• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.15-15
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• 2014

Fusarium graminearum (teleomorph Gibberella zeae) is an important plant pathogen that causes head blight of major cereal crops such as wheat, barley, and rice, as well as causing ear and stalk rot on maize worldwide. Plant diseases caused by this fungus lead to severe yield losses and accumulation of harmful mycotoxins in infected cereals [1]. Fungi utilize spore production as a mean to rapidly avoid unfavorable environmental conditions and to amplify their population. Spores are produced sexually and asexually and their production is precisely controlled. Upstream developmental activators consist of fluffy genes have been known to orchestrate early induction of condiogenesis in a model filamentous fungus Aspergillus nidulans. To understand the molecular mechanisms underlying conidiogenesis in F. graminearum, we characterized functions of the F. graminearum fluffy gene homologs [2]. We found that FlbD is conserved regulatory function for conidiogenesis in both A. nidulans and F. graminearum among five fluffy gene homologs. flbD deletion abolished conidia and perithecia production, suggesting that FlbD have global roles in hyphal differentiation processes in F. graminearum. We further identified and functionally characterized the ortholog of AbaA, which is involved in differentiation from vegetative hyphae to conidia and known to be absent in F. graminearum [3]. Deletion of abaA did not affect vegetative growth, sexual development, or virulence, but conidium production was completely abolished and thin hyphae grew from abnormally shaped phialides in abaA deletion mutants. Overexpression of abaA resulted in pleiotropic defects such as impaired sexual and asexual development, retarded conidium germination, and reduced trichothecene production. AbaA localized to the nuclei of phialides and terminal cells of mature conidia. Successful interspecies complementation using A. nidulans AbaA and the conserved AbaA-WetA pathway demonstrated that the molecular mechanisms responsible for AbaA activity are conserved in F. graminearum as they are in A. nidulans. F. graminearum ortholog of Aspergillus nidulans wetA has been shown to be involved in conidiogenesis and conidium maturation [4]. Deletion of F. graminearum wetA did not alter mycelial growth, sexual development, or virulence, but the wetA deletion mutants produced longer conidia with fewer septa, and the conidia were sensitive to acute stresses, such as oxidative stress and heat stress. Furthermore, the survival rate of aged conidia from the F. graminearum wetA deletion mutants was reduced. The wetA deletion resulted in vigorous generation of single-celled conidia through autophagy-dependent microcycle conidiation, indicating that WetA functions to maintain conidia dormancy by suppressing microcycle conidiation in F. graminearum. In A. nidulans, FlbB physically interacts with FlbD and FlbE, and the resulting FlbB/FlbE and FlbB/FlbD complexes induce the expression of flbD and brlA, respectively. BrlA is an activator of the AbaA-WetA pathway. AbaA and WetA are required for phialide formation and conidia maturation, respectively [5]. In F. graminearum, the AbaA-WetA pathway is similar to that of A. nidulans, except a brlA ortholog does not exist. Amongst the fluffy genes, only fgflbD has a conserved role for regulation of the AbaA-WetA pathway.

• 한국자원식물학회지
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• 제22권1호
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• pp.102-110
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• 2009

본 연구는 2006년 7월부터 2008년 4월까지 한국 서남해안의 대표적인 18개 해안 염습지에서 생육지와 토양특성을 조사하여 서남해안 염습지 식생복원을 위한 기초자료를 제시하였다. 조사지역은 염습지의 생육지 유형에 따라 1차적으로 해안성 염습지와 하구성 염습지로 구분하고, 2차적으로 해안성 염습지는 점토성 염습지, 사질성 염습지, 사구성 염습지, 하구성 염습지는 염소택지와 기수성 염습지로 구분하였다. 생육지 유형별 주요 식물군락은 점토성 염습지에서는 갈대군락, 천일사초군락, 칠면초군락, 사질성 염습지에서는 갈대군락, 갯잔디군락, 천일사초군락, 퉁퉁마디군락, 큰비쑥군락, 해홍나물군락, 사구성 염습지에서는 갯그령군락, 통보리사초군락, 순비기나무군락, 염소택지에서는 갈대군락, 갯잔디군락, 해홍나물군락, 천일사초군락, 하구 염습지에서는 칠면초군락, 갈대군락, 천일사초군락, 나문재군락으로 나타났다. 염생식물 군락분포지역의 토양 환경은 염생식물의 생육지 특성에 따른 염생식물군락과 토양의 차이가 나타났다. 따라서 해안 염습지를 복원할 경우, 염습지를 대상으로 생육지 토양의 물리적 특성, 이화학적특성을 파악하여 생육지 조건에 맞는 염생식물을 선정하고, 이식한 후 자연식생이 형성된 지역을 중심으로 점차 확장시킴으로써 염생식물이 안정적으로 정착, 발아, 생장하는데 유리할 것이다.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.344-350
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• 2001

