• Plant Resources
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• 제5권2호
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• pp.141-154
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• 2002

In this experiment, three kinds of mutations(ge, re, and eml )relating to the size of embryos were used to study their generation, genetic mechanism and developmental characteristics, and the interactions between embryo and endosperm were also examined. Giant embryo mutation comprises 7 kinds including the already isolated ge, and ge-2, which share an identical gene site. The SAM and the size of radicule for the ge showed little difference compared to a normal type. The number of embryo cells did not increased as much as it would affect the size of embryo. Therefore, the enlargement of embryo was due to the enlargement of scutellum that originated from the corpulence of each cell. Both F$_1$' s of re ]and odm 49 formed reduce embryos, and other combinations of hybridization showed all wild type of embryo sizes. Accordingly, the odm 49 must have an identical gene site of re 1, while odm 48 and odm 62 have different gene sites. Their shoots and radicules also shrank by the same ratio, however no sign of physical change was noticed. The size of embryo cell showed no change, while the number of cells was the half of that of wild types. The three gene sites of re represent all of them control the size of the entire embryo forming organs. The eml 1 was defined to have temperature sensibilities that the generation of endosperms was active at a high temperature while that was hampered at a low temperature.

• 한국약용작물학회:학술대회논문집
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• 한국약용작물학회 2010년도 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.311-311
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• 2010

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2002년도 심포지엄
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• pp.98-98
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• 2002

In higher dicotyledonous plants, the floral organs are arranged in four different whorls, containing sepals, stamens and carpels. petals, stamens and carpels. The specification of floral organ identity is explained by the ABC model (Weigel and Meyerowitz 1994). expression of an A-function gene specifies sepal formation in whorl 1. the combination of A-and B-function genes specifies the formation of petals in whorl 2, B-and C-function genes spesify stamen formation in whorl 3, and expression of the C-function alone determines the formation of carpels in whorl 1. A-, B-, C-function genes have been isolated from many plant species and most of them belong to the family of MADS-box genes encoding transcription factor. In contrast to the flower of higher dicots, the perianths of genseng plants have three whorls of almost identical petaloid organs. van Tunen et al. (1993) proposed a modified ABC model, exemplified with tulip. In this model, B-function genes are expressed in whorl 1 as well as whorl 2 and 3, theefore the organs of whorl 1 and whorl 2 have the same petaloid structure. They proposed this model with the molphological data of wild type and mutant flowers of tulip, however, there are no molecular data. To date, B-function genes were isolated several grass plants, rice, wheat and maize. However, grass plants have highly derived flowers, without well-developed perianths. To find out how the ABC model has to be modified for the Genseng plants, we have cloned and characterized orthologs of A-, B-, C-function genes from genseng.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제10권2호
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• pp.106-111
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• 2007

Increasing genetic variability with mutagenic agents has been broadly employed in plant breeding because it has the potential to alter one or more desirable traits. In this study, a molecular analysis assessed by Amplified Fragment Length Polymorphisms(AFLPs) and a morphological analysis based on seedlings subjected to aluminum stress were compared. Also, an analysis of allelic frequencies was performed to observe unique alleles present in the pool. Genetic distances ranging from 0.448 to 0.953 were observed, suggesting that mutation inducing was effective in generating variability. The genetic distances based on morphological data ranged from 0(genotypes 22 and 23) to 30.38(genotypes 15 and 29). In the analysis of allelic frequency, 13 genotypes presented unique alleles, suggesting that mutation inducing was also targeting unique sites. Mutants with good performance under aluminum stress(9, 15, 18 and 27) did not form the same clusters when morphological and molecular analyses were compared, suggesting that different genomic regions may be responsible for their better performance.

