2009년 전남 해남 지역의 논에서 벼 키다리병과 유사한 병징을 나타내는 피를 채집하여 병원균을 분리하였다. 이병 식물체는 줄기가 고사하여 하얗게 말라 죽고, 줄기 표면에 흰가루 모양의 포자가 형성되었다. 분리균은 균학적 특성과 분자생물학적 특성에 따라 Fusarium fujikuroi로 동정되었다. Translation elongation factor 1-alpha 유전자의 염기서열 분석 결과, GenBank에 등록된 F. fujikuroi와 상동성을 나타내었다. 벼와 피를 대상으로 침지접종에 의해 병원성을 확인하였으며, 이는 피가 벼 키다리병의 전염원으로서의 역할을 할 수 있음을 의미한다. 따라서 벼 키다리병의 방제와 건전종자의 채종을 위해서는 논에 발생한 이병식물체뿐 아니라 전염원으로 작용할 수 있는 피를 제거해야 할 것으로 생각된다.
부화장에서 폐기하는 달걀을 Bacillus amyloliquefaciens를 이용 분해하여 비료화하는 데 있어 발생하는 악취는 폐기물 처리에 있어 중요한 제한요소 중 하나이다. 이런 문제를 해결하기 위하여 두 개의 효모, Saccharomyces cerevisiae KACC 30008와 KACC 30068를 사용하여 실험하였다. 효모 균주는 모두 세균만을 사용하여 분해 처리하였을 때보다 섞어서 사용한 경우 암모니아 발생을 약 35.4% 감소하였고, 두 균주를 같이 섞어 사용한 경우는 57.1% 감소시켰다. 두 균주는 황화수소 또한 42%와 90.4%씩 각각 감소시켰고, 동시에 두 균주를 같이 사용했을 때에는 황화수소 발생을 98.5% 감소시켰다. 메틸메르캅탄의 경우 KA30008은 감소시키지 못하였으나 KA30068은 40%, 두 균주를 함께 사용한 경우는 66.7% 감소시켰다. 전체적으로 본 연구는 효모의 처리가 B. amyloliquefaciens를 사용하여 폐달걀 분해 시 악취 발생을 저감하는 효과를 더 증진시킴을 보여주었다.
콩의 발아는 이소플라본의 증가, 피트산과 섬유소의 감소 등의 변화를 가져오며, 이런 효과는 죽 자체의 소화 홉수를 촉진한다는 것 외에도 생리활성의 변화로 건강에 유익할 것으로 생각되어 발아 콩을 이용한 죽 제조의 최적 조건들을 찾고자 관능검사, 이화학검사와 물성검사를 하였다. 관능검사 결과에 따라 쌀을 주곡으로 하여 발아 콩을 $70\%$와 $30\%$첨가하여 볶아 즙을내는 방법의 호정화를 이용하였고, 최적 가열 시간과 가수량은 40분과 10배수의 죽제품이 기호도가 높은 것으로 평가되었다. 이화학 검사에서는 쌀 $100\%$인 죽과, 발아 콩 $30\%$ 첨가군과 비교한 결과 pH는 변화가 거의 없었으나, 발아 콩 $70\%$ 첨가군이 총당과 아밀로오스 함량은 높았고, 고형분과 퍼짐성은 낮았으며, Hunter's value도 L 값은 낮고, b 값은 높은 경향을 보였다. 따라서 검정 발아 콩을 이용한 죽의 제조 최적 조건을 $30\%$쌀, $70\%$ 발아 콩, 최적 가수량 9배, 최적 가열시간 40분으로 제시할 수 있는 것으로 본다.
