• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.93-98
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• 2002

바이러스 설사병의 원인인 VP6유전자를 감자에 형질전환 시키기 위하여 CaMV 35S promoter와 kanamycin 항생제 내성을 갖는 식물발현벡터 pMBP-1에 subcloning하고, 이 재조합 벡터를 A. tumefaciens LBA4404에 도입시킨 후, freeze haw방법을 이용하여 감자에 형질전환 시켰다. 공동배양된 감자의 잎절편은 2,4-D가 2.0 mg/L첨가된 배지에서 2일간 배양 후, 0.01 mg/L NAA, 0.1 mg/L GA$_3$, 2.0 mg/L Zeatin, 100.0 mg/L kanamycin, 500.0 mg/L carbenicillin이 첨가된 선발배지에서 재분화시켰다. 이 때 유도된 신초는 100.0 mg/L의 kanamycin이 포함된 배지에 옮겨준 후, 왕성한 생육을 위해 MS 기본배지에서 다시 배양하였다. 기내배양시 외부유전자의 도입에 의한 외형적인 변화는 찾을 수 없었으며, 형질전환체는 NPT primer를 사용한 PCR방법으로 1차선별 하였다. DIG 표지된 probe를 이용하여 total RNA를 분석한 결과 개체별로 발현양의 차이는 있었으나, 95% 이상의 안정성을 보였고, genomic DNA를 추출해 Southern blot hybridization했을 경우 1~3개의 copy수를 보임으로써 형질전환 식물체에 외래유전자인 VP6유전자가 안정적으로 도입되었음이 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.62-68
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• 2011

원예작물의 생육을 저하시키는 각종 병충해로 인한 과도한 농약과 화학비료의 사용은 환경오염뿐만 아니라 작물의 생산량에도 큰 영향을 미치고 있다. 식물생명공학기술을 이용하여 농약이나 화학비료 사용량을 획기적으로 줄일 수 있는 식물체의 개발, 즉 형질전환을 이용한 분자 육종기술은 병충해 내성 농작물을 개발하여 과도한 화학비료의 사용에 따르는 여러가지 문제점들을 극복할 수 있는 대안으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 모델식물인 애기장대에서 분리한 식물생체방어 신호전달에 관련된 AtCBP63 유전자를 감자에 과발현시켰고, 이러한 형질 전환 감자에서 병저항성에 관여하는 유전자인 PR-2, PR-3, PR-5 유전자들의 발현이 증가되어 지속적으로 식물 방어 기작이 활성화되어 있음을 확인하였다. 또한, 감자에서 무름병 (soft rot disease)을 일으켜 막대한 피해를 유발하는 병원성 세균인 Erwinia carotovora subsp. Carotovora (Ecc)를 이용하여 AtCBP63 유전자를 과발현한 감자에 감염시켰을 때, 병 저항성이 증가한다는 사실을 검증하였다. 앞으로, 다양한 곰팡이 균에 대응하여 AtCBP63 유전자를 과발현한 감자에 저항성을 검증하고자 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.380-386
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• 2011

시설재배 부추의 잎끝마름증상 발생에 영향을 미치는 인자를 구명하기 위하여 포항지역 부추 재배지 토양 132 개소의 토양특성을 분석하였고 통계적 방법으로 관련인자를 조사한 결과, pH는 7.0, 유기물함량 $41g\;kg^{-1}$로 적정 범위에 비해 높은 편이었으며 점토함량이 많은 식질토양인 Alfisols에서 pH, 치환성 양이온, 전기전도도, 질산태 질소함량이 높았고 잎끝마름증 발생비율이 높았으며 pH와 치환성 칼슘함량과 매우 높은 연관성을 나타내었다. pH가 높고 암모니아태 질소함량이 높을수록 암모니아 가스의 생성이 증가하였으며, 질산태질소와 토양유기물은 암모니아 가스 생성에 직접적인 영향은 없으나 토양의 pH 변화에 따라 질산태질소의 암모니아태 질소로 환원 및 유기태질소의 무기화에 따른 암모니아태 질소의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 부추의 잎끝마름증은 토양 pH 변화에 따른 무기태질소의 환원에 따른 암모니아 가스생성에 따른 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제28권2호
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• pp.225-233
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• 2019