• 한국초지조사료학회지
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• 제24권1호
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• pp.61-70
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• 2004

벼 사일리지는 일반적으로 높은 pH와 많은 양의 butyric acid로 인하여 발효 품질이 좋지 못하기 때문에 발효품질 향상을 위해서 첨가제 처리가 요구된다. 하지만, 아직까지 국내에선 첨가제를 첨가하여 벼 사일리지의 발효품질에 대해서 검토된 바 없다. 따라서 본 연구는 생육시기별로 수확된 사료용 벼에 유산균 및 개미산의 첨가수준을 달리하여 사료성분과 발효품질의 변화를 조사하여 양질의 벼 사일리지를 조제를 위한 적정 첨가수준을 구명하기 위하여 수행되었다. 본 시험은 강원도 춘천시 신북읍 유포리에 위치한 기존 논에서 일품벼mutant(만생종)를 최초 8월 17일부터 10일 간격으로 6회(8월 17일; 수잉기, 8월 27일: 유숙기, 9월 7일; 호숙기, 9월 17일; 황숙기, 9월 27일; 고숙기, 및 10월 7일: 완숙기) 수확하여 수확시기별로 유산균 및 개미산을 각각 원료무게의 0.05, 0.1 및 0.2％ 와 0.2, 0.3 및 0.4％를 첨가하였다. 건물함량, 조단백질, 섬유소 및 TDN 함량은 모든 수확시기에서 첨가제 처리수준에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았다. 유산균 및 개미산 처리가 모든 수확시기에서 무처리구에 비해서 낮은 pH를 나타냈으며, 각 첨가제 공히 첨가수준이 높아짐에 따라 pH가 낮아지는 경향을 나타냈다. 유산 함량은 각 수확시기 모두에서 유산균 및 개미산 처리구가 무처리구에 비해서 유의적으로 높았으며(P< 0.05), 유산균 처리구에서 더 많은 유산이 생성 되었다. 낙산 함량은 모든 수확시기에서 무 첨가구보다 첨가제 처리구에서 공히 낮았고 (P< 0.05), 첨가제 처리수준이 높아짐에 따라 낮아지는 경향을 보였다. 암모니아태 질소 함량은 모든 수확시기에서 첨가제 처리구가 무첨가구에 비해서 유의적으로 낮게 나타났으나(P< 0.05), 황숙기 이후에서 첨가수준에 따른 유의적 차이는 나타나지 않았다(P<0.05). 본 연구에서 발효품질은 첨가제 첨가수준이 높아짐에 따라 향상되는 경향을 보였지만, 낮은 처리수준에서도 양질의 사일리지 조제가 가능하였다. 따라서 양질의 벼 사일리지 조제를 위한 유산균과 개미산의 첨가수준은 각각 0.5∼0.1％와 0.2∼0.3％가 적정 수준인 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1628-1636
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• 2012

벼(Oryza sativa L.)에서 Insertional 유래 MGI079 돌연변이 계통의 자색미에 대한 항산화 활성을 보기 위하여 폴리페놀, 플라보노이드, DPPH radical, 안토시아닌 및 색차계를 이용하여 분석하였다. 폴리페놀 함량에서 MGI079-2-1와 MGI079-2-6은 MGI079보다 1.3배에서 1.9배 이상 증가되었고, 플라보노이드에는 MGI079-2-1 MGI079보다 6.4배 이상 증가되었다. DPPH 자유기에는 MGI079-2-1이 MGI079보다 24.4배 이상 항산화력이 증대되었다. 안토시아닌 성분에는 MGI079- 2-6은 MGI079보다 106.4배 이상 증가되었으며 흑남에 비해서는 1.4배 증가하였다. 색차계에서 Hunter's 값(L, a, b)은 안토시아닌($-5.64^{**}$, $5.21^{**}$와 -1.15)의 L, a에서 유의성이 있는 것으로 보였다. MGI079 돌연변이 계통의 미립 장폭비는 MGI079에 비해서 medium과 bold type으로 분리되었으며, 천립중은 MGI079 (19.8 g)보다 돌연변이 계통들이 13.6~19.6 g으로 감소하였다. 아밀로스는 MGI079 보다 5.6~23.8% 증가하였고, 배유의 전분립 형태는 비정형 전분립 특성 등 차이를 보였다. Insertional 유래 MGI079 돌연변이 계통들의 항산화 활성 분석에서 MGI079-2-1와 MGI079-2-6은 MGI079와 흑남보다 항산화력이 높은 기능적 가치로 미립특성과 관련하여 색소 자원의 개발뿐만 아니라 신품종 육성에 필요한 예비품종으로 실용화가 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제34권4호
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• pp.378-383
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• 1989

