• 한국산림과학회지
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• 제78권4호
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• pp.372-380
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• 1989

주요(主要) 조림수종(造林樹種)의 하나인 현사시나무를 Agrobacterium rhizogenes의 agropine 계통(系統)인 A4를 이용(利用)하여 유전적(遺傳的)으로 형질전환(形質轉換)시켰다. 형질전환(形質轉換) 여부는 조직(組織)내의 opine(agropine) 존재를 분석(分析)하여 확인(確認)하였다. 형질전환(形質轉換)으로 얻어진 hairy root는 1/4MS+sucrose 30g/L에서 가장 좋은 생장(生長)을 보였으며, 식물체(植物體) 재분화(再分化)는 BAP 0.5mg/l를 첨가한 MS배지(培地)에 배양(培養)하였을 때 가장 좋은 결과(結果)를 얻었다. 재분화(再分化)된 식물체(植物體)는 뿌리가 많고 형태적(形態的)으로 변형(變形)되어 정상의 식물(植物)과 구별(區別)할 수 있었다. 부분적(部分的)으로 뿌리부분(部分)만 형질전환(形質轉換) 시킴으로써 보다 많은 뿌리를 가진 개체(個體)로 만들 수 있었고 이는 임목(林木)의 지상부(地下部) 형질개량(形質改良)에 유리(有利)한 것으로 나타났다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.69-75
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• 2017

Dormancy-associated protein (DRM)은 식물의 휴면생리에 관여하는 대표적인 단백질로 거의 모든 식물에 보존되어 있다. 최근 DRM 유전자가 비생물적 스트레스 반응에 관여하는 것으로 알려지면서 이 유전자의 특성구명 연구가 여러 식물에서 이루어지고 있다. 그러나 아직까지 나무에서는 DRM 유전자에 대한 연구가 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 DRM 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagDRM1이라 명명하고, 유전자의 구조와 발현특성을 조사하였다. PagDRM1 유전자는 123개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며, 2개의 영역(Domain I과 Domain II)이 잘 보존되어 있다. PagDRM1은 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy가 존재하며, 줄기에서 가장 높게 발현하였고 성숙 잎, 뿌리 및 꽃에서도 높은 발현 수준을 나타내었다. 현탁배양세포의 생장주기에서는 늦은 지수생장기부터 정지기까지 높게 발현하였다. 또한 PagDRM1은 건조와 염 스트레스에 반응하여 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 식물호르몬 처리에 의해서는 ABA와 GA 처리에 의한 발현 증가를 나타내었다. 따라서 PagDRM1은 식물의 휴면유도 과정에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 환경 스트레스 내성에도 기여하는 것으로 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권2호
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• pp.189-195
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• 2014

Basic leucine zipper(bZIP) 단백질은 식물의 성장과 발달 그리고 스트레스 반응을 조절하는 전사인자이다. 본 연구에서는 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 SE3 그룹에 속하는 bZIP인 PagbZIP1 유전자를 분리하여 구조와 발현 특성 등을 조사하였다. 현사시나무의 PagbZIP1 유전자는 844개의 염기쌍으로 이루어져 있으며, 144개의 아미노산으로 구성되는 예상 분자량 16.6 kDa의 단백질을 암호화한다. PagbZIP1은 보존영역인 basic domain과 leucine zipper domain을 가지고 있으며, 현사시나무의 염색체에 2 copy가 존재하는 것으로 나타났다. PagbZIP1은 현사시나무의 뿌리와 배양세포에서 특이적으로 발현하며, 배양세포의 생장주기에서는 정지기에 높게 발현하였다. 또한 건조와 염 그리고 저온 스트레스 뿐 아니라 식물호르몬인 ABA 처리에 의해서도 발현이 유도되어, ABA를 경유한 신호전달경로를 따라 유전자 발현을 조절하는 것으로 판단되었다. 본 연구결과는 PagbZIP1 유전자의 도입과 발현조절을 통한 바이오매스 증진 및 스트레스 내성 나무의 개발에 도움을 줄 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.180-188
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• 2019