In this study, we investigated the in vitro anti-biofilm activities of plant extracts of chives (Allium tuberosum), garlic (Allium sativum), and radish (Raphanus sativus L.) against environment harmful bacteria (gram-positive Staphylococcus aureus and, gram-negative Salmonella typhimurium and Escherichia coli O157:H7). In the paper disc assay, garlic extracts exhibited the highest anti-biofilm activity. The Minimal Inhibitory Concentration (MIC) of all plant extracts was generally higher for gram-negative bacteria than it was for gram-positive bacteria. Gram-negative bacteria were more resistant to plant extracts. The tetrazolium dye (XTT) assay revealed that, each plant extract exhibited a different anti-biofilm activity at the MIC value depending on the pathogen involved. Among the plant extracts tested, garlic extracts (fresh juice and powder) effectively reduced the metabolic activity of the cells of food-poisoning bacteria in biofilms. These anti-biofilm activities were consistent with the results obtained through light microscopic observation. Though the garlic extract reduced biofilm formation for all pathogens tested, to elucidate whether this reduction was due to antimicrobial effects or anti-biofilm effects, we counted the colony forming units of pathogens in the presence of the garlic extract and a control antimicrobial drug. The garlic extract inhibited the E. coli O157:H7 biofilm effectively compared to the control antimicrobial drug ciprofloxacin; however, it did not inhibit S. aureus biofilm significantly compared to ciprofloxacin. In conclusion, garlic extracts could be used as natural food preservatives to prevent the growth of foodborne pathogens and elongater the shelf life of processed foods.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권1호
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• pp.15-22
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• 2009

본 연구는 묘의 생육을 최대화하기 위하여 생육 단계를 임의로 구분하고 각 단계 별 적정 환경 조건을 확립함에 목적을 두었다. 생육 단계는 총 20일의 배양기간을 6일(1단계), 7일(2단계), 7일(3단계)의 3단계로 구분하였다. 첫 번째 단계는 활착기로서 환경 처리 별 생육에 큰 차이가 나타나지 않았다. 높은 환경 조건에 의한 잎의 장해를 고려하였을 때, $80{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 의 PPFD 및 대기 중의 $CO_2$ 농도가 적합하였다. 두 번째 단계에서는 PPFD 및 $CO_2$ 조건이 높아짐에 따라 건물 중을 중심으로 부분적으로 향상되었다. 에너지 효율과 생육을 고려할 때, $160{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 의 PPFD와 $700{\mu}mmol{\cdot}mol^{-1}$의 $CO_2$가 적합할 것으로 생각되었다. 세 번째 단계에서는 PPFD 및 $CO_2$ 농도가 높아짐에 따라 유의적으로 생육이 향상되었으며, 잎 및 마디의 발달상태도 현저히 향상되었다. 따라서 보다 적극적으로 생육증진을 고려할 때, $320{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD와 $1800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$의 $CO_2$가 적합할 것으로 생각되었다. 생육 단계별 환경 조절은 초기단계에 상대적으로 낮은 조건을 유지하고 후기단계에서 충분한 조건을 제공함으로써 건전한 묘를 생산할 수 있고 에너지 및 물질의 투입량을 절약할 수 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제51권3호
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• pp.271-280
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• 2012

전북지역에서 재배되는 시설 채소류 5과 20종의 작물을 대상으로 해충 종류 및 발생양상을 조사한 결과 총 22과 39종의 해충이 발생하였다. 명아주과에서는 대만총채벌레 등 7과 10종, 십자화과는 16과 25종, 미나리과는 9과 10종, 백합과는 6과 7종, 국화과는 13과 21종의 해충이 조사되었다. 파밤나방과 담배거세미나방은 5개 과의 채소 모두에서 발생하였고, 대만총채벌레, 온실가루이, 복숭아혹진딧물, 완두굴파리는 백합과(파, 부추)를 제외한 4개과 채소에서 모두 발생하는 것으로 조사되었으며, 반면에 흰띠명나방을 포함한 13종의 해충은 각각 1개과의 채소에서만 발생하였다. 명아주과에서는 복숭아혹진딧물과 흰띠명나방, 파밤나방, 담배거세미나방 4종이 주요해충이었으며, 알락수염노린재, 온실가루이, 완두굴파리, 양배추은무늬밤나방 4종은 미기록해충이었다. 배추과에서는 양배추가루진딧물, 복숭아혹진딧물, 좁은가슴잎벌레, 배추벼룩잎벌레, 배추좀나방, 배추순나방, 담배거세미나방, 배추흰나비, 무잎벌 9종에 의한 피해가 컸고, 대만총채벌레를 포함한 6종은 미기록 해충이었다. 미나리과에서는 해충 발생에 의한 피해는 크지 않았으며, 차응애, 대만총채벌레, 온실가루이, 담배거세미나방, 완두굴파리는 미기록 해충이다. 백합과 주요해충은 파총채벌레, 파좀나방, 파밤나방, 파굴파리 4종이었다. 국화과에서는 담배거세미나방을 제외하고 피해가 큰 해충은 없었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제39권3호
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• pp.157-163
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• 2000