염 성분이 처리된 조건배지에서 발아를 유도한 양배추와 고추 종자는 각각 400 mM, 200 mM의 염분농도에서부터 발아상태만 유지되고 유묘로서의 성장은 더 이상 진행되지 않았다. 뿌리의 분화에서 고추의 경우는 성장하는 유묘에서 뿌리털만이 왕성하게 분화되는 것을 관찰할 수 있었지만, 양배추는 전체적으로 고른 뿌리털의 분화가 유도되다가 200 mM에서는 오히려 1차 근의 발달이 두드러지게 나타났다. 이러한 뿌리털의 뚜렷한 분화 현상은 염에 의한 hyperosmotic stress에 대하여 식물 세포가 cellular ion homeostasis를 유지하기 위한 것으로, 이러한 영향이 뿌리조직 중 1차 근의 분화가 둔화되고 결국 유묘의 성장이 억제된다. 유묘로부터 anthocyanin을 추출한 결과 양배추의 경우 200 mM NaCl 첨가 배지에서, 고추는 50 mM K-gluconate 첨파배지에서 가장 많은 anthocyanin이 검출되었다. 이 결과는 염분 스트레스에 의해 식물색소의 합성량을 변화시킬수 있다는 것을 시사하는 것으로 이 조건을 토대로 식물체로부터 anthocyanin의 합성을 다량으로 유도할 수 있을 것이다. Betaine합성과 BADH와의 관계를 알아본 결과, 영양변이에 의한 스트레스가 BADH의 활성을 유도하게 되면 아울러 betaine 생합성을 조절하고 있음을 알 수 있었다. 고추는 100 mM의 K-gluconate 첨가 배지에서 양배추는 200 mM의 NaCl이 처리된 조건배지에서 발아되는 초기에 염분에 대해 많은 영향을 받는 것으로 보이며 유묘의 성장이 왕성한 시기에 betaine의 함량이 증가하였다. Anthocyanin 추출과 BADH활성에서 알 수 있듯이 고추는 $K^{+}$이, 양배추는 $Na^{+}$이 수분 스트레스의 신호로 작용하여 다양한 transcription factor를 합성함으로써 2차 대사반응을 유도하는 것으로 판단된다. 이 과정에시 식물 조직은 염분 스트레스에 따른 특이적 산물과 여러 유용물질을 합성하게 되는 것이다. Proline과 betaine은 높은 농도로 처리된 염 성분이 액포내에 축적되는 것을 방지하여 액포의 노화와 세포질의 효소활성을 보호하여 세포내 ion homeostasis를 유지하고 삼투대사를 조절하여 액포를 보호하는 인자와 같은 역할을 한다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.13-13
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• 2016

