• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.24-24
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• 2022

This present study was to identify a novel candidate gene that contribute to the elevated α-linolenic acid (ALA, ω-3) concentration in PE2166 from mutagenesis of Pungsannamul. Major loci qALA5_1 and qALA5_2 were detected on chromosome 5 of soybean through quantitative trait loci mapping analyses of recombinant inbred lines. With next generation sequencing of parental lines and Pungsannamul, and recombinant analyses, a potential gene, Glyma. 05g221500 (HD) controlling elevated ALA concentration was identified. HD is a homeodomain-like transcriptional regulator that may regulate the expression level of microsomal ω-3 fatty acid desaturase (FAD3) genes responsible for the conversion of linoleic acid into ALA in the fatty acid biosynthetic pathway. In addition, we hypothesized that combination of mutant alleles, HD and either of microsomal delta-12 fatty acid desaturase 2-1 (FAD2-1\ could reduce the ω-6/ω-3 ratio. In populations where HD, and FAD2-1A and FAD2-1B genes were segregated, combination of a hd allele from PE2166 and either of the variant FAD2-1 alleles were sufficient to reduce the ω-6/ω-3 ratio in seeds.

• 한국작물학회지
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• 제50권1호
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• pp.11-15
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• 2005

This experiment was conducted to investigate the changes of growth and maturity and to clarify the function of supernodulating characters, excessive nodules and high biological nitrogen fixation rate (BNF), on maturity in response to different planting time in supernodulating soybean mutants. Two supernodulating soybean mutants, Sakukei4 and SS2-2, and their parent cultivars, Enrei and Shinpaldalkong2, were planted on May 24 and June 15, 2004. The degrees of the shortening of growth days by the planting time delay were 18 to 22 days in four cultivar, and there were no significant differences among the cultivars. However, four cultivars showed the different maturity properties. Sakukei4, mutated from Enrei, showed later maturity than that of Enrei, and 882-2, mutated from Shinpaldalkong2, showed earlier maturity than that of Shinpaldalkong2. The plant and nodule dry weights at R6 stage of Sakukei4 showed the smallest decrement and those of SS2-2 was showed the largest decrement by the delay of planting time. The photosynthetic rates of Sakukei4 during the late reproductive growth period were slowly decreased, however those of SS2-2 were steeply decreased in two planting time treatments. Overall, the growth of Sakukei4 was decreased slowly, however the growth of SS2-2 was decreased sharply according to the delay of planting time. The percentage of seed yield of Sakukei4 in June planting plot compared with May planting plot at R8 stage was $92\%$, which was the lowest decreasing rate of yield among the cultivars, and in the case of SS2-2, it was in $76\%$, the highest one. These results indicated that the responses of supernodulating mutants by the delay of planting time were very similar to the wild types. This means supernodulating characters in supernodulating soybean mutants might not affect to the maturity property. Additionally, the maturity property could be considered as an important characteristics to decide or to select on the developments of supernodulating soybean mutants, which have a low productivity by an excessive nodules, especially.

• 한국작물학회지
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• 제37권6호
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• pp.528-533
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• 1992

Lipoxygenase는 대두종실에 많이 포함되어 있어 대두의 불포화지방질을 산화시켜 대두 특유의 불쾌한 콩비린내를 나게 함으로서 콩나물을 위시한 많은 대두식품제조공정에서 어려움을 주고 있다. Lipoxygenase에는 L$\times$1, L$\times$2, L$\times$3의 3가지 isozyme가 있는데 그동안 미국과 일본의 학자들에 의해 lipoxygenase 결핍(1$\times$1, 1$\times$2, 1$\times$3)돌연변이 계통이 발견되었고 또 단순 열성 유전 양식임이 밝혀짐으로서 lipoxygenase 문제가 육종차원에서 해결될 수 있는 전망이 보인다. 본 연구는 우리나라 재래종 집단에서 lipoxygenase isozyme 소재를 제공하려는데 그 목적이 있다. 본 실험에서 L$\times$1 결핍계통 KAS 610-3, KAS 621-8이 선발되었으며 lipoxygenase 결핍계통은 일반적으로 소립이고, 지방합량은 낮았으며, 또 본 실험에서 선발된 L$\times$1 결핍 2계통은 특징적으로 콩나방 피해가 컸다. 공시계통수는 적었지만 야생종 대두에서는 lipoxygenase 결핍유전자형이 발견되지 않았다. 우리나라에서 발견된 L$\times$1 및 L$\times$3가 결핍된 4계통이 모두 경남지역의 재래종에 한정된 것으로 미루어 변이투기 역사는 짧을 것으로 추정된다.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제10권4호
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• pp.201-210
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• 2007

