• 식물조직배양학회지
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• 제25권2호
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• pp.135-139
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• 1998

연초 N. glauoa(2n=24)와 N. langsdorffii(2n=18)의 종간상 호교잡에 의하여 종간잡종을 획득하였다. N. glauca $\times$ N. langsdorffii 교잡에서는 100%의 F$_1$ 종자를 획득할 수 있었으나, N. langsdorffii $\times$ N. glauca교잡에서는 종자결실이 극히 불량하였다. 그러나 종자 발아율은 모두 양호하였으며, 정상 식물체로 생장하였다. F$_1$식물체의 chromosome수를 조사한 결과 모두 2n=21개로 종간잡종임이 확인되었으며, 엽병의 존재여부 및 형태, 잎의 형태, 꽃잎의 형태와 색깔 및 크기, 화분의 색깔 등의 형태적 특성을 조사한 결과 모두 종간잡 종임을 재차 확인 할 수 있었다. F$_1$잡종식물체에서는 spontaneous tumor인 genetic tumor가 형성되었으며, N. glauca을 모본으로 한 교잡체에서는 생식생장기부터 형성되었고, N. langsdorffii을 모본으로 한 잡종체에서는 생식생장기 이후에만 형성되었다. 특히 genetic tumor 조직을 기내에서 식물호르몬 무첨가 배지에서 배양할 경우 생장이 매우 왕성하였으며 많은 teratoma shoot를 형성하였다. 또한 genetic tumor 조직이 아닌 일반 F$_1$식물체의 잎과 줄기절편도 식물호르몬 무첨가 배지에 접종되었을 때에도 15일경부터 callus가 왕성히 형성되었으며, 30일경부터는 수많은 teratoma shoot가 형성되었다. 식물호르몬 무첨가배지에서 잡종체의 teratoma shoot 형성은 N. langsdorffii $\times$ N. glauca 보다 N. glauca $\times$ N. langsdorffii가 더 양호한 경향을 보였다. Teratoma shoot 중에서는 뿌리는 가지고 있지 않지만 지상부가 정상적으로 자란 shoot를 절취하여 다시 조직배양 할 경우에는 영양생장기에 배양잡종식물체에서 많은 genetic tumor가 형성되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.38-48
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• 2019

Background: Interspecific ginseng hybrid, Panax ginseng ${\times}$ Panax quenquifolius (Pgq) has vigorous growth and produces larger roots than its parents. However, F1 progenies are complete male sterile. Plant tissue culture technology can circumvent the issue and propagate the hybrid. Methods: Murashige and Skoog (MS) medium with different concentrations (0, 2, 4, and 6 mg/L) of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) was used for callus induction and somatic embryogenesis (SE). The embryos, after culturing on $GA_3$ supplemented medium, were transferred to hormone free 1/2 Schenk and Hildebrandt (SH) medium. The developed taproots with dormant buds were treated with $GA_3$ to break the bud dormancy, and transferred to soil. Hybrid Pgq plants were verified by random amplified polymorphic DNA (RAPD) and inter simple sequence repeat (ISSR) analyses and by LC-IT-TOF-MS. Results: We conducted a comparative study of somatic embryogenesis (SE) in Pgq and its parents, and attempted to establish the soil transfer of in vitro propagated Pgq tap roots. The Pgq explants showed higher rate of embryogenesis (~56% at 2 mg/L 2,4-D concentration) as well as higher number of embryos per explants (~7 at the same 2,4-D concentration) compared to its either parents. The germinated embryos, after culturing on $GA_3$ supplemented medium, were transferred to hormone free 1/2 SH medium to support the continued growth and kept until nutrient depletion induced senescence (NuDIS) of leaf defoliation occurred (4 months). By that time, thickened tap roots with well-developed lateral roots and dormant buds were obtained. All Pgq tap roots pretreated with 20 mg/L $GA_3$ for at least a week produced new shoots after soil transfer. We selected the discriminatory RAPD and ISSR markers to find the interspecific ginseng hybrid among its parents. The $F_1$ hybrid (Pgq) contained species specific 2 ginsenosides (ginsenoside Rf in P. ginseng and pseudoginsenosides $F_{11}$ in P. quinquefolius), and higher amount of other ginsenosides than its parents. Conclusion: Micropropagation of interspecific hybrid ginseng can give an opportunity for continuous production of plants.