옥신은 식물의 생장과 발달 과정에서 중요한 조절자로서 기능한다. 옥신 신호전달 과정은 3개의 주요 옥신 반응 전사인자인 Auxin/indole-3-acetic acid (Aux/IAA), Gretchen Hagen 3 (GH3), 그리고 small auxin up RNA (SAUR) 유전자에 의해 조절된다. 특히, Aux/IAA는 옥신 신호에 반응하여 빠르게 축적되는 수명이 짧은 핵 단백질이다. 이 실험에서 우리는 현사시 나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)로 부터 PagAux/IAA1 유전자를 분리하고 발현 특성을 분석하였다. PagAux/IAA1 cDNA는 4개의 보존된 도메인과 2개의 nuclear localization sequence (NLS)을 포함한 200개의 아미노산을 암호화하고 있다. Southern blot 분석으로 현사시나무 genome에 PagAux/IAA1 유전자가 single copy로 존재하는 것을 확인하였다. PagAux/IAA1 유전자는 잎과 꽃에서 특이적으로 발현되었다. 그리고 PagAux/IAA1 유전자는 현탁배양세포의 생장 과정에서 초기 지수생장기에 발현되었다. PagAux/IAA1 유전자의 발현을 분석한 결과, 건조와 염 스트레스 및 식물호르몬인 ABA 처리에 의해 발현이 감소된 반면 저온 스트레스, 형성층의 세포 분열 과정 그리고 식물호르몬인 GA와 JA 처리에서 발현이 증가하였다. 따라서 PagAux/IAA1 유전자가 현사시나무에서 저온 스트레스 반응뿐 아니라 생장 과정에 관여할 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.356-363
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• 2015

나무의 유전 공학적 연구를 위해서는 목본 고유의 유전자 및 프로모터 연구가 필수적이다. 우리는 포플러(P. alba ${\times}$ P. glandulosa)의 Pagns-LTP 유전자의 867 bp 프로모터를 분리하였고, ${\beta}$-glucuronidase (GUS) reporter 유전자를 이용한 프로모터의 형질전환 포플러를 제작하여 특성 분석하였다. Pagns-LTP 유전자는 어린뿌리에서 강하게 발현되었고 어린잎에서는 약하게 발현되었으며, 그밖에 다른 조직에서는 발현되지 않았다. 또한, 프로모터의 활성은 뿌리와 어린잎에서 한정되었으며 어린뿌리의 세포 전체에서 강한 활성을 나타내었다. 이에 포플러 ns-LTP 프로모터 내의 cis-element를 조사하고 현사시나무에서 Pagns-LTP 프로모터를 분리한 후 활성을 분석하였다. 프로모터 내의 cis-element를 분석한 결과, 조직 특이적 발현과 호르몬 및 스트레스에 반응하는 다양한 cis-element가 존재함을 확인하였다. 이를 통해 포플러의 ns-LTP는 생장뿐만 아니라, 스트레스에도 관여할 것이라고 추측할 수 있었다. 본 연구는 목본의 유전자 기능 분석 및 다양한 응용 연구를 위해 유용하게 이용될 수 있는 도구로서의 가능성을 제시하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제70권1호
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• pp.63-71
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• 1985

제1대(第一代) 잡종(雜種) 포플러 Populus alba ${\times}$ Populus glandulosa $F_1$의 우량(優良) clone을 선발(選拔)하기 위해, 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 묘포장(苗圃場)에서 밀식재배(密植栽培)(20,000본(本)/ha)한 2, 3년생(年生) 각각(各各) 13, 15 clones을 대상(對象)으로 생장(生長)과 이에 관련(關聯)된 과산화효소(過酸化酵素) 및 질산환원효소(窒酸還元酵素)의 활성(活性)을 조사(調査) 비교(比較)하였다. 개체당(個體當) 건중량(乾重量) 개체당(個體當) 엽면적(葉面積)에 있어서는 clone간(間) 유의차(有意差)가 인정(認定)되었으나, 엽단위생중량당(葉單位生重量當)의 과산화효소(過酸化酵素) 및 질산환원효소(窒酸還元酵素)의 활성치(活性値)는 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않았다. 개체당(個體當) 건중량(乾重量)과 개체당(個體當) 엽면적(葉面積)과의 상관관계(相關關係)는 r=0.875, 개체당(個體當) 건중량(乾重量)과 개체당(個體當) 엽(葉)의 과산화효소(過酸化酵素)의 활성치(活性値)와는 r=0.854, 개체당(個體當) 건중량(乾重量)과 개체당(個體當) 질산환원효소(窒酸還元酵素)의 활성치(活性値)와는 r=0.914로 고도(高度)의 상관(相關)을 보였다. 1년생(年生) clone의 엽부위별(葉部位別) 엽단위생중량당(葉單位生重量當)의 과산화효소(過酸化酵素)와 질산환원효소(窒酸還元酵素)의 활성치(活性値)는 엽순서(葉順序)가 위에서부터 아래로 내려옴에 따라 증가(增加)하여 18번째와 33번째에서 각각(各各) 최대치(最大値)를 보였으며, 그 후 아래로 내려올수록 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였다. 2년생(年生) clones 65-29-19, 66-15-3, 65-22-11, 66-14-93, 66-26-55 등과 3년생(年生) clones 64-6-44, 66-14-99, 66-26-55, 65-22-11, 68-1-54 등이 개체당(個體當) 엽면적치(葉面積値), 엽단위면적당(葉單位面積當) 과산화효소(過酸化酵素) 및 질산환원효소(窒酸還元酵素)의 활성치(活性値)가 다른 clone들보다 높아서 양호(良好)한 생장능력(生長能力)을 가졌다고 말할 수 있다. 제1대(第一代) 잡종(雜種) 포플러, Populus alba ${\times}$ Populus glandulosa $F_1$의 유시생장(幼時生長)을 개체당(個體當) 엽면적(葉面積), 개체당(個體當) 엽(葉)의 과산화효소(過酸化酵素) 및 질산환원효소(窒酸還元酵素)의 활성치(活性値)로 추정가능성(推定可能性)을 보였으며, 이러한 사실(事實)로 보아, 엽면적(葉面積)과 엽(葉)의 과산화효소(過酸化酵素) 및 질산환원효소(窒酸還元酵素)의 측정치(測定値)는 본(本) 잡종(雜種) 포플러의 우량(優良) clone을 선발(選拔)하는 하나의 기준(基準)으로 이용(利用)될 가능성(可能性)을 보인다.