Soybean [Glycine max(L.) Merr.] oil is versatile and used in many products. Modifying the fatty acid profile would make soy oil more functional in food and other products. The ideal oil with the most end uses would have saturates(palmitic + stearic acids) reduced from 15 to < 7%, oleic acid increased from 23 to > 55%, and linolenic acid reduced from 8 to < 3%. Reduced palmitic acid(16:0) is conditioned by three or more recessive alleles at the Fap locus. QTLs for reduced palmitic acid have mapped to linkage groups(LGs) A1, A2, B2, H, J, and L. Genes at the Fad locus control oleic acid content(18:1). Six QTLs($R^2$=4-25%) for increased 18:1 in N00-3350(50 to 60% 18:1) explained four to 25% of the phenotypic variation. M23, a Japanese mutant line with 40 to 50% 18:1 is controlled by a single recessive gene, ol. A candidate gene for FAD2-1A can be used in marker-assisted breeding for high 18:1 from M23. Low linolenic acid(18:3) is desirable in soy oil to reduce hydrogenation and trans-fat accumulation. Three independent recessive genes affecting omega-3 fatty acid desaturase enzyme activity are responsible for the lower 18:3 content in soybeans. Linolenic acid can be reduced from 8 to about 4, 2, and 1% from copies of one, two, or three genes, respectively. Using a candidate gene approach perfect markers for three microsomal omega-3 desaturase genes have been characterized and can readily be used in for marker assisted selection in breeding for low 18:3.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권2호
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• pp.136-146
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• 1994

대두 근류균 공생에서 뿌리분비물에 대한 근류균의 화학주성이 근류형성에 미치는 영향을 조사 연구한 결과는 다음과 같다. 2mM proline에 대한 표준균주와 변이주의 화학주성비는 KCTC 2422는 3.1, LPN-100은 1.3, LCR-101은 1.0이었으며 전형적인 Slow growing Rhizobia였다. 팔달 및 백운의 뿌리분비물 추출액에 대한 근류균의 화학주성비는 KCTC 2422는 3.5/3.2 이고 LPN-100은 1.3/1.4이며 LCR-101은 1.4/1.4정도였다. Dowex 칼럼으로부터 용출시킨 Fraction I, II, III에 대한 화학주성비는 Fraction I>II>III순이었고 중성분획인 Glucose와 Ribose, 양성분획인 Aspartic acid와 Glutamine, 음성분획인 Citric acid, Succinic acid에 대한 화학주성비는 공히 $10^{-3}M$일때 가장높은 화학주성비를 나타내었다. 근류형성의 정도는 KCTC 2422는 접종후 7일경부터 Nitrogenase 활성이 나타나기 시작하며 LCR-101은 15일 이후에 Nitrogenase 활성이 나타났으며 LPN-100은 전혀 근류를 형성하지 않아 근류균의 화학주성이 숙주인식의 초기과정에 영향을 미쳤음을 확인할 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권5호
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• pp.387-392
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• 1995

