• Mycobiology
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• 제51권3호
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• pp.157-163
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• 2023

Cordyceps fumosorosea is an important species in the genus of Cordyceps, containing a variety of bioactive compounds, including fumosorinone (FU). This study was a ground-breaking assessment of FU levels in liquid and solid cultures. The present study focused on the impacts of solid-state fermentation (SSF) using solid substrates (wheat, oat, and rice), as well as the effects of fermentation parameters (pH, temperature, and incubation period), on the generation of FU. All the fermentation parameters had significant effects on the synthesis of FU. In a study of 25 ℃, 5.5 pH, and 21 days of incubation period combinations calculated -to give maximal FU production, it was found that the optimal values were 25 ℃, 5.5 pH, and 21 days, respectively. In a solid substrate medium culture, FU could be produced from SSF. At 30 days, a medium composed of rice yielded the most FU (798.50 mg/L), followed by a medium composed of wheat and oats (640.50 and 450.50 mg/L), respectively. An efficient method for increasing FU production on a large scale could be found in this approach. The results of this study might have multiple applications in different industrial fermentation processes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.310-318
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• 2023

Microalgae are attracting much attention as promising, eco-friendly producers of bioenergy due to their fast growth, absorption of carbon dioxide from the atmosphere, and production capacity in wastewater and salt water. However, microalgae can only accumulate large quantities of lipid in abiotic stress, which reduces productivity by decreasing cell growth. In this study, the strategy was investigated to increase cell viability and lipid production by overexpressing S-adenosylmethionine (SAM) synthetase (SAMS) in the microalga Chlamydomonas reinhardtii. SAM is a substance that plays an important role in various intracellular biochemical reactions, such as cell proliferation and stress response, and the overexpression of SAMS could allow cells to ithstand the abiotic stress and increase productivity. Compared to wild-type C. reinhardtii, recombinant cells overexpressing SAMS grew 1.56-fold faster and produced 1.51-fold more lipids in a nitrogen-depleted medium. Furthermore, under saline-stress conditions, the survival rate and lipid accumulation were 1.56 and 2.04 times higher in the SAMS-overexpressing strain, respectively. These results suggest that the overexpression of SAMS in recombinant C. reinhardtii has high potential in the industrial-scale production of biofuels and various other high-value-added materials.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.14-14
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• 2022

Greenhouse gas emissions are one of the critical factors that drive change in rice cropping systems. Within this changing system, less water irrigation and chemical fertilizer are seriously considered, as well combining precision farming technologies with irrigation control. Water and phosphorus (P) fertilizer are two of the most critical inputs in rice cultivation. Due to the lack of water availability in the system, P fertilizer is not available, especially in acidic soil conditions. Moreover, the various types of abiotic stresses, such as drought, high temperature, salinity, submergence, and limited fertilizer result in significant yield loss in the system. Even in the late stage of growth, the waves caused by diseases and insects make the field more unfruitful. Therefore, agronomists and breeders need to identify the secondary phenotypes to estimate the yield loss of when stress appears. The prediction will be clearer if we have a set of markers tagging the causal variation and the associated precise phenotype indices. Although there have been various studies for abiotic stress tolerance, we still lack functional molecular markers and phenotype indices. This is due to the underlying challenges caused by environmental factors in highly unpredictable regional and yearly environmental conditions in the field system. Pupl (phosphorus uptake 1) is still known as the first QTL associated with phosphorus uptake and have been validated in different field crops. Interestingly, some pyramiding lines of Pupl and other QTLs for other stress tolerances showed preferable phenotypes in the yield. Precise physiological studies with the help of genomics are on-going and some results will be discussed.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.231-231
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• 2022

The GASA protein (Gibberellic acid-stimulated Arabidopsis) are family of small cysteine-rich peptides found in plants. These GASA gene family mainly involved in biotic/abiotic stress responses and plant development. Despite being present in a wide plant species, their action and functions still remain unclear. In this study, using the in-silico analysis method we identified 41 GASA genes in peanuts (Arachis hypogaea L.). Based on the phylogenetic analysis 41 GASA genes are classified in the four major clusters and subclades. Mainly, clusters IV and III comprise the majority of GASA genes 15 and 11 genes respectively, followed by cluster I and cluster II with 9 and 6 genes respectively. Additionally, based on in-silico analysis we predicted the post-transcriptional and post-translational changes of GASA proteins under abiotic stresses such as drought and salt stress would aid our understanding of the regulatory mechanisms. Hence, a further study is planned to evaluate the expression of these GASA genes under stress in different plant tissues to elucidate the possible functional role of GASA genes in peanut plants. These findings might offer insightful data for peanut advancement.

