• 한국연초학회:학술대회논문집
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• 한국연초학회 2006년도 제30차 정기총회 및 제55회 학술발표회
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• pp.36-36
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• 2006

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권2호
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• pp.157-163
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• 2020

급속한 산업화와 인구증가에 따른 심각한 환경과 식량문제는 인류의 생존을 위협하는 가장 중요한 현안문제로 대두되고 있다. 또한, 인구 증가에 따른 식량부족을 해결하기 위하여 농약과 화학비료의 무분별한 사용으로 인하여 농토는 산성화되어 황폐화가 되고 있고 먹이사슬 및 자연생태계의 파괴는 더 많은 농약의 사용을 필요하고 있다. 과다한 농약 사용으로 경제적인 부담의 가중과 잔류 농약으로 인한 소비자의 건강을 위협하고 있다. 또한, 증가된 화석연료의 사용은 공기중의 이산화탄소를 증가시켜 지구 온도의 상승을 초래하고 있으며, 결과적으로 기상이변, 지구온난화 및 사막화 등의 심각한 환경문제를 초래했다. 특히, 서늘한 기온에서 잘 자라는 배추, 무우, 감자 등의 고령지 농작물의 질적인 저하를 초래하여 피해가 증가하고 있지만, 최근들어 감자와 같은 알카리성 건강식품의 붐으로 수요가 증가되고 있다. 본 연구에서 환경스트레스에 관여하는 대두의 특이적인 칼모듈린, GmCaM-4 유전자를 감자에 과발현 시켜서 PR 유전자들의 발현이 지속적으로 유지되어 식물방어 기작이 활성화 되었음을 확인하였다. 또한, 그 형질전환 식물체는 초민감성 세포사멸 현상을 보였고, 무름병을 일으키는 병원균인 Erwinia carotovora subsp. Carotovora (Ecc)를 이용하여 GmCaM-4가 과발현된 감자에서 병 저항성이 증가하는 것을 확인 하였다. 최종적으로 지금까지 많이 연구되고 보고된 유전자원인 대두의 GmCaM-4 유전자를 활용하여 주요 식량자원인 감자에서 과발현 형질전환 식물체를 확보하여 다양한 병 저항성 증가를 통한 작물 생산성 향상에 매우 우수한 기술로 기대되는 바이다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제5권4호
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• pp.331-344
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• 2011

The well-conserved NBS domain of resistance (R) genes cloned from many plants allows the use of a PCR-based approach to isolate resistance gene analogs (RGAs). In this study, we isolated an RGA (CapRGC) from Capsicum annuum "CM334" using a PCR-based approach. This sequence encodes a protein with very high similarity to Rx genes, the Potato Virus X (PVX) R genes from potato. An evolutionary analysis of the CapRGC gene and its homologs retrieved by an extensive search of a Solanaceae database provided evidence that Rx-like genes (eight ESTs or genes that show very high similarity to Rx) appear to have diverged from R1 [an NBS-LRR R gene against late blight (Phytophthora infestans) from potato]-like genes. Structural comparison of the NBS domains of all the homologs in Solanaceae revealed that one novel motif, 14, is specific to the Rx-like genes, and also indicated that several other novel motifs are characteristic of the R1-like genes. Our results suggest that Rx-like genes are ancient but conserved. Furthermore, the novel conserved motifs can provide a basis for biochemical structural. function analysis and be used for degenerate primer design for the isolation of Rx-like sequences in other plant species. Comparative mapping study revealed that the position of CapRGC is syntenic to the locations of Rx and its homolog genes in the potato and tomato, but cosegregation analysis showed that CapRGC may not be the R gene against PVX in pepper. Our results confirm previous observations that the specificity of R genes is not conserved, while the structure and function of R genes are conserved. It appears that CapRGC may function as a resistance gene to another pathogen, such as the nematode to which the structure of CapRGC is most similar.

• 한국연초학회지
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• 제31권2호
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• pp.69-74
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• 2009

감자바이러스 Y(PVY)는 국내 황색종 산지에서 잎담배의 생육, 수량 및 품질에 있어서 매우 심한 피해를 일으키는 병으로서 이를 방제하기 위해서는 PVY 저항성 품종의 육성이 시급히 요구된다. KF120은 msKF117과 KF0007-7를 교배하여 육성된 $F_1$ hybrid 품종이다. msKF117은 NC82와 N. Africana를 교배하여 육성하였고, KF0007-7은 KF117과 NC82를 교배하여 육성하였다. KF120의 농경적 특성과 병저항성을 평가하기 위하여 2006 ~ 2007년 동안 생산력 검정시험을 수행한 결과 KF120은 KF109에 비하여 생육특성 및 수량성이 양호하였으며 수확엽수는 2매 정도 많았고 개화기는 2일정도 늦었다. KF120의 건조엽 수량은 KF109에 비하여 5% 정도 증수 되었으며 화학성분 및 물리성은 대등한 수준이었다. KF120은 KF109에 비하여 세균성 마름병과 역병에 대해서는 유사한 저항성을 가지고 있었으며, PVY에 대해서는 높은 저항성을 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.45-55
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• 2023