• 한국산림과학회지
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• 제59권1호
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• pp.15-30
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• 1983

제일대(第一代) 잡종(雜種) 포플러 Poulus alba${\times}$Populus glandulosa $F_1$의 우량(優良) clone을 선발(選拔)하기 위해, 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 묘포장(苗圃場)에서 밀식재배(密植栽培)(20.000본(本)/ha)한 1,2년생(年生) 각각(各各) 13,15 clones을 대상(對象)으로 생장(生長)과 생장(生長)에 관련(關聯)된 몇 생리적(生理的) 특성(特性)을 조사(調査), 비교(比較)하였다. 개체당(個體當) 건중량(乾重量), 엽면적(葉面積), 단위엽면적당(單位葉面積當) 엽록소(葉綠素) 함량(含量)에 있어서 2년생(年生) clone들 간(間)에는 고도(高度)의 유의차(有意差)가 인정(認定)되었으나, 1년생(年生) clone들에 있어서는 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않았다. 개체당(個體當) 건중량(乾重量)과 개체당(個體當) 엽면적(葉面積)과의 상관관계(相關關係)는 r=0.865, 개체당(個體當) 건중량(乾重量)과 개체당(個體當) 엽록소함량(葉綠素含量)과의 상관관계(相關關係)는 r=0.888로 고도(高度)의 상관(相關)이 인정(認定)되었으며, 개체당(個體當) 건중량(乾重量)과 개체당(個體當) 광합성능력(光合成能力)과의 상관관계(相關關係)에서는 r=0.745로 비교적(比較的) 높은 상관(相關)이 인정(認定)되었다. 1년생(年生) clone의 엽부위별(葉部位別) 엽단위면적당(葉單位面積當) 광합성능력(光合成能力)과 엽록소함량(葉綠素含量)은 엽순서(葉順序)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하여 28번째와 33번째 엽(葉)에서 각각(各各) 최대치(最大値)를 보였으며 그후 아래엽(葉)으로 내려올수록 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였다. Clone 68-1-54, 66-26-55, 65-22-11 등(等)은 개체당(個體當) 엽면적(葉面積), 단위면적당(單位面積當) 엽록소함량(葉綠素含量) 및 광합성능력(光合成能力)으로 보아 다른 clone들 보다 양호(良好)한 생장능력(生長能力)을 보였다. 제일대잡종(第一代雜種) 포플러, Populus alba${\times}$Populus glandulosa $F_1$ 유시(幼時) 생장량(生長量)은 개체당(個體當) 엽면적(葉面積)이나 개체당(個體當) 엽록소함량(葉綠素含量)으로 추정(推定)할 수 있었으며, 이러한 사실(事實)로 보아, 엽면적(葉面積)과 엽록소함량(葉綠素含量)의 측정치(測定値)는 본(本) 잡종(雜種) 포플러의 우량(優良) clone을 선발(選拔)하는 하나의 기준(基準)으로 사용(使用)될 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제71권1호
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• pp.55-58
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• 1985

현사시나무에 흔히 분포(分布)하는 부정아유래조직(不定芽由來組織)과 dimple 및 그 주변조직(周邊組織)의 특징(特徵)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 부정아유래조직(不定芽由來組織)은 도관(導管)이 거의 발달(發達)하지 않으며 구성세포(構成細胞)의 직경(直徑)이 작고 벽후(壁厚)가 두껍다. 주변조직(周邊組織)은 목섬유(木纖維)가 만곡(彎曲)하고 격벽세포(隔壁細胞)를 형성(形成)하는 경우가 많으며 방사방향(放射方向)으로 급격(急激)히 만곡(彎曲)하고 방사조직(放射組織)이 다열화(多列化)한다. 또 부정아유래조직(不定芽由來組織) 및 dimple에 인접(隣接)한 선상변색부(線狀變色部)의 도관(導管)에는 상해(傷害) 타일로시스가 발달(發達)한다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권1호
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• pp.103-107
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• 2016