• 한국환경생태학회지
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• 제19권3호
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• pp.287-298
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• 2005

본 연구는 지속가능한 자연생태계를 객관적이고 합리적으로 평가할 수 있는 지표군을 구축함으로써 국토 및 자연환경 보전의 기초자료 제공과 더불어 환경정책 수립이나 입안을 위한 방향제시를 위해 수행되었다. 생물적 요인, 무생물적 요인, 질적 요인, 기능적 요인 등 4개의 평가항목을 선정하였으며, 평가지표는 밀도, 총 질소량, 헤메로비등급, 재화생산등56개로 추출하였다. 평가항목과 평가지표가 신뢰계수 0.6 이상으로 확인되어 설문지 설계에는 큰 문제가 없는 것으로 나타났다. 평가지표의 상관분석 결과, 생물적 요인의 경우 군도와 우점도, 무생물적 요인의 경우 토성과 방위, 질적 요인의 경우 귀화율과자연파괴도, 기능적 요인의 경우산사태 방지와토양침식 방지가 높은상관성을 보였다. 다차원 척도법에 의해 차원결정을 수행한 결과, 스트레스값은 $0.042\sim0.133$, 적합도 지수는 0.9 이상으로 나타나 통계적 문제는 발생하지 않았다. X축의 경우 생물적 요인은 구조, 무생물적 요인은 관점, 질적 요인은 구성, 기능적 요인은 대상이고 Y축은 형태, 범위, 구조, 활동으로 형성되었다.

• 생명과학회지
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• 제24권5호
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• pp.543-548
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• 2014

대수층 함양 및 회수(Aquifer recharge and recovery)기술은 안정적으로 안전한 상수원수를 확보하기 위해 이용되는 기술의 하나이다. 이 기술을 통해 대수층에 하천수를 인위적으로 주입하여 저장하고 필요할 때 퍼 올려 상수 원수로 사용할 수 있다. 이 기술에서 주입된 물이 저장되는 동안 대수층의 토착미생물에 의해 수질이 개선되는 것을 이해하는 것은 중요하다. 그래서 본 연구에서는 실험실규모의 컬럼 반응기를 이용하여 대수층을 모사한 포화층 토양에 존재하는 미생물에 의한 $NO_3{^-}$ 제거를 조사하였다. $NO_3{^-}$는 낙동강의 대표적인 무기 오염물 중의 하나이다. 낙동강 하류에서 최근 2년간 측정된 $NO_3{^-}$ 농도 범위를 고려해서 $NO_3{^-}$ 농도를 달리한 하천수를 반응기에 주입하였다: 5.07, 6.81, 8.27, 그리고 11.07 mg $NO_3{^-}/l$. 본 연구에서 사용한 다양한 $NO_3{^-}$농도에 상관없이 유입수가 반응기에 체류하는 동안 $NO_3{^-}$는 농도가 감소되어 유출수는 1.49 mg $NO_3{^-}/l$이하로 측정되었으며 본 실험기간 동안 평균 pH 7.98을 유지하였다. 한편 abiotic control 반응기에서는 유입수에 포함된 $NO_3{^-}$ 농도와 유출수의 $NO_3{^-}$ 농도는 거의 차이가 없었다. 그래서 본 실험조건하에서 반응기로 도입된 하천수의 $NO_3{^-}$이 포화층의 미생물에 의해 제거됨을 알 수 있었다. 본 연구에서 도출된 결과는 대수층 함양 및 회수기술에서 대수층의 미생물에 의해 수질이 개선되는 것을 이해하는 데 도움을 줄 것이다.

• 한국균학회지
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• 제20권2호
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• pp.109-117
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• 1992

운동성을 띠는 5가지 부생균과 1종류의 식물병원세균으로 Agrobacterium radiobacter, Bacillus subtilis, B. polymyxa, Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescens 및 Xanthomonas malvacearum을 공시하여 이들 세균이 Cochliobolus sativus 분생포자, Fusarium oxysporum f. sp. ciceri의 후막포자, Macrophomina phaseolina의 균핵 및 Phytophthora drechsleri f. sp. cajani 난포자의 분비물에 미치는 화학주성을 서로 다른 무생물적 조건하에서 실험하였다. 균의 분비물의 농도와 세균세포의 끌리는 유인사이에는 정상관$(r=0.76{\sim}0.89)$이 있었다. 유사한 결과로서 화학주성반응과 배양간격에서도 통계적인 정상관이 있다$(r=0.82{\sim}0.95)$. 세균의 화학주성반응은 온도와 pH에 크게 영향을 받는다. 최적 화학주성을 나타내는 온도로서 A. radiobacter는 $25^{\circ}C$, B. polymyxa, P. aerugionosa, p. fluorescens and X. madracearum은 $30^{\circ}C$이었고, B. subtilis는 $35^{\circ}C$가 최적이었다. 최대 화학주성을 나타내는 분비물의 주성은 pH7이고 pH3과 11에서는 buffer와 같았다. 시험용 모세관에 유인물질이나 buffer 중 어느 종류가 채워져도 유인물질이 있는 시험관에 연결되면 세균은 주성이 나타난다는 것이 증명되었다.