한국잠사학회 1997년도 Progress and Future Development of Sericultural Science and Technology 40th Anniversary Commemoration Symposium
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pp.23-49
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1997
This is a progress report of rice biotechnology including development of gene transformation system, gene cloning and molecular mapping in rice. The scope of the research was focused on the connection between conventional breeding and biotech-researches. Plant transformation via Agrobacterium or particle bombardment was developed to introduce one or several genes to recommended rice cultivars. Two chimeric genes containing a maize ribosome inactivating protein gene (RIP) and a gerbicide resistant gene (bar) were introduced to Nipponbare, a Japonica cultivar, and transmitted to Korean cultivars. The homozygous progenies of herbicide resistant transgenic plant showed good fertility and agronomic characters. To explore the genetic resourses in rice, over 8,000 cDNA clones from immature rice seed have been isolated and sequenced. About 13% of clones were identified as enzymes related to metabolic pathway. Among them, twenty clones have high homology with genes encoding enzymes in the photorespiratory carbon cycle reaction. Up to now about 100 clones were fully sequenced and registered at EMBL and GenBank. For the mapping of quantitative tarits loci (QTL) and eternal recombinant inbred population with 164 F13 lines (MGRI) was developed from a cross between Milyang 23 and Gihobyeo, Korean rice cultivars. After construction of fully saturated RFLP and AFLP map, quantitative traits using MGRI population were analyzed and integrated into the molecular map. Eighty seven loci were determined with 27 QTL characters including yield and yield components on rice chromosomes. Map based cloning was also tried to isolate semi-dwarf (sd-1) gene in rice. A DNA probe, RG 109, the most tightly linked to sd-1 gene was used to screen from bacterial artifical chromosome (BAC) libraries and five over lapping clones presumably containing sd-1 gene were isolated. Rice genetic database including results of biotech reasearch and classical genetics is provided at Korea Rice Genome Server which is accessible with world wide web (www) browser. The server provides rice cDNA sequences and map informations linked with phenotypic images.
2016년 환경부가 한반도 미유입 환경위해우려종으로 고시한 41분류군을 대상으로, 분류학적 특징을 이용하여 종을 동정하는 방법을 제공하고 또한 자생지의 분포 및 환경 특성에 대한 정보를 제공하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 이를 위하여 국외의 여러 표본관에 소장된 건조표본을 확인하였으며, 미국 서부지역인 캘리포니아주, 오레곤주 및 워싱턴주의 현장조사를 수행하였다. 우선, 조사 결과의 일부로 미국 서부 농업지역을 중심으로 분포하는 Carduus acanthoides L. (국화과), Carduus tenuiflorus W. Curtis (국화과), Onopordum acanthium L. (국화과), Chromolaena odorata (L.) R.M. King & H. Rob. (국화과), Hydrocotyle ranunculoides L.f. (산형과), Oenanthe pimpinelloides L. (산형과), Ehrharta erecta Lam. (벼과), Paspalum conjugatum P.J. Bergius (벼과)의 8종에 대하여 위해성 검토, 잡초위험평가, 분류학적 특징 및 국내외 유사종과의 비교 검색표를 제시하였다.
계절 간 특성이 뚜렷한 차이를 보이는 우리나라는 봄철 기후는 대륙성 고기압의 영향을 받아 강수량이 적고 건조한 특성을 보인다. 최근 온실가스의 증가로 인한 기후 변화로 인하여 기후의 변동성이 커지고 예측이 어려워지고 있고, 봄철 농업부문의 가뭄이 심해지고 있다. 1990년 이후로 남부지역을 중심으로 겨울부터 봄철까지 만성적인 가뭄 횟수가 증가하고 있다. 이러한 봄철에 발생하는 가뭄은 봄에 파종하는 작물들의 생육에 심각한 피해를 주고, 수량을 상당히 감소시키는 요인이다. 미래의 안정적인 농업생산을 위해서는 봄 가뭄과 농업생산과의 관계에 대한 취약성을 평가하고, 그에 대한 대책을 수립하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CCGIS를 이용하여 우리나라의 봄 가뭄에 대한 취약성 평가를 하고, SRES 시나리오와 RCP 8.5에 의한 봄 가뭄에 대한 취약성 평가를 수행하였다. 그 결과, 모든 시나리오에서 봄 가뭄에 대한 취약성은 2000년대부터 2050년대까지 낮아졌다. 이는 기후 변화에 의하여 봄의 용수 공급 상황이 개선될 것임을 보여준다. 하지만 그 낮아지는 추세와 정도는 시나리오에 따라 차이가 나타났다. 시나리오 중 RCP 8.5는 다른 SRES 시나리오 그룹에 비하여 취약성의 감소 정도가 낮았다. 시간에 따른 취약성의 공간적인 분포의 변화도 시나리오 간에 차이가 발견되었다. SRES 시나리오 그룹은 2050년대에 충청남도와 충청북도가 취약성이 가장 높은 반면, RCP 8.5는 경기도, 경상북도, 강원도에서 높은 것으로 나타났다. 이러한 차이는 시나리오 간의 온실 가스의 수준보다는 시나리오 종류가 봄 가뭄의 예측에 더 큰 영향을 주는 것으로 향후 취약성 평가에 있어서 시나리오 선발의 중요성을 보여준다.