연구는 수변지에 포플러 단벌기 목재에너지림을 조성한 후 2년생 포플러 클론들의 바이오매스 생산, 질소 및 탄소흡수량을 구명하여 수변지 단벌기 목재에너지림에 적합한 포플러 클론을 선발하는데 그 목적이 있으며, 공시수종은 이태리포플러 Eco28클론, 미류나무 교잡종 97-18클론 및 현사시나무 72-30클론 등의 포플러 3클론이다. 포플러 클론들의 평균 줄기 수는 5.0개로 나타났으며, 이태리포플러 Eco28클론이 5.9개로 가장 많았다. 포플러 클론들의 평균 줄기직경 생장은 23.2 mm로 나타났으며, 미류나무 교잡종 97-18클론이 25.4 mm로 가장 우수하게 나타났다. 포플러 클론별 연평균 바이오매스 생산량은 미류나무 교잡종 97-18클론이 16.1 ton/ha/year, 현사시나무 72-30클론이 12.3 ton/ha/year 그리고 이태리포플러 Eco28클론이 5.4 ton/ha/year로 나타나 미류나무 교잡종 97-18클론이 가장 우수하였다. 포플러 클론들의 평균 질소흡수량은 연간 46.5 kg/ha/year로 나타났으며, 현사시나무 72-30클론이 연간 63.1 kg/ha/year로 가장 높게 나타났다. 평균 탄소흡수량은 연간 5.3 ton/ha/year로 나타났으며, 미류나무 교잡종 97-18클론이 연간 7.7 ton/ha로 가장 높게 나타났다. 이와 같은 결과들을 고려할 때 미류나무 교잡종 97-18클론이 수변지 포플러 목재에너지림에 가장 적합한 포플러 클론이라 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제38권1호
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• pp.19-26
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• 1978

Populus alba${\times}$glandulosa $F_1$의 생장(生長)이 우량(優良)한 15개체(個體)를 선발(選拔)하고 이들을 증식(增殖)하여 이루워진 삽목발근율(揷木發根率)을 구명(究明)하기 위하여 1970년부터 1975년까지 6년간(年間) 포지(圃地)에서 삽목활착율(揷木活着率)을 조사(調査)하는 동시(同時)에 이를 뒷받침하기 위하여 Incubator 내(內)에서의 clone간(間)에 삽목발근율(揷木發根率)과 공중취목(空中取木)에 의한 clone간(間)의 발근능력(發根能力)을 조사(調査)하였으며 또한 삽목상(揷木床)의 온도(溫度)를 $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$로 하였을때 삽목발근력(揷木發根力)을 조사(調査)한바 다음과 같은 그 결과(結果)를 얻었다. 1. 삽목발근율(揷木發根率)이 가장 높은 clone은 65-22-4, 65-22-11으로서 6년간(年間)의 평균삽목발근율(平均揷木發根率)은 각각(各各) 76.7%와 72.9%이였으며 삽목발근율(揷木發根率)이 가장 낮은 clone은 66-6-8로서 발근율(發根率)이 45.8%이였고 2. 선발개체중(選拔個體中) 66-14-29, 66-14-93, 66-25-5, 67-6-3등(等)은 삽목발근율(揷木發根率)이 평균(平均) 60~69%로서 발근력(發根力)이 중간정도(中間程度)이였다. 3. 포지(圃地)의 삽본발근율(揷本發根率)과 Incubator 및 공중취목(空中取木)에서 얻은 clone간(間)의 발근능력(發根能力)은 몇 clone을 제외(除外)하고는 거의 같은 결과(結果)를 나타내었다. 4. P. alba${\times}$glandulosa $F_1$의 삽목(揷木)에 있어서 삽목상(揷木床)의 온도(溫度) $20^{\circ}C$일때 가장 삽목발근율(揷木發根率)이 높았으며 발근최적온도(發根最適溫度)로 인정(認定)되었다. 5. 삽수부위별(揷穗部位別)로 뿌리발근율(發根率)을 보면 뿌리의 78.5%가 삽수(揷穗)의 하단부(下端部)에서 발생(發生)하였다. 6. 삽수(揷穗)의 근(根)은 부정근(不定根)과 calluse근(根)이 있다.