농업적 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 것이다. 춘화는 배추과 작물에서 일반적으로 알려져 있는 개화를 유도하는 중요한 요소이다. 그러나 옐로우 사순이나 코마수나와 같은 배추 아종은 춘화처리 없이도 개화한다. 1일을 주기로 하여 생물의 생리기작을 조절하는 생체시계 유전자는 일장감응형의 개화 조절에 중요한 역할을 하지만 춘화처리를 통해 개화를 유도하는 기작과도 연관되어 있다. 본 논문에서는 22개의 배추 아종을 개화에 춘화처리가 필요한 춘화형과 춘화처리 없이도 개화하는 비춘화형으로 나누어 보존된 생체시계 유전자, BrPRR1 군의 염기서열 분석을 수행하였다. 그 중 BrPRR1b 유전자의 결손 영역으로 춘화형과 비춘화형 두 그룹을 구분할 수 있었다. 이 서열변이를 증폭할 수 있는 PCR 프라이머를 디자인하여 비춘화형 배추 아종에서는 451 bp의 긴밴드를, 춘화형 배추에서는 422 bp의 작은 크기의 밴드를 증폭할 수 있었다. 이 프라이머 세트는 43개 배추 아종과 4개의 배추속 작물, 브로콜리, 양배추, 갓, 그리고 유채의 개화형을 구분하는데 적용되었다. 각 작물의 PCR 결과와 개화시기에 대한 정보를 통하여 프라이머 세트가 개화형을 판별할 수 있는 마커로 이용될 수 있음이 확인되었다. 이 마커시스템은 배추 종 작물 육종에 유묘 단계에서 개화형을 판단하는데 이용할 수 을 것이다. 또한 이 결과들은 생체시계 유전자가 배추 종 작물의 개화를 조절하는 좋은 전략이 될 수 있음을 보여주었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제59권1호
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• pp.15-22
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• 2020

국내에 호박을 가해하는 두 과실파리는 Zeugodacus 속으로 분류된다. 호박꽃과실파리(Z. scutellata) 수컷은 큐루어(Cuelure)에 유인되어 포장에서 이 과실파리의 발생을 모니터링 하는 데 이용된다. 이에 반해, 호박과실파리(Z. depressa) 수컷을 유인하는 물질은 아직 알려지지 않았다. 단백질 먹이 유인제가 대부분의 과실파리를 유인하게 되는데 여기에 terpinyl acetate (TA)를 추가하여 호박과실파리의 유인력을 높였다. 본 연구는 TA-단백질먹이 유인제를 이용하여 호박 재배지에서 호박과실파리의 연중 발생을 모니터링 하는 데 목적을 두었다. TA-단백질먹이 유인제의 효율성을 증명하기 위해 호박꽃과실파리를 대상으로 큐루어와 TA-단백질먹이 유인제를 이용하여 2019년 한 해 동안 발생을 모니터링하고 이 두 유인제로 얻어진 연중 모니터링 자료를 비교하였다. 두 유인제를 이용한 호박꽃과실파리의 연중 발생 패턴은 10월 하순을 제외하면 유사하였다. TA-단백질먹이 유인제는 10월 하순 시기에도 지속적인 호박꽃과실파리의 포획을 보였는데 이는 9월 하순 이후 호박꽃과실파리의 성충 휴면 유기에 따른 유인 행동 차이로 이해되고 있다. TA-단백질먹이 유인제를 이용한 호박과실파리의 연중 모니터링은 크게 두 개의 발생 최성기를 보여 하나는 7월 중순이고 다른 하나는 8~9월에 나타나며 포획된 개체들의 80% 이상이 암컷이었다. 이러한 TA-단백질먹이 유인제의 두 과실파리류에 대한 유인 효과를 바탕으로 스피노사드(spinosad) 살충제를 가미한 수화제를 제조하고 호박 재배지에 살포하였다. 처리 7 일경과 후 약 70% 이상의 방제 효과를 기록하였다. 그러나 이 방제 효과는 처리 이후 기간이 경과하면서 낮아지는 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 TA-단백질먹이 유인제를 이용하여 야외 호박 재배지에서 호박과실파리의 연중 모니터링이 가능하다는 것을 보여 주었다. 또한 스피노사드를 가미한 TA-단백질먹이 유살제가 이들 호박과실파리류 방제에 응용될 수 있다는 것을 제시하고 있다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.330-339
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• 2010