삼림의 급격한 황폐화의 원인은 지구 환경의 악화와 무분별한 목재 자원의 남벌에 있다. 이러한 대규모의 삼림자원의 파괴에 의해 사라져가는 삼림 면적의 크기도 중요하지만 그에 못지 않게 그 안에 들어있는 식물종이 감소되어 가고 멸종되어 가는 것이 더욱 큰 문제가 된다. 이러한 종의 감소나 멸종이 가시적인 것이라고 한다면 종내의 유전변이의 감소는 눈에 보이지는 않지만 진화과정에 있어서 종을 유지하는데 필수적인 유전자 변이 폭이 좁아지기 때문에 매우 심각한 문제가 된다. 재배작물에 있어서 유전자 보존은 육종을 위한 측면에서 중요한 연구분야로 인식되어 왔다. 그러나 야생종인 삼림의 경우에는 현재 인간이 육종에 필요한 최소한의 개체만 유지 보존함으로써 유전변이가 심하게 축소되어 지속적으로 생존 진화할 수 있는 기본적 유전자 변이를 잃어버리게 될 위험에 처할 수 있기 때문에 삼림의 유전자보존이 절대적으로 필요한 것이다. 현재의 삼림 유전자 보존 정책은 현지보존, 현지외 보존, 시설내 보존으로 나누어 수행하고 있는데 아직도 그 방법이 확정되어 있지 않아서 많은 시행착오를 거듭하고 있다. 특히 광범위하게 분포되어 있는 같은 종의 삼림내 임목들간의 유전자변이를 조사 분석할 적당한 방법이 없으며 (동위효소변이에 많은 것을 의존하고 있으나 동위효소변이만으로 충분하지 못하다), 현지보존의 경우에도 얼마나 큰 집단을 또 어떤 행태로 보존해야 하는가에 대한 집단유전학적 이론 정립이 완전하지 못하다. 또한 현지외 보존의 경우 현지보존림의 유전변이를 빠짐없이 포함되도록 조성해야 할 구체적인 방법을 알지 못하고 있는 실정에 있다. 시설내 보존의 경우 종자 보관이나 화분 보관과 같은 기술적인 것은 재배작물의 방법을 적용하면 되지만 어떤 집단의 종자나 화분을 채집 보관해야 하는지에 대한 집단유전학적 근거가 아직 확실히 마련되고 있지 않다. 시설내 보존인 경우 기왕에 육종에 의해 선발된 개체를 유전자형(개체) 상태로 보존함으로써 부가가치를 높일 수 있을 것이며, 이러한 연구는 새롭게 개발되고 있는 조직배양 및 유전공학적 기법을 이용하므로써 발전할 수 있는 여지가 많은 연구 분야이다. 현지보존의 경우 유전자 보존만의 목적으로 조성된 삼림뿐만 아니라 다른 목적으로 보호 받고 있는 많은 삼림, 예를 들면 국립, 도립공원, 보안림, 노거수 등에 대한 적절한 생태유전학적인 연구를 통하여 유전자원으로 이용할 수 있는 방법이 강구되어야 하며, 현지외 보존의 경우에도 유전자원 보존림의 조성 뿐만 아니라 임목육종과정에서 기 조성되어 있는 채종원, 산지시험림, 차대검정림, 클론보존원 등에 대해서도 적절한 유전학적 연구 조사를 수행함으로써 현지외 유전자 보존림으로 이용할 수 있게 될 것이다.