• 문화기술의 융합
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• 제4권4호
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• pp.325-329
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• 2018

천남성과에 속한 칼라는 생육 조건에 따라 두 종류로 구분이 가능한데 그 중 꽃 모양과 화색이 다양한 유색 칼라는 절화로서 인기가 매우 높다. 그러나 유색 칼라는 자연 번식률이 매우 낮고 개화구근을 얻기 까지 오랜 시간이 소요되어 우량 품종의 대량 번식 체계 확립이 시급하다. 따라서 본 연구에서는 칼라 기내 식물체의 생육을 향상시키고자 다양한 식물 성장 호르몬을 처리하여 실험을 진행하였다. 뿌리 발생은 기본 MS 배지에서 81.5 %로 가장 높았고 신초 및 다신초 발생률은 BA 2.0 mg/L와 IBA 1.0 mg/L 혼용 처리구에서 100.0 %와 36.4 %로 가장 높았다. 또한 생체중에서는 BA 2.0 mg/L 단일 처리구에서 11.2배가 증가하여 모든 처리구중 가장 높은 증가율을 보였다. Auxin과 cytokinin 혼용 처리 실험은 이전 연구에서도 많이 이용되고 있고 칼라 식물 생장에도 긍정적인 효과를 줌으로써 미소대량증식체계 확립에 도움을 줄 것이라고 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.263-268
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• 2005

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)는 돼지의 급성장염을 유발하여 설사 증상을 일으키는 바이러스이다. 본 연구에서는 고구마 저장뿌리 고발현 sporamin 프로모터 및 CaMV 35S promoter를 이용하여 PEDV 항원단백질을 생산하는 고구마 식물체를 개발하고자 하였다. 형질전환 벡터를 제작하기 위하여 PEDV에서 항원성이 알려진 스파이크 단백질의 일부분을 암호화하는 유전자를 PCR로 합성하였다. 고구마 [Ipomoea batatas (L.) Lam] 율미 품종의 배발생 캘러스를 재료로 하여 Agrobacterium tumefaciens을 매개로 형질전환하였다. 선발배지 (MS medium, 1 mg/L 2,4-D, 100 mg/L kanamycin, and 400 mg/L claforan)에서 배발생 캘러스를 3주 간격으로 4개월 동안 계대배양하여 카나마이신 저항성 캘러스를 선발하였다. 선발된 배발생 캘러스를 호르몬을 제거한 배지로 옮겨 체세포배를 유도하였으며 이후 shoot과 뿌리가 형성되었다. 재분화된 소식물체를 대상으로 PCR 분석으로 카나마이신 저항성 재분화 개체의 50% 이상이 도입 유전자를 가지고 있었으며 이들 식물체를 대상으로 Southern blot 분석하여 PEDV 유전자가 고구마 식물체의 게놈으로 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체에서 도입유전자의 발현을 RT-PCR로 분석한 결과 PEDV의 spike 유전자가 높은 수준으로 발현하였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.37-37
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• 2018

We use two different methods for laboratory propagation from seed of lady's slipper orchid(Cypripedium macranthos Sw.); immature seed which also called green capsule or fully mature seed about 120~130 days from pollination. In green capsule culture, the seed pods should be collected within precisely right time. The right time of seed collection could be diverse under the wether conditions or nutritional factors of the plants. In fully matured seed culture, the more complicated procedures are needed to break the dormancy of the seed; thermal or chemical treatment. The seedlings in this study were easily germinated from immature seeds in Harvais medium; 53 days after pollination(DAP) in Cypripedium pubescens, DAP 65 in C. parviflorum and C. macranthos. The germinated seedlings were transplanted to hormone free media immediately to avoid abnormal growth of seedlings. When the seedlings have roots with a minimum length of around 2-3cm and have visible dormant buds, the seedlings were removed from the flask and stored in refrigerator for vernalization. To examine the correlation of seedlings and maternal plants, the 125 seedlings of C. macranthos were transplanted in the soil bed at a distance of 20-100 cm from mother plants on April 20. The survival rate of seedlings were 92% in 20 cm distance from the ripe plants, and 56 % in 100 cm distance. The seedlings which were transplanted near mother plants showed vigorous growth in plant height, leaf width, and especially dormant buds. Considering the existence of mycorrhiza which is a symbiotic association between a fungus and the roots of a orchid vascular, the various fungus from mother plants could affect the growth of the seedlings. These results indicate the possibility of high and stable production and practical industrialization of endangered lady's slipper orchids.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권3호
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• pp.264-270
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• 2017