대두 glycinin 유전자의 조직 특이적이고 분화 발달 특이적인 발현 조절 메카니즘을 연구하기 위하여 Gy2 유전자의 5' upstream 부위 염기서열을 조사한 결과, glycinin 유전자의 발현을 조절하는 인자로 여겨지는 여러 가지 조절 인자들을 발견하였다. 진핵세포 유전자에 공통적으로 존재하는 TATA box와 AGGA box가 존재하고, 종자 저장 단백질에서 공통적으로 발견되는 embryo factor binding sequence, RY repeat CACA sequence, ${\beta}$-conglycinin enhancer 와 유사한 sequence 등이 발견되었다. 이러한 조절 요소들이 Gy2 유전자의 발현 조절에 미치는 영향을 알아보기 위해 Gy2유전자의 5' upstream부위를 Exo III nuclease와 여러가지 제한효소를 이용하여 일련의 deletion mutants를 제조한 후 GUS 유전자와 결합시켰다. 이들 여러가지 chimeric constructs를 대두 원형질체에 전입하고 원형질체로부터 추출물을 분리하여 GUS 활성을 조사한 결과, $-28l{\sim}-223$ 혹은 $-l70{\sim}-122$ 부위를 포함하였을 경우 활성이 감소하였고, $-223{\sim}-170$ 혹은 $-l22{\sim}-16$ 부위를 포함하였을 경우 활성이 높게 나타났다. 이러한 Gy2 유전자의 이중적인 발현 양상은 glycinin 유전자의 발현조절에 음성 조절 요소와 양성 조절 요소가 관여하고있다는 사실을 제시해 주고 있다. 또한 이들 여러가지 chimeric constructs로 형질 전환된 담배의 종자와 잎에서 GUS활성을 조사한 결과, CaMV promoter를 포함하는 chimeric construct는 종자와 잎에서 모두 활성을 나타냈으나, Gy2 Promoter를 포함하는 chimeric constructs는 종자에서만 GUS 활성을 나타내고 잎에서는 활성이 나타나지 않는 조직 특이적인 발현 양상을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권9호
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• pp.893-902
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• 2011

Endophytic fungi are little known for their role in gibberellins (GAs) synthesis and abiotic stress resistance in crop plants. We isolated 10 endophytes from the roots of field-grown soybean and screened their culture filtrates (CF) on the GAs biosynthesis mutant rice line - Waito-C. CF bioassay showed that endophyte GMH-1B significantly promoted the growth of Waito-C compared with controls. GMH-1B was identified as Penicillium minioluteum LHL09 on the basis of ITS regions rDNA sequence homology and phylogenetic analyses. GC/MS-SIM analysis of CF of P. minioluteum revealed the presence of bioactive $GA_4$ and $GA_7$. In endophyte-soybean plant interaction, P. minioluteum association significantly promoted growth characteristics (shoot length, shoot fresh and dry biomasses, chlorophyll content, and leaf area) and nitrogen assimilation, with and without sodium chloride (NaCl)-induced salinity (70 and 140 mM) stress, as compared with control. Field-emission scanning electron microcopy showed active colonization of endophyte with host plants before and after stress treatments. In response to salinity stress, low endogenous abscisic acid and high salicylic acid accumulation in endophyte-associated plants elucidated the stress mitigation by P. minioluteum. The endophytic fungal symbiosis of P. minioluteum also increased the daidzein and genistein contents in the soybean as compared with control plants, under salt stress. Thus, P. minioluteum ameliorated the adverse effects of abiotic salinity stress and rescued soybean plant growth by influencing biosynthesis of the plant's hormones and flavonoids.

• 한국작물학회지
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• 제55권3호
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• pp.187-194
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• 2010