청동방아벌레((Selatosomus puncticollis Motschulsky) 유충에 의한 50종 감자(Solanum tuberosum L.) 품종의 피해정도를 검정한 전보의 결과를 바탕으로, 10개 품종(수미, 조풍, 남작, 대서, 대지, 세풍, 남서, Anco, Bintje, Denali)의 괴경피해율과 피해도를 포장과 실내에서 검정하였다. 또한 품종별 피해도 차이에 대한 원인을 구명하고자 괴경에 함유된 여러 가지 성분들(glycoalkaloids, 당, 전분, 전질소, Ca, K, Mg)의 함량을 측정하였다. 청동방아벌레 유충에 대한 10개 품종의 포장 피해괴경율은 19~72%로 높았다. 실내검정 결과 청동방아벌레 유충에 의한 피해구멍수는 남서 품종에서 많았으나, 수미, 대서, Anco, Bintje, Denali 품종은 상대적으로 적었다. 또한 방아벌레 유충에 대한 $\alpha$-chaconine, $\alpha$-solanine, $\alpha$-tomatine의 활성을 실내에서 검정한 결과, 2,500 ppm 농도에서 어떠한 활성도 관찰되지 않았다. 괴경의 glycoalkaloids 함량은 품종별로 차이가 많았는데, 수미품종은 18.83 mg%로 가장 많이 함유하였으나, 남작 품종은 6.39%로 가장 적었다. 괴경중 화원당과 총당 함량은 남서 품종에서 각각 0.71%와 2.95%였으나, 대지 품종은 0.26%와 1.77%였다. 전분 함량은 대지, 남작, Bintje 품종이 많았던 반면 조풍과 세풍 품종에서는 적었다. 괴경중 전질소, K를 가장 많이 함유한 품종은 Anco 품종이었고, Ca는 대서 품종에 Mg는 조풍 품종에 가장 많았다. 이러한 결과를 바탕으로 품종별 해충의 피해도와 저항성 관련 요인들간의 상관성을 분석한 결과, 청동방아벌레 유충에 의한 피해는 괴경중 전질소 함량과는 부의 상과(r=-0.71435*)이었으나, 괴경중 총당 함량과는 정의 상관(r=0.78018*)을 보였다. 이러한 결과는 해충종합방제 프로그램을 확립하고 또한 새로운 내충성 품종의 육성에 기초자료가 될 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.13-18
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• 2003

본 실험은 감자괴경에 특이적으로 나타나는 patatin promoter에 의한 외부 도입 유전자의 발현 양상을 파악하고자 수행되었다. Patatin promoter에 의하여 GUS 유전자의 발현이 조절되도록 pATGUS 벡터를 제작한 후 Agrobacterium tumefaciens LBA4404를 이용하여 감자의 잎 절편에 형질전환하였다. 대조구로 GUS 유전자의 상시발현 벡터인 pBI121을 사용하였으며, 항생제를 포함한 재분화 배지에서 개체를 유도한 결과 8주 후부터 신초를 관찰할 수 있었다. NPTII 유전자의 삽입여부를 PCR로 검정한 후, 선별된 형질전환체의 소괴경 형성을 위해 sucrose 농도를 높인 배지에서 1주일 간격으로 줄기의 하단 부분을 배양하였다. 주별로 시료를 채취한 후, RNA gel blot 분석을 해 본 결과 CaMV35S promoter에 의한 GUS 발현은 소괴경의 전단계에서 고르게 발현되는 반면, 괴경-특이적인 patatin promoter의 경우 감자 줄기에서는 관찰이 어려웠고, 주별 발현율은 1주부터 5주까지는 점점 증가하다가 그 이후부터는 점차 감소함을 알 수 있었다. 또한, GUS의 효소활성 역시 mRNA의 발현율과 비례함을 알 수 있었다. 제시된 실험결과들로 보아 감자 괴경에서의 patatin promoter에 의한 GUS 유전자의 발현은 5주경에 가장 높게 나타났으며, 이러한 결과들로 보아 patatin promoter에 의해 감자 소괴경내로 도입된 외래 유전자의 발현을 확인하기 가장 좋은 시기는 소괴경 형성 후 5주째임을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제17권3호
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• pp.198-204
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• 1988