식물의 유일한 활성 스테로이드 호르몬인 Brassinosteroid (BR)는 다양한 내재적 또는 외부 신호 전달 경로와의 통합적인 결합을 통해 식물의 생장 및 발달 과정에서 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 식물학 연구들은 종자의 발아와 초기 발달과정에서 BR과 ABA 사이의 필수적인 상호작용 메커니즘이 존재하고 있음을 보고하고 있다. 하지만 이들 두 호르몬의 중요한 신호전달 상호작용에 대한 분자 메커니즘은 거의 알려지지 않았다. 식물의 초기 발달과정에서 BR에 의해 매개되는 ABA 신호전달과의 기능학적, 생물학적 상호작용 네트워크를 이해하기 위해 Agilent Arabidopsis $4{\times}44K$ 올리고 칩을 사용하여 비교 전사체 분석을 수행하였다. ABA에 반응하지 않는 bes1-D 돌연변이체에서의 ABA 처리에 따른 다양한 유전자의 발현 패턴을 야생형 식물과 비교 분석하였다. 그 결과 발현의 변화가 발생하는 유전자(DEGs) 2,353개를 확인하였다. GO 분석을 통해 ABA 신호전달 및 대사에 관여하는 유전자들이 BR 신호전달 경로에 의해 하향 조절되는 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라, BR 신호전달 경로는 다양한 비생물학적/생물학적 스트레스, 오옥신 및 ROS 등 다양한 신호전달 체계와 밀접하게 연관되어 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 BR 신호전달의 활성화는 ABA 신호전달에 관여하는 다양한 유전자들의 발현을 억제함을 확인하였다. 또한 본 연구는 다양한 신호 경로 사이의 상호작용이 다양한 환경요인에 대한 식물의 적응 반응에 중요하게 작용할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.527-539
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• 2023

고추(Capsicum annuum L.)는 전 세계적으로 재배되고 있는 채소이자 향신료 작물이다. 고추 열매는 독특한 맛과 향을 지니면서 인체 건강에 중요한 항산화제와 다양한 화합물을 제공하기에 경제적 가치가 높다. 또한 소비자의 기호에 따른 새로운 고추 품종에 대한 수요도 높다. 하지만 고추는 조직 및 기관 분화와 식물 재분화가 어려운 식물이기에 유전자재조합 및 유전자 교정과 같은 새로 개발된 기술을 사용하여 요구되는 품종 개발이 어려운 상황이다. 본 연구에서는 서울대학교 Core collection에서 분양 받은 7계통의 고추를 이용하여 조직 배양 및 재분화 조건을 조사하였다. 여기에는 서로 다른 사이토키닌과 옥신 농도로 구성된 여러 가지 배지 조성을 사용하여 캘러스와 부정아 유도, 그리고 신초 형성을 관찰하였다. 그 결과, 호르몬 조성에 따라 캘러스 유도 및 신초 형성에서 품종별 차이가 있는 것으로 확인하였으며, zeatin riboside를 함유한 배지와 유묘의 잎자루 부분을 사용한 경우 재분화율이 가장 높게 나타났다. 특히 사용된 7 계통의 고추 중에서 CMV980 계통이 다른 품종에 비해 월등히 높은 재분화 효율(약48%)을 나타냈고, Yuwolcho 계통이 그 뒤를 이었다. 따라서 본 연구는 CMV980 및 Yuwolcho 계통을 고추 형질전환에 활용될 수 있는 우수한 품종 후보로 제공하며, 이는 향후 유전자교정기술 등을 이용한 다양한 품종 개발에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국약용작물학회지
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• 제2권3호
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• pp.219-226
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• 1994