Insects constitute the largest and most diverse group of animals in the world. They also serve as the hosts or nutrient sources for an immense assemblage of pathogens, parasites, and predators. More than 700 fungal species from 100 genera have adopted an entomopathogenic lifestyle. Although entomopathogenic fungi were studied as only biocontrol agents against a variety of pests in various countries, it has been recently focused their additional roles in nature. They are antagonists to/against plant pathogens, endophytes, and possibly even plant growth promoting agents. The potential antimicrobial effect against fungal plant pathogens by an isolate of entomopathogenic fungi including Beauveria bassiana, Lecanicillium spp., and Isaria fumosorosea have been reported since late 1990s, but wasn't reported pathogenicity of the isolate against pests. Later, a Canadian Lecanicillium sp. isolate and L. longisporium isolated from Vertalec$^{(R)}$ showed simultaneous control effect against both aphid and cucumber powder mildew. Therefore, the antimicrobial activities of 342 fungi isolates collected from various regions and conditions in Korea were evaluated against plant pathogenic fungus Botrytis cinerea using dual culture technique on agar plate. As a result, 186 isolates (54.4%) shown the antifungal activity against B. cinerea. The culture filtrates of selected fungi completely suppressed the growth of the microorganisms, indicating that suppression was due to the presence of antimicrobial substances in the culture filtrate. Mode of action of these fungi against insect involves the attachment of conidia to the insect cuticle, followed by germination, cuticle penetration, and internal dissemination throughout the insect. During infection process, secreted enzymes, proteinous toxins, and/or secondary metabolites secreted by entomopathogenic fungi can be used to overcome the host immune system, modify host behavior, and defend host resources. Recently, secondary metabolites isolated from entomopathogenic fungi have been reported as potential bioactive substances. Generally, most of bioactive substances produced by entomopathogenic fungi have reported low molecular weight (lower than 1,000 g/mol) as peptide and, in contrast the high molecular weight fungal bioactive substances are rare. Most substances based on entomopathogenic fungi were shown antimicrobial activity with narrow control ranges. In our study we analyzed the antimicrobial substances having antagonistic effects to B. cinerea. Antimicrobial substances in our fungal culture filtrates showed high thermostability, high stability to proteolytic enzymes, and hydrophilicity and their molecular weights were differed from substance. In conclusion, entomopathogenic fungi showed pathogenicity against insect pests and culture filtrate of the fungi also shown to antimicrobial activity. In the future, we can use the entomopathogenic fungi and its secondary metabolites to control both insect pest control and plant pathogenic fungi simultaneously.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권2호
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• pp.187-191
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• 2004

Ascorbic acid로부터 $2-O-{\alpha}-D-glucopyranosyl-L-ascorbic$ acid(ascorbic acid-2-glucoside, AA-2G)를 생산하기 위하여, transglucosylation 활성을 가지는 시금치 종자의 ${\alpha}-glucosidase$를 효소원으로 이용하였다. 시금치 종자로 사용한 Spinachia oleracea L. WooSung의 조효소액의 ${\alpha}-glucosidase$ 활성은 발아 후 3일 째에 가장 높게 나타났으며, AA-2G의 생산은 2일 키운 시금치의 조효소액을 이용하였을 때, 생산량이 1.053 mM로 가장 높았다. 조효소액을 이용한 AA-2G 생산에 있어서 glucose 공여체로는 maltose가 가장 좋았으며, maltose와 ascorbic acid의 최적 농도는 각각 225 mM과 175 mM이었다. ${\alpha}-glucosidase$는 60 unit를 사용했을 때 생산량이 가장 좋았다. 효과적인 반응완충용액은 sodium acetate 완충액이었으며, 최적 농도는 175 mM이었다. 최적 pH및 반응온도는 각각 5.0과 $65^{\circ}C$였고, 최적 반응조건 하에서 50분 반응 후에 ascorbic acid로부터 2.30 mM의 AA-2G가 생산되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권1호
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• pp.158-162
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• 2012

기내배양된 식물체의 순화는 클론임업을 위한 건전한 식물체 생산에 중요하며 기내의 미세환경이 차후 기외생장에 영향을 미친다. 기외생장에 미치는 기내 환경조건을 모니터링하기 위하여 백합나무 어뢰형 체세포배를 재료로 반고체배지(SS), 순간침지 생물반응기(TIB), 연속침지 생물반응기(CIB)에서 배양시키고 식물체를 재생하여 배양 방식에 따른 순화 식물체의 생장을 비교하였다. 결론적으로 기내배양 조건에 따라 차 후 순화 식물체의 형태적 특성, 기공전도도, 증산율 및 엽록소 함량에 영향을 받는 것으로 나타났다. CIB에서 배양된 식물체는 순화식물에서 바이오매스 생장이 가장 낮은 것으로 나타났다. CIB 배양 식물체의 순광합성율은 SS와 TIB 배양 식물체와 같은 것으로 나타났다. 그러나, 기공전도도, 증산율, 세포간 air space에서의 이산화탄소 부분압은 SS와 TIB 배양 식물체보다 낮은 것으로 나타났다. 결론적으로, TIB의 배양체는 여러 가지 생장특성에서 SS 배양체 보다 높거나 다소 낮은 값을 보여 SS, CIB 배양체보다 건전한 식물체 생산이 가능한 것으로 나타났다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권4호
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• pp.373-378
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• 2019