멕시코 유래의 2배체 감자 근연야생종 Solanum cardiophyllum은 감자역병, 감자바이러스Y, 콜로라도감자잎벌레 등과 같은 병원균 및 해충에 대한 저항성을 가지고 있어 감자의 신품종 육성에 이용되고 있다. 재배종 감자에 이러한 형질을 도입하기 위해서는 전통적인 교잡육종에 의해 이루어질 수 있으나, 재배종 감자와 근연야생종과의 서로 다른 EBN에 따라 제한적이며, S. tuberosum과 S. cardiophyllum 간에도 생리적 불화합성이 존재한다. 따라서, 이러한 생리적 장벽의 극복을 위해 체세포융합에 의한 체세포잡종 계통을 육성하고 이를 감자 신품종 육성에 활용할 수 있는데, 분자 마커는 적절한 체세포잡종 계통 선발에 필요하다. 이에, 본 연구에서는 S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체 정보를 구명하고 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체 정보와 비교하여 S. cardiophyllum 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체의 길이는 155,570 bp였으며, 그 구조와 유전자 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 가지과에 속해 다른 32개의 종들과의 계통수 분석을 통해 예상했던 바와 같이 다른 Solanum 종과 같은 그룹에 속해 있고 S. bulbocastanum과의 가장 근접한 유연관계를 확인하였다. S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체와 8개 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 총 13개의 S. cardiophyllum 특이적인 SNP 영역을 확인하였으며, 이 정보를 이용하여 4개의 PCR 기반 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. cardiophyllum의 진화적 측면에서의 연구와 S. cardiophyllum를 이용한 감자 신품종 육성을 위한 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권3호
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• pp.123-127
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• 2004

In many organisms, trehalose has been Down as an energy source and a protectant against various environmental stresses such as desiccation, freezing, heat and osmotic pressure. Previously, we have isolated and characterized the genes encoding trehalose-6-phosphate synthase (ZrTPS1) and trehalose-6-phosphate phosphatase (ZrTPS2) from one of the most osmotolerant yeasts, Zygosaccharomyces rouxii. We have also generated transgenic plants by co-introduction of ZrTPS2 and ZrTPS2 into potato plant (ZrTPS2-2A-ZrTPS1 plant) in an attempt to metabolically engineer trehalose in the transgenic plant using the foot-and-mouth disease virus(FMDV) 2A system and to generate drought resistant crop plants. In this research, we assayed previously generated the ZrTPS2-2A-ZrTPS1 plant biofunctionally by drought treatment, and measured the amount of trehalose in the ZrTPS2-2A-ZrTPS1 transgenic plants. The ZrTPS2-2A-ZrTPS1 transgenic plant showed strong drought resistance in spite of little or no accumulation of transgenic in he transgenic plant compared with control plant.

• 한국연초학회:학술대회논문집
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• 한국연초학회 1997년도 담배과학 국제학술대회
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• pp.134-152
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• 1997