억새의 식물학적인 분류 및 형태, 선진국의 억새 육종, 재배 및 이용 현황 그리고 우리나라의 억새 연구성과 등을 고찰함으로서 향후 우리나라 에너지 자급율 제고를 위한 억새 연구방향을 제시하고자 국내외 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 억새속 식물에는 17개종이 존재하는데 이 중 바이오 에너지용으로 중요한 종은 한국 등 동아시아가 원산인 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus) 그리고 이들 두 종의 종간 교잡종인 3배체 억새(M. x giganteous) 등이다. 여러 가지 에너지작물 중 억새는 연간 바이오매스 수량이 많고 저온, 염해, 습해 등 열악 환경 적응성과 질소이용효율이 우수하며 에너지 산출/투입 수지가 가장 높고 지상부 줄기와 땅속줄기에 다량의 탄소를 저장하기 때문에 탄수수지가 가장 높다. 유럽, 미국 및 캐나다 에서는 1930년대부터 일본으로부터 3배체 억새를 도입하여 연료용 펠릿 생산, 열병합발전, 양액재배 배지, 건축자재 및 강화 플라스틱 원료로 이용한다. 현재 재배되는 3배체 억새 단점보완을 위한 품종육성연구와 사탕수수와 억새교잡종인 "Miscane" 육성 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서는 2007년 억새 유전자원 수집이 착수된 이후 2009년에 바이오매스 수량이 많은 "거대억새1호"와 억새를 증식효율을 높일 수 있는 "억새대량증식방법"을 개발하였다. 향후 우리나라 억새산업 발전을 위해서는 분자육종 등 새로운 육종기법을 활용하여 우리나라뿐만 아니라 해외에서도 재배할 수 있는 우량 신품종을 육성하는 한편 바이오매스의 전처리, 당화 및 발효 등 셀룰로오스계 에탄올 생산공정에 관한 연구도 강화해야 할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제52권3호
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• pp.344-351
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• 2016

대한민국 동해안 울진 앞 바닷물로부터 50-C로 명명한 해양 미생물을 분리하였다. 50-C 균주는 그람-음성, 호기성 세균이며, 노란색 집락을 형성하고, 극성편모를 갖는 박테리아이다. 이 균주는 $20-50^{\circ}C$, pH 5.5-8.5 범위에서 자라며, 비교적 고온인 $40-50^{\circ}C$, pH 6.5-7.5, 2% (w/v) NaCl에서 최적 성장을 보인다. 16S rRNA 유전자 서열 분석결과 50C-3 균주는 Ruegeria 속에 속하는 R. intermedia CC-GIMAT-$2^T$, R. lacuscaerulensis ITI-$1157^T$의 16S rRNA 유전자 서열과 각각 99.4%, 96.98% 상동성을 보였다. 그러나 50C-3 균주는 운동성, 탄소이용능력, 효소생산능력 등의 생리학적 특성에서 두 균주와는 명확히 다른 특성을 보였다. 50C-3 균주의 DNA G+C content는 66.7 mol%이고, 주요한 respiratory quinone은 ubiquinone-10 (Q-10)이었다. 이와 같은 형태학적, 생리학적, 유전학적 특성을 비교하여, 50C-3 균주는 R. intermedia CC-GIMAT-$2^T$와 같은 종에 속하는 새로운 변종으로 판단되며 Ruegeria sp. 50C-3으로 명명하였다(KCTC23890 =DSM25519). 50C-3 균주는 cellulase, agarase 활성은 없었지만, alkaline phosphatase, ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase를 생산하였고 이들 모두 $50^{\circ}C$ 에서도 활성이 좋은 내열성 효소일 것으로 판단되었다. 특히, ${\beta}$-galactosidase의 경우 $37^{\circ}C$에서 보다 $50^{\circ}C$에서의 활성이 1.9배 증가하여 산업적으로 활용성이 클 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.947-955
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• 2020