Choi, Sang Chul;Chung, Yong Suk;Lee, Yun Gyeong;Park, Yun Ji;Kim, Changsoo
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.104-104
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2017
Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench.) is one of the most important crops for human and animal nutrition. Nonetheless, sorghum has a cyanogenic glucoside compound which can be degraded into hydrogen cyanide, toxic to humans and animals even with tiny amount. In consequence, breeding materials with a low cyanide level has been a top priority in sorghum breeding programs. To fulfill our long-term goal, we are screening sorghum accessions with low cyanide level, which would be an important breeding material for food safety. We collected seeds of various sorghum accessions and analyzed relevant metabolites to find useful breeding materials of sorghum accessions containing low cyanide. Fourteen wild relatives were obtained from the University of Georgia in US, a reference accession BTx623, and three local varieties from National Agrobiodiversity Center of Rural Development Administration in Korea, and one wild species from the Wild Plant Resources Seed Bank of Korea University in Korea. Sorghum plants were grown in plastic greenhouse under natural conditions. After growing, leaf samples were harvested at different developmental stages: seedling phase, vegetative phase (right before flowering), and reproductive phase (ripening). Using collected samples, quantification analysis were performed by an HPLC system for three metabolites (dhurrin, 4-hydroxybenzaldehyde, and 4-hydroxyphenylacetic acid) in sorghum plants. Prior to metabolome analysis, specific experimental condition for HPLC system was set to be able to separate three metabolites simultaneously. Under this condition, these metabolites were quantified in each accession by HPLC system. We observed that the metabolite contents were changed differently by developmental stages and accessions. We clustered these results into five groups as patterns of their contents by developmental stages. Most of accessions showed that 4-hydroxybenzaldehyde content was very high at seedling stage and decreased rapidly at vegetative phase. Interestingly, the patterns of dhurrin content were very different among clusters. However, 4-hydroxyphenylacetic acid content was maintained at low levels by developmental stages in most accessions. The results would demonstrate how dhurrin and alternative degradation pathways are differentiated in each accession.
하천 제방의 토양 안정화 물질의 하나로, 미생물 유래 베타글루칸과 잔탄검 계열 바이오폴리머를 사용하고자 하는 연구가 현재 진행중이다. 본 연구의 목적은 바이오폴리머 신소재의 생태성 평가의 일환으로, 바이오폴리머가 국내 하천에 자생하는 식물의 씨앗 발아 및 생육에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 낙동강과 영산강에 자생하는 총 9종의 식물을 대상으로 시험한 결과, 발아율, 총 건중량, 지상부 건중량, specific leaf area 등 지상부 형질에서는 식물종 별로 다양한 바이오폴리머에 대한 반응을 나타냈다. 애기똥풀의 총 건중량과 지상부 건중량은 감소한 반면 타 식물종들은 건중량을 유지하거나 다소 증가시켰다. 반면 대상 식물종들의 뿌리 생장 (뿌리 길이, 지상부 대비 지하부 건중량)은 바이오폴리머가 처리된 토양에서 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과로 보아, 본 연구에서 시험된 바이오폴리머는 토양 강화 효과와 함께 자생 식물의 뿌리 생장을 촉진시켜, 제방을 강화시키는 역할을 할 것으로 기대된다. 그러나 화학물질들에 대한 식물 반응의 종 특이성을 고려할 때, 보다 광범위한 식물종을 대상으로 하는 연구가 필요할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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