해양지역에서는 토양의 염 농도가 증가하고 내륙지역은 중금속 오염으로 식물의 피해가 따라서 증가한다. 내륙의 산업 발달 지역에서는 Co, Ni, Zn, 등 중금속이 축적되어 제거하거나, 내성을 갖은 식물의 유전자원 연구가 절실히 요구되고 있다. 앞의 두 가지 문제점은 공히 식물 뿌리에 스트레스를 야기하기에 가능성 있는 식물을 찾기에 과학자들이 많은 노력을 해오고 있다. 본 연구에서는 내염식물로 알려진 것으로 해안가 근처에서 채집 되어진 섬갯장대(Arabis stelleri var. japonica)의 종자를 발아하여 사용하였다. 동일한 과이면서 모든 유전자가 밝혀졌고, 표본식물인 애기장대 종자를 실험재료로 사용하여 실험실 배양 조건 하에서 성장발육과 내성을 비교 연구하였다. 그 결과 250 uM Nickle과 cobalt에서 3배 정도 내성을 나타내었고,1mM 아연에서는 4배 이상의 내성을 섬갯장대에서 나타내었다. Na염에 대한 내성은 50mM 농도에서 20%이상 발육이 증가하여서 중금속과 염농도에 내성을 보였다. 세포내 기작을 연구하기 위한 준비로서 Na 이온의 체내 축적을 측정하였다. 그 결과 내성을 갖은 섬갯장대 경엽부에서 더욱 감소하는 결과를 보였다. 이는 측적하는 기작보다는 배출하는 유전자의 활성이 중요하다고 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.19-26
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• 2023

이번 연구에서 인삼의 약 배양을 통한 배 형성과 식물체의 재분화가 확인되었다. 인삼의 약 배양에서 캘러스 유도에 적합한 기본 배지는 MS 배지였고 sucrose 농도는 3%였으며, 배 형성에 적합한 호르몬 농도는 2,4-D 1.0 mg/L 또는 3.0 mg/L이었다. 저온 전처리에 의한 인삼 약 배양의 캘러스 유도와 배 형성의 효율성 차이는 확인할 수 없었다. 인삼의 품종별 약 배양의 효율성을 검정한 결과, 청선 품종의 배 형성률이 가장 우수하였으며 선운 품종은 배 형성이 관찰되지 않았다. 약 배양으로 유도된 캘러스의 배수성을 검정한 결과, 반수체 캘러스가 확인되었지만 이 캘러스에서 배는 형성되지 않았다. 약 배양 유래의 배를 발아배지에 치상하였을 때 정상적으로 식물체가 재분화 하였으며, 이 식물체의 배수성을 검정한 결과, 모두 2배체로 확인되었다. 추후 DNA 마커를 이용한 약 배양 유래 식물체의 동형접합성의 확인이 필요하다고 판단된다. 인삼 약 배양을 통하여 동형접합성 식물체를 생산할 수 있다면 인삼 육종 효율성을 증진시키는데 크게 기여할 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권12호
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• pp.1757-1763
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• 2011

LED광원에 따른 건조한 브로콜리 새싹의 일반성분을 분석한 결과 광원에 따라 유의적인 차이를 나타냈으며, 구성당은 glucose가 2.94~3.12%로 가장 많았고, fructose는 1.54~2.04% 검출되어 총 2종이 검출되었다. 클로로필 함량은 WLD(일반광원)을 쬐인 브로콜리 새싹에서 총 클로로필 함량 $1,157{\pm}0.004$ mg%, 클로로필 a $777{\pm}0.01$ mg%로 높게 나타났다. 유기산은 총 2종의 유기산이 검출되었으며, citric acid, malic acid는 모든 시료에서 검출되었고, citric acid 함량은 908~1,136 mg%로 청색광원(BLD)에서 가장 높게 측정되었으며, malic acid는 514~834 mg%로 적색광원(RLD)에서 가장 높은 함량을 보였다. 무기질은 총 7종의 성분이 검출되었고, 이중 K 함량이 518 mg%로 가장 많았으며, 다음으로 Mg, Na 순이었고, Zn, Fe, Cu의 함량은 미량이었다. 비타민 A와 C 및 E 함량은 각각 RLD $860.62{\pm}0.02\;{\mu}gRE$, $134.570{\pm}0.14$ mg%, $1.44{\pm}0.1$ IU, BLD $432.48{\pm}0.05\;{\mu}gRE$, $137.05{\pm}0.1$ mg%, $1.11{\pm}0.12$ IU, RBLD $667.33{\pm}0.11\;{\mu}gRE$, $118.50{\pm}0.09$ mg%, $1.47{\pm}0.1$ IU, WLD $640.25{\pm}0.08\;{\mu}gRE$, $119.87{\pm}0.07$ mg%, $1.31{\pm}0.15$ IU이었다. 이상의 결과 브로콜리 새싹은 LED 광원에 따라 식물체가 발아하여 새싹으로 되면 발아와 함께 식물체 내 영양 화학적 성분에 큰 변화를 일으키는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권2호
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• pp.125-135
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• 1994