구제역바이러스(FMDV)는 피코나바이러스 과에 속하는 바이러스로서 야생과 가축화된 소와 돼지에 감염된다. FMDV는 제어되기 어려워서 가축의 생산과 국제통상에 큰 장애가 되고 있다. FMDV RNA 게놈의 복제 과정에서 3D 중합효소가 특이적인 복제 기능을 담당하는데 게놈에 결합하는 부위가 매우 중요하다. 이 사실은 FMDV 게놈의 비코딩영역 내에서 3D 중합효소에 의해 인지되는 특이 RNA 구조가 관여함을 제시한다. 이 과정에서 cis-acting replication element (CRE)는 RNA 복제를 위한 개시에 필요하다. FMDV CRE는 15-17 뉴클레오티드의 고리와 이를 지지하는 이중가닥으로 형성된 줄기-고리 모양을 가지며 이들을 구성하는 RNA 뉴클레오티드 서열의 차이가 다른 RNA 이차구조를 생성한다. CRE 이외에 FMDV 복제를 위해서 많은 바이러스와 세포 인자들이 단백질-단백질 결합과 단백질-RNA 결합을 통해 협조적인 네트워크를 만들어낸다. 이 연구에서 국내에서 2010년부터 2017년 까지 구제역이 발생한 소와 돼지에서 FMDV를 분리하여 CRE 서열을 분석하였으며 이들 FMDV들은 A형과 O형의 유전자형을 가졌다. 흥미롭게 국내 FMDV들의 CRE RNA 이차구조의 변이들은 바이러스 간의 계통유전학적 상관관련성과 일치하며 특정 숙주 동물종의 FMDV 감염의 특이성을 밝혀주었다. 이를 토대로 국내 FMDV의 각 유전군의 분류는 독특한 기능적 CRE에 의해 특징지을 수 있으며 새로운 유전적 계통의 진화학적 연속성은 특징있는 CRE 모티프의 구분과 연관지을 수 있다. 그러므로 CRE의 특이적 RNA 구조는 숙주 동물종 의존적인 FMDV 부류의 부가적인 단서로 활용할 수 있음을 제안한다. 이들 연구 결과들은 향후 FMDV 대량감염이 발생할 때 숙주동물종의 특이성을 CRE 서열로 조기에 정확히 분석하는데 도움이 될 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권4호
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• pp.317-323
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• 2014

비올라세인은 항균, 항암, 항산화, 항말라리아, 항설사 활성과 같은 다양한 생리활성을 가지는 보라색소 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 한국의 산림토양에서 분리되었으며 보라색 색소를 생산하는 EP15224 균주를 선발하여 16S rRNA 유전자의 염기서열을 분석하였다. 그 결과 Massilia sp. BS-1과 97%의 가장 높은상동성을 보였다. 또한 16S rRNA 유전자에 근거한 계통분류학적 분석에서 EP15224는 기존 보고된 비올라세인 생산 세균들과는 별개로 구분되는 Massilia속의 새로운 종임을 확인하였다. 이 균주가 생산하는 보라색 소물질을 분리하여 LC/MS/MS로 분석한 결과, 분자량이 343.34인 비올라세인과 일치하였다. 또한 비올라세인의 생산효율을 높여주는 최적의 배지성분[glucose 2 g/l, $(NH_4)_2SO_4$ 1 g/l, $Na_2HPO_4{\cdot}7H_2O$ 2 g/l, $KH_2PO_4$ 1 g/l, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.1 g/l, $\small{L}$-tryptophan 0.24 g/l]과 배양조건[$25^{\circ}C$에서 72시간 배양, 250 rpm, 10% 접종량]을 조사하였으며 이 조건에서 액체배양 하였을 때 리터 당 280 mg의 비올라세인이 생산되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권2호
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• pp.4-25
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• 2011