• Molecules and Cells
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• 제26권6호
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• pp.536-547
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• 2008

Anthocyanidin synthase (ANS, leucoanthocyanidin oxygenase), a 2-oxoglutarate iron-dependent oxygenase, catalyzed the penultimate step in the biosynthesis of the anthocyanin class of flavonoids, from the colorless leucoanthocyanidins to the colored anthocyanidins. The full-length cDNA and genomic DNA sequences of ANS gene (designated as GbANS) were isolated from Ginkgo biloba for the first time. The full-length cDNA of GbANS contained a 1062-bp open reading frame (ORF) encoding a 354-amino-acid protein. The genomic DNA analysis showed that GbANS gene had three exons and two introns. The deduced GbANS protein showed high identities to other plant ANSs. The conserved amino acids (H-X-D) ligating ferrous iron and residues (R-X-S) participating in 2-oxoglutarate binding were found in GbANS at the similar positions like other ANSs. Southern blot analysis indicated that GbANS belonged to a multi-gene family. The expression analysis by real-time PCR showed that GbANS expressed in a tissue-specific manner in G. biloba. GbANS was also found to be up-regulated by all of the six tested abiotic stresses, UV-B, abscisic acid, sucrose, salicylic acid, cold and ethylene, consistent with the promoter region analysis of GbANS. The recombinant protein was successfully expressed in E. coli strain with pET-28a vector. The in vitro enzyme activity assay by HPLC indicated that recombinant GbANS protein could catalyze the formation the cyanidin from leucocyanidin and conversion of dihydroquercetin to quercetin, suggesting GbANS is a bifunctional enzyme within the anthocyanidin and flavonol biosynthetic pathway.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권4호
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• pp.198-202
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• 2013

환경스트레스 저항성 오이 형질전환체 생산을 위해서 오이 "Eunsung" 품종의 자엽절 절편을 Nit유전자를 포함하는 pPZP211와 pCAMBIA2300 발현벡터로 각각 형질전환된 Agrobacterium과 공동 배양하였다. 공동배양 후 형질전환체 선발, 형질전환체 유도, 신장, 유식물체 생산 등은 자엽절 절편을 이용하는 CTM방법(Jang et al. 2011)에 따라 수행하였다. 발현벡터에 따라 선발배지에 100 mg/L paromomycin을 첨가하여 선발과정을 거쳤으며, 선발배지에서 3 cm크기의 shoot를 유도한 후 PCR, Southern, RT-PCR 및 Northern분석을 통해 형질전환 여부를 확인하였다. 공동배양 한 2,547개의 자엽절 절편으로부터 105개체(4.12%)가 선발배지로부터 얻어졌으며, 그들 중 45개체(1.77%)만이 Nit유전자의 PCR product를 얻을 수 있었다. 오이 genome에 Nit유전자의 도입여부를 확인하기 위하여 45개체에 대한 Southern분석을 수행한 결과 각각 39개체(1.53%)서 확인할 수 있었으며, 이중 오직 6개체(0.24%)에서만 Nit유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 RT-PCR과 Northern분석을 통해 확인하였다. 이러한 결과는 Nit유전자가 오이 genome에 안정적으로 도입 및 발현되고 있음을 보여 주고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.162-168
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• 2011

고염 스트레스는 식물의 성장과 수확량에 치명적인 영향을 야기한다. 그와 같은, 환경 스트레스에 의하여 식물은 다양한 유전자의 발현으로 저항성을 가지게 하는 기작이 발달되어 있다. 본 연구에서는 애기장대에서 다양한 환경 스트레스에 관여하는 유전자를 분리할 목적으로 GGM(Graphical Gaussian Model) program을 사용한 후, BLH8(BEL1-Like Homeodomain Gene 8) 유전자의 돌연변이 식물체를 구축하였다. atblh8-1 돌연변이체는 고농도의 $Na^+$과 $K^+$ 이온에 특이적으로 백화현상을 보이지만, 뿌리 성장에는 변화를 보이지 않았다. 그러므로, BLH8 단백질은 $Na^+$과 $K^+$과 같은 환경스트레스 저항성에 관여하는 중요한 인자임을 시사한다. 이와 같이, GGM program은 환경 스트레스에 관여하는 유전자를 분리하기 위한 유용한 도구일 것으로 사려된다.