백도라지(Platycodou grandiflorum) x 더덕(Codonopsis lanceolata)의 교잡 미숙배주를 각종 auxin과 cytokinin이 첨가된 개량 MT배지에 배양하여 배발생 캘러스 유기와 기내 부정배 발생, 식물체 분화율을 조사하였던 바, 미숙배주로부터 배발생 캘러스 유기율은 식물생장조정물질 무첨가구에서는 캘러스가 전혀 유기되지 않았으며, IAA첨가구에서는 저조한 유기율을 나타내었고, NAA첨가구에서는 0.5, 1.0 $mg/{\ell}$ 첨가구에서 양호한 결과를 보였으며, 특히 auxin과 cytokinin 혼합처리구로서 NAA 0.5 $mg/{\ell}$에 zeatin 0.01, 0.1$mg/{\ell}$를 혼합한 구와 BAP 0.1 $mg/{\ell}$를 혼합한 구에서 가장 좋은 결과를 나타냈다. 배발생 캘러스로 부터 기내 부정배 발생율을 식물생장조정물질 무첨가구나 auxin 단독첨가구에서는 비교적 낮았지만, 2, 4-D 0.5 $mg/{\ell}$에 zeatin이나 BAP를 0.01$mg/{\ell}$ 혼합첨가구에서 가장 효과적이었다. 기내 부정배로부터 식물체 분화율은 식물생장조정물질 무첨가구에서는 분화율은 저조하였으나 정상적인 식물체 분화가 관찰되었으며, auxin 단독첨가구에서는 정상식물체 분화율이 저조하였고, auxin에 cytokinin을 혼합첨가하였 때 효과가 좋았으며, 특히 NAA 0.01 $mg/{\ell}$에 zeatin 0.5 $mg/{\ell}$를 혼합처리한 구에서 정상적인 식물체 분화율이 가장 좋았다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.18-22
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• 2009

돌나물 (Sedum sarmentosum)의 형질전환 및 유전자원 기내보존을 위한 효율적인 식물체 분화 체계를 확립하기 위하여, 잎절편 유래의 켈러스로부터 식물체 분화에 미치는 glutamine과 $AgNO_3$의 영향과 분화 식물체의 순화 후 생존율을 조사하였다. 캘러스 유도는 3 mg/L 2,4-D와 1 mg/L BA, 식물체 분화는 0.2 mg/L NAA와 3.0 mg/L BA를 각각 첨가한 MS배지를 사용하였다. 금산 수집종에서 glutamine 첨가는 50일째에 100%의 식물체 분화를 보였으며, 350mg/L glutamine 첨가시 켈러스당 17.6개의 가장 많은 식물체가 분화되었다. $AgNO_3$ 첨가배지에서도 금산 수집종은 100% 식물체 분화를 보였으며, $15{\mu}M$ 첨가배지에서 캘러스당 16.1개의 식물체가 분화되어 가장 양호하였다. 완주 수집종은 glutamine 첨가에 관계없이 식물체가 전혀 분화되지 않았고, $5-15{\mu}M$ $AgNO_3$ 첨가배지에서만 소수의 식물체가 분화되었다. 분화 식물체는 생장조절제를 첨가하지 않은 MS 배지로 옮겨 shoot생장과 발근을 유도한 다음, vermiculite와 perlite를 혼합한 인공토양에서 순화시킨 결과 88-100%의 생존율을 보였다. 생존 식물체들은 강모래:밭흙 (1:1, v/v)을 혼합한 토양에 정식한 후에도 양호한 생장을 보였으며, 모식물과 형태적으로 차이가 없었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권3호
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• pp.137-143
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• 1994

토마토(Lycopersicon esclentum MILL.) 교잡종 2계통 및 야생종 3종(L. peruvianum, L. glandulosum, L. pimpinellifolium,) 11계통의 배축절편을 배양재료로 해서 캘러스 형성 및 기관 분화의 차이를 배지별, 계통별로 조사하였다. 13계통 가운데 비교적 캘러스 형성 및 기관분화가 다른 종에 비하여 우수한 것은 T-7 (L. glandulosum, Peru산)으로 나타났다. 이 계통에서의 캘러스 유기 및 기관분화는 배지조성에 영향을 받았지만 사용된 모든 배지에서 식물체 재분화가 관찰되었다. 전반적으로 줄기분화는 zeatin 3.0 + IAA 0.02 mg/L가 첨가된 배지에서 가장 양호했다. 몇몇 계통의 경우는 TDZ 0.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L 처리구에서도 캘러스 형성 및 기관분화율이 높았다. 뿌리는 TDZ 0.5 mgh + NAA 0.5 mg/L 처리구에서만 많이 발생하였는데, 특히 T-21 (L. peruvianum, Peru산) 계통에서 뿌리분화가 53.3%로 가장 좋았다. TDZ 0.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L 처리구에서 100%의 줄기분화력을 보여준 T-7계통(L. peruvianum, Peru산)은 배양절편당 분화된 줄기의 크기 및 돈에 있어서 가장 좋았다. 그러나 본 실험에 공시된 여러 종의 Lycopenicon 계통을 고려할때 TDZ 0.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L 처리구 보다는 zeatin 3.0 + IAA 0.5 mg/L이 첨가된 배지에서 대체로 줄기분화 및 생장이 양호했다.