본 연구대상지인 미선나무 자생지는 2010년도에 새롭게 확인된 곳으로, 일반인의 접근이 허용되지 않는 지역에 입지하고 있다. 이 자생지는 부안군 변산면 중계리 청림 소재 미선나무 군락지(천연기념물 제370호)에 비해 개체수가 많고 생육상태가 양호한 편으로, 연구결과를 바탕으로 향후 천연기념물로써의 가치여부 및 모니터링자료로 활용하고자 식생 및 토양환경을 면밀히 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 변산반도국립공원 내 새로운 미선나무 자생지의 식물상은 45과 82속 93종 4변종 3품종으로 총 100분류군이 확인되었다. 이중 IUCN 평가기준에 따른 희귀식물에는 미선나무(멸종위기종), 개족도리(약관심종), 이팝나무(약관심종)가 발견되며, 특산식물에는 고광나무, 미선나무, 병꽃나무, 청괴불나무 등 4분류군이 확인되었다. 본 미선나무 자생지는 부안호로 유입되는 백천유역의 북서사면 낮은 지역에 위치하고 있으며, 풍화토인 전석지에서 군락을 이루고 있었다. 미선나무 자생지는 밤나무군락 3개소, 느티나무군락 3개소, 졸참나무군락 1개소 등 7개 군집구조로 구분되었다. 이중 층위별 중요치는 밤나무군락에서 말채나무, 굴피나무, 은사시나무, 느티나무, 까마귀베개, 팽나무 순으로, 느티나무군락에서 팽나무, 갈참나무, 때죽나무, 굴피나무, 당단풍, 복자기 순으로 나타난 반면 졸참나무군락에서는 굴참나무, 밤나무, 산벚나무 순으로 분석되었다. 한편 미선나무의 중요치는 밤나무군락에서 6.6%, 느티나무군락에서 5.6% 그리고 졸참나무군락에서 5.1%로 분석되었다. 또한 7개의 조사구에서 토양시료를 채취하여 토양산도, 전기전도도, 유효인산, 유기물함량, 치환성양이온(칼륨, 칼슘, 마그네슘)을 분석한 결과, 조사구 3번인 느티나무군락에서 다른 조사구나 군락에 비해 토양의 화학적 특성이 상대적으로 높게 분석되었다.

• 한국버섯학회지
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• 제17권2호
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• pp.52-63
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• 2019

주름버섯목(Agricales), 소똥버섯과(Bolbitiaceae), 볏짚버섯속(Agrocybe)에 속하는 버들송이버섯은 국내에서 대부분 병 재배용 품종으로 육성되어 있어 수량 증대를 위한 봉지재배용 품종을 개발하고자 본 연구를 수행하였다. 버들송이버섯 33개 유전자원을 수집하고 유전자원의 봉지재배 특성과 수량을 조사한 후 재배일수와 자실체 모양을 고려하여 5개 모본을 선발하고 3개의 교배조합을 작성하여 7계통을 선발하였다. 선발된 7계통과 대조품종인 '참'을 봉지재배한 결과 재배일수는 'JBAC15-1'이 49일, 'JBAC15-6'이 50일로 대조품종의 재배일수인 53일 대비 각각 4일과 3일이 단축되었으며, 그 외의 계통은 대조품종보다 긴 재배일수를 나타내었다. 선발계통의 발이율은 'JBAC15-1'이 96.1%로 가장 우수하였으며 다음으로 'JBAC15-6'이 94.5%를 나타내어 대조품종의 발이율인 93% 대비 각각 3.1%, 1.5% 우수한 결과를 나타내었다. 봉지 당 수량은 'JBAC15-1'이 176.8 g으로 가장 우수하였고 'JBAC15-6'이 168.7 g으로 대조품종인 '참'의 160.7 g 대비 각각 10%, 5% 증수되었다. 이러한 결과를 토대로 대조품종인 '참' 대비 재배일수가 짧고 수량이 우수한 'JBAC15-1'과 'JBAC15-6'을 최종 선발하였다. 선발계통인 'JBAC15-1', 'JBAC15-6'의 균사생장 최적 배지는 PDA, 최적 온도는 $27.5^{\circ}C$, 최적 pH는 'JBAC15-1'이 pH 5, 'JBAC15-6'이 pH 6으로 나타났다. 자실체 갓의 색은 'JBAC15-1'과 '참'이 진갈색을 나타냈으며 'JBAC15-6'은 연갈색을 나타내었다. 갓 형태는 반구형으로 모두 동일하였으나, 대의 색은 'JBAC15-1'이 연갈색을 나타냈으며 'JBAC15-6'은 흰색을 나타냈고 대조 품종인 '참'은 상아색으로 각각 서로 다른 특성을 나타내었다.