본(本) 연구(硏究)는 참깨의 Plastic film(polyethylene)멀칭 재배(栽培)에 있어서 멀칭이 지온(地溫)과 근권(根圈)의 토양수분(土壤水分) 함량(含量)에 미치는 영향(影響)과 그것이 참깨의 입묘(立苗) 및 초기생육(初期生育)에 미치는 영향(影響)을 밝히고자 수행(遂行)되었다. 시험(試驗)은 사양토(砂壤土)인 시험포지(試驗圃地)에 품종(品種) 안산깨를 공시(供試)하여 실시(實施)하였는데 참깨재배에서 조우(遭遇)할 수 있는 충분(充分)한 환경변이하(環境變異下)에서의 멀칭효과(效果)를 밝히고자 파종기(播種期)를 4월(月) 25일(日), 5월(月) 10일(日), 5월(月) 25일(日) 및 6월(月) 10일(日)의 4수준(水準)으로 하고, 1991년(年)과 1992년(年)의 2개년(個年) 동일시험(同一試驗)을 반복실시(反復實施)하였다. 그 주요(主要)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 참깨재배에 있어서 polyethylene film mulching은 파종기(播種期), 년차(年次), 생육기(生育期)에 따라 다르지만 근권(根圈)의 지온(地溫)을 일평균(日平均) $1.4{\sim}2.8^{\circ}C$ 상승(上昇)시키고, 근권토양수분(根圈土壤水分)은 일평균치(日平均値)로 건기(乾期)에는 0.5~3.0% 증가(增加)시키는 반면(反面), 강우량(降雨量)이 많은 시기(時期)에는 1.0~2.0% 정도(程度) 감소(減少)시켰다. 2. 참깨의 발아(發芽) 및 입묘세(立苗勢)는 지온(地溫)의 차이(差異)에 대단히 민감(敏感)하게 반응(反應)하였는데 파종후(播種後) 7일이내(日以內)에 정상적(正常的)으로 출현(出現)하려면 종자위치(種子位置)(토심(土深) 5cm)의 지온(地溫)이 일평균(日平均) $21.0^{\circ}C$이상(以上)이어야 했다. 3. 참깨의 발아(發芽) 및 입묘(立苗)는 종자위치(種子位置)의 토양수분함량(土壤水分含量)이 14.0~21.0%(V/V) (-0.4bar~-2.0bar) 범위(範圍)이면 제한요인(制限要因)이 아니었고, 이 범위내(範圍內)에서 토양수분(土壤水分)의 영향(影響)은 미미(微微)했으나 사양토(砂壤土)에서 14.0~15.0%(V/V) (-2.0~-2.5bar)일 경우 최고수분조건(最適水分條件)이었다. 4. 멀칭에 의한 일평균(日平均) 지온상승(地溫上昇)의 효과(效果)는 토양수분(士壤水分) 함량(含量)이 높을 경우 컸으며, 멀칭에 의한 입묘세(立苗勢)의 증대효과(增大效果)는 기온(氣溫)이 낮은 경우 현저(顯著)히 컸지만 파종기(播種期)가 일평균(日平均) 기온(氣溫)이 $19^{\circ}C$보다 저온(低溫)인 시기(時期)에는 입묘후생초기(立苗後生育初期)에는 묘지상부(苗地上部)가 저온(低溫)에 의해 생육(生育)이 억제(抑制)되었다.