담배 모자이크 바이러스(TMV)와 감자 바이러스 Y(PVY) 등 식물바이러스병은 잎담배 생산에 심한 경제적 손실을 초래하고 있다. 바이러스병 방제를 위한 여러 가지 경종적 방법은 충분한-방제 효과를 얻지 못하는 경우가 많아 바이러스의 방제에는 우수한 저항성 품종의 사용이 가장 바람직한 것으로 알려져 있다. 그러나 기존의 육종 방법이 저항성 품종 개발에 항상 바람직한 것은 아닌데 그 이유는 저항성 유전자원이 없는 경우가 많고 또한 육종을 통해 유전자원의 열등한 특성이 도입될 수 있기 때문이다. 따라서 본 연구실에서는 TMV와 PVY의 여러 가지 형태의 외피단백질(CP) (비전사부분 포함 또는 제거, 비 전사부분 등) 및 복제유전자(Nlb) (3' 및 5' 결손 유무, 돌연변이)를 상용 담배 품종인 NC 82와 Burley 21에 형질전환시켜 바이러스 저항성 개발을 시도하였다. 각각의 유전자 cDNA를 1-2개의 35S promotor를 가진 식물발현벡타에 클로닝한 후 Agrobacteriupn (upnefaciens LBA 4404를 이용하여 식물의 잎조직에 도입시킨 후 kanamycin 함유 MS 배지에서 식물체를 재닥화하였다. 재분화 식물체는 TMV와 PVY에 대한 저항성 검정을 하였다. 그 결과 TMV에 저항성인 TMV CP 형질전환 식물체와 8 가지 Nlb 형질전환 식물체 계통 중에 6 계통의 저항성 형질전환 식물체를 획득하였다. 여기에서는 TMV와 PVY의 접종시험을 통하여 각각의 바이러스에 대한 형질전환 담배의 계통별 저항성 정도를 조사하고, 저항성 형질전환 식물체에서의 도입 유전자 확인하며, 세대별 저항성의 유전 및 안정성을 살펴보고자 한다. 또한 유망 저항성 형질전환 계통의 식물체 내에서의 바이러스 증식 및 이동과 관련된 저항성 기작, 여러 가지 PVY 계통에 대한 저항성 유무, 수량, 생육 특성 및 주요 화학 성분 함량 등을 발표하고자 한다.-glucose로 구성된 다당류 이었다. 아미노산은 Asp 및 Glu의 산성 아미노산과 Ala, Leu 등의 함량이 높게 나타났으며, 비알칼리 추출물에서 Ser과 Thr의 함량이 높게 나타났다. 다당류 T-AS는 평균 분자량이 2,000 kD와 12kD에서 주 peak를 나타냈으며, 수용성 분획의 평균 분자량은 12kD이고 비수용성 분획은 36~2,000 kD의 평균 분자량 분포를 갖는 것으로 나타났다. IR과 NMR 분석 결과 890 cm-1에서 흡수 peak를 나타내어 $\beta$-(1,3)0glucan과 $\beta$-(1,6)-glucan의 구조를 갖는 다당류로 확인 되었다. T-AS 분획은 C:H:O:N의 함량비가 38.9:5.7:49.6:1.84%이며, 이 물질의 융점은 163 $^{\circ}C$로 연한 갈색을 나타낸다. 분리된 GLG의 항암활성 기전 규명을 위해, in vivo 항암실험, 항보체 활성능, 항체 생성능, serum protein 분비능, 대식세포의 탐식능과 활성능 및 세포간 물질 분비 등의 상관관계를 조사하였다. 다당류 GLG 분획물들 가운데 항보체의 활성이 높았던 분획은 sarcome 180에 대한 항암 활성이 높게 나타났다. 다당류 T-AS의 보체 활성화 기작은 classical과 alternative complement pathway의 양 경로를 통해 활성화 되었다. T-AS 분획은 mouse내의 특정 혈청단백을 증가시켰으며, 항체 생성능의 증가가 관찰되어 effect T 세포의 활성화가 나타나고 있음을 알 수 있었다. T-AS는 생체내 투여시에 대식세포의 탐식능이 증진되었으며, 대식세포 기능 저해제에 의한 대식세포의 기능 저해 현상이 회복되었다. 이와 같은 결과들로부터, T-AS의 항암 활성은 활성화된 보체 성분 및 당 수용체들이 존재하는 대식세포의 개입을 시사한다.가능성과

• The Plant Pathology Journal
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• 제30권3호
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• pp.254-260
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• 2014

Potato Rpi-blb2 encodes a protein with a coiled-coil-nucleotide binding site and leucine-rich repeat (CC-NBSLRR) motif that recognizes the Phytophthora infestans AVRblb2 effector and triggers hypersensitive cell death (HCD). To better understand the components required for Rpi-blb2-mediated HCD in plants, we used virus-induced gene silencing to repress candidate genes in Rpi-blb2-transgenic Nicotiana benthamiana plants and assayed the plants for AVRblb2 effector. Rpi-blb2 triggers HCD through NbSGT1-mediated pathways, but not NbEDS1- or NbNDR1-mediated pathways. In addition, the role of salicylic acid (SA), jasmonic acid (JA), and ethylene (ET) in Rpi-blb2-mediated HCD were analyzed by monitoring of the responses of NbICS1-, NbCOI1-, or NbEIN2-silenced or Rpi-blb2::NahG-transgenic plants. Rpi-blb2-mediated HCD in response to AVRblb2 was not associated with SA accumulation. Thus, SA affects Rpi-blb2-mediated resistance against P. infestans, but not Rpi-blb2-mediated HCD in response to AVRblb2. Additionally, JA and ET signaling were not required for Rpi-blb2-mediated HCD in N. benthamiana. Taken together, these findings suggest that NbSGT1 is a unique positive regulator of Rpi-blb2-mediated HCD in response to AVRblb2, but EDS1, NDR1, SA, JA, and ET are not required.