고품질 녹색자엽 검정콩 신품종 육성 연구의 일환으로 녹색자엽의 유전자원별 녹색의 정도를 평가할 수 있는 엽록소 함량 및 조성과 이들의 유전양상을 검토하고, 유전적 배경을 달리한 녹색자엽 자원을 활용한 녹색자엽 검정콩의 선발 효율을 검토한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 유전적 배경이 상이한 녹색자엽 자원을 검정콩 육종프로그램에 도입코자 실시한 특성조사 결과 핵유전 녹색자엽 유전자 d1d2를 보유한 자원은 세포질 유전 녹색자엽 유전자 cytG를 보유한 자원보다 총 엽록소의 함량이 매우 높은 경향이었고, 조성에서는 d1d2 보유 자원은 엽록소 a의 함량이 엽록소 b보다 2배 이상 높고, cytG 보유 유전자원은 엽록소 b의 함량이 엽록소 a 함량 보다 높은 경향이었다. 2. 핵유전 녹색자엽 유전자(d1d2)는 당대의 종실에서 발현되어 $F_1$ 세대의 $F_2$ 종실에서부터 선발이 가능하며, 2개의 열성유전자에 지배를 받는다. 3. 녹색 종피의 핵유전 녹색자엽(d1d2)과 황색자엽 검정콩(D1D2)의 교배후대에서 검정색 종피에 녹색자엽 종자를 가진 개체는 모본의 유전적 배경에 따라 조금은 다르지만 $F_2$ 전체 개체 중 3% 미만의 낮은 비율로 나타나, 향후 핵유전 녹색자엽 검정콩 신품종 육성효율 증진을 위해서는 핵유전 녹색자엽 검정콩 중간모본 개발과 선발방법 개선이 필요할 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제24권1호
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• pp.75-79
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• 2009

Coenzyme $Q_{10}$ 고역가 변이주인 Agrobacterium tumefaciens KPU-11-03의 다양한 유기 질소원에 대한 coenzyme $Q_{10}$ 생산량과 coenzyme $Q_{10}$의 구성비율 등을 비교한 결과, CSP 첨가 시 coenzyme $Q_{10}$ 생산량은 212.7 mg/l, 구성비율은 94%로 다른 유기질소원에 비해 매우 높게 나타났다. 특히 Bacto tryptone, Bacto peptone, soybean meal, casamino acid 등의 유기 질소원 첨가 시에는 극히 낮은 coenzyme $Q_{10}$ 역가를 나타내어 균체내의 coenzyme $Q_{10}$의 축적은 유기 질소원의 종류 즉 아미노산의 종류 및 량과 상관성이 있음을 추정할 수 있었다. 또한 무기질소원에 대하여 실험한 결과, $(NH_4)_2SO_4$ 첨가 시에 coenzyme $Q_{10}$역가가 약 2배 증가하였고 다른 무기질소원에 사용 시에는 오히려 감소하였다. Coenzyme $Q_{10}$ 역가와 관련된 아미노산을 확인하기 위해 유기질소원으로 Bacto tryptone을 첨가한 배지에 9가지의 아미노산을 첨가하여 실혐한 결과, 방향족 아미노산인 tyrosine 첨가 시의 coenzyme $Q_{10}$ 생산량은 99.5 mg/l로 비첨가구보다 약 8.2배 증가하였으나 phenylalanine과 tryptophan등의 다른 방향족 아미노산의 첨가 시에는 coenzyme $Q_{10}$ 생산량이 오히려 감소하는 것으로 나타나 tyrosine의 첨가가 coenzyme $Q_{10}$ 역가에 매우 중요함을 확인하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제18권3호
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• pp.115-120
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• 2002

Xanthomonas axonopodis pv. glycines, the causal agent of bacterial pustule of soybean, induces hypersensitive response (HR) in a non-host plant, hot pepper (Capsicum annuum). A wild-type strain (8ra) and its non-patho-genic mutant (8-13) of X. axonopodis pv. glycines were inoculated into the pepper leaf tissues and their subcellular responses to the bacterial infections were examined by electron microscopy. Intrastructural changes related to HR were found in the leaf tissues infected with 8ra from 8 h after inoculation, characterized by separation of plasmalemma from the cell wall, formation of small vacuoles and vesicles, formation of cell wall apposition, and cellular necrosis. No such responses were observed in the tissues infected with the mutant. In 8ra, the bacterial cells were attached to the cell walls, with the cell wall material dissolved into and appearing to encapsulate the bacterial cells. The bacterial cells later became entirely embedded in the cell wall material. On the other hand, in 8-13, the bacterial cells were usually not attached tightly to the plant cell wall, and no or poor encapsulation of the bacteria by the wall material occurred, although these were encircled by rather loose wall materials at the later stages.