감자의 polyphenol oxidase에 의한 효소적 갈변을 효과적으로 억제할 수 있는 기초자료를 얻고자, 남작(Solanum tuberosum L.)으로부터 polyphenol oxidase 를 분리하고 조정제하여 그것의 일반적인 성질을 조사하였으며, 현재 우리나라에서 식품첨가물로 인정된 아황산염에 의한 활성억제 효과를 조사한 결과 남작 감자 polyphenol oxidase(E.C.1.10.3.1)의 최적 pH는 6.5이었다. 본 효소의 최적온도는 $37^{\circ}C$이었다. 본 효소의 pH에 대한 안정성은 측정 결과, pH5에서 가장 컸으며, $pH5{\sim}9$까지의 비교적 넓은 안정 범위를 가지는 것으로 보인다. 열에 대한 안정성은 $40^{\circ}C$에서는 60분 경과 후에도 95%의 잔재활성을 나타내어 매어 안정하였으며, $50^{\circ}C$에서도 60분 후에 74%의 잔존활성을 나타내어 비교적 안정하였다. 또한 $60^{\circ}C$에서는 60분 경과 후, 50%의 잔존활성을 나타내었으며, $70^{\circ}C$에서는 안정성이 급격히 저하되어 20분 후의 잔존활성이 24%였다. 남작 감자의 polyphenol oxidase의 기질 특이성은 ${\sigma}-diphenol$류인 catechol, chlorogenic acid 및 (+)-catechin에 대한 활성이 상대적으로 큰 것으로 보아 ${\sigma}-diphenol$ 화합물이 주 기질인 것으로 생각된다. 6. 현재 우리나라에서 사용되고 있는 아황산염에 의한 남작 감자 polyphenol oxidase의 활성억제 효과를 알아본 결과, $Na_2S_2O_4,\;Na_2SO_3{\cdot}7H_2O,\;NaHSO_3$를 각각 0.1mM의 농도로 첨가했을 때에는 효소의 상대활성이 98%로서 활성억제 효과가 거의 없었으며, 1mM의 농도에서는 $NaHSO_3$가, 5mM의 농도에서는 $Na_2SO_3{\cdot}7H_2O$가 각각 가장 낮은 상대활성을 나타내었다. 또한 polyphenol oxidase의 활성이 완전히 억제되는 아황산염의 농도는 $Na_2S_2O4$가 20mM, $Na_2SO_3{\cdot}7H_2O$가 15mM 그리고 $NaHSO_3$가 25mM로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권3호
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• pp.152-159
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• 2003

본 연구에서는 감자 플러그묘를 생산하고자 개발된 폐쇄형 시스템에서 식물묘 생산에 필요한 관수량, 식물묘와 배지로부터의 증발산량, 기습기에 의한 가습량, 공조기구에 의한 제습량, 환기에 의한 수분손실 등을 정량적으로 분석하고, 수분수지에 미치는 상대습도의 영향을 검토하였다. 기온, 상대습도, 광주기 및 PPF 를 각각 20$^{\circ}C$, 70%, 16/8 h, 200 ${\mu}$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-l}$로 조절한 조건에서 묘생산 시스템에서의 기습량, 제습량, 관수량 및 증발산량은 각각 167.9 kg${\cdot}m^{-2},\;196.9{\cdot}m^{-2},\;44.3\;kg{\cdot}m^{-2},\;33.5\;kg{\cdot}m^{-2}$로 나타났다. 식물체와 배지가 지닌 수분함량은 각각 $1.2\;kg{\cdot}m^{-2},\;6.9\;kg{\cdot}m^{-2}$ 로 나타났다. 3수준 (60%, 70%, 80%)의 상대습도 처리에 따른 묘생산 시스템내의 가습량, 제습량, 관수량, 증발 산량, 배지와 식물체의 수분함량은 상대습도가 증가할수록 모두 증가하였다. 그러므로 상대습도가 낮아질수록 시스템내의 물사용량은 줄어들었으나, 물이용가능효율은 증가하였다. 제습된 물을 재이용할 경우 시스템의 물이용가능효율은 상대습도 처리에 따라 0.97~1.0으로 나타났다. 따라서 제습된 물을 회수하여 재이용할 수 있는 폐쇄형 시스템의 개발은 식물묘생산에 요구되는 수분소모량을 절감시킬 뿐만 아니라 물소비 절약형 식물생산 방식의 확립에 크게 기여할 것이다.