수도 재배품종의 단점형질을 수양코자 상풍벼와 섬진벼 종자에 ${\gamma}$-선을 20kR로 조사하여 단간 및 조숙돌연변이 계통을 선발하는 과정에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 품종간에 변이출현율은 섬진벼보다 상풍벼에서 높게 나타났으며 조신선량간에는 두 품종 모두 20kR보다 25kR 조신구에서 높게 나타났다. 2. M$_2$세대에서 단간 조숙 및 유성변이체의 출현율은 상풍벼 20kR와 25kR에서 각각 1.10%와 1.47%, 섬진벼 20kR와 25kR에서 0.51%와 1.25%이었다. 3. M$_3$ 세대에서 단간돌연변이 계통중 상풍벼와 섬진벼의 두 품종 모두 25kR 조신구에서 모품종에 비해 각각 간장이 57%와 40%RK지 단축된 단간변이계통을 선발할 수 있었고, 모품종에 비해 10%정도 단축된 계통이 많이 출현하였다. 4. M$_3$세대에서 출수기의 변이분포는 비교적 넓었고 상풍벼와 섬진벼에서 모품종보다 출수기가 각각 30일과 20일 빠른 조숙돌연변이 계통을 선발할 수 있었고 모품종에 비해 7일 정도 단축된 계통의 출현은 많았다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.207-207
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• 2022

Eating and cooking quality (ECQ) is one of the most complex quantitative traits in rice. The understanding of genetic regulation of transcript expression levels attributing to phenotypic variation in ECQ traits is limited. We integrated whole-genome resequencing, transcriptome, and phenotypic variation data from 84 Japonica accessions to build a transcriptome-wide association study (TWAS) based regulatory network. All ECQ traits showed a large phenotypic variation and significant phenotypic correlations among the traits. TWAS analysis identified a total of 285 transcripts significantly associated with six ECQ traits. Genome-wide mapping of ECQ-associated transcripts revealed 66,905 quantitative expression traits (eQTLs), including 21,747 local eQTLs, and 45,158 trans-eQTLs, regulating the expression of 43 genes. The starch synthesis-related genes (SSRGs), starch synthase IV-1 (SSIV-1), starch branching enzyme 1 (SBE1), granule-bound starch synthase 2 (GBSS2), and ADP-glucose pyrophosphorylase small subunit 2a (OsAGPS2a) were found to have eQTLs regulating the expression of ECQ associated transcripts. Further, in co-expression analysis, 130 genes produced at least one network with 22 master regulators. In addition, we developed CRISPR/Cas9-edited glbl mutant lines that confirmed the role of alpha-globulin (glbl) in starch synthesis to validate the co-expression analysis. This study provided novel insights into the genetic regulation of ECQ traits, and transcripts associated with these traits were discovered that could be used in further rice breeding.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.307-316
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• 2008

식물에서 전이인자를 이용한 삽입 변이체의 유전자 기능분석 연구가 최근 가장 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 동진벼의 Ac/Ds 삽입 변이체인 F2 세대 30,000 계통을 이용하여 고염과 저온에 민감한 계통과 내성이 있는 계통을 대량 스크리닝을 통해 선발하였다. 첫 번째 스크리닝에서 선발한 212 계통을 Southern blot 분석을 통해 Ds의 삽입여부 및 copy 수를 꽉인하고 표현형과 비교하여 고염과 저온에서 총 19 계통을 선발하였고, 이 중 copy 수가 하나인 계통은 13 계통이었다. 선발한 계통을 FSTs 분석을 통해 Ds의 삽입위치 및 knock-out유전자를 확인하고 염기서열 정보를 이용하여 벼 전체 염기서열 정보와 상동성 비교분석 결과 세포의 신호전달 과정과 조절 관여하는 유전자 그룹인 transpoter, protease family protein and apical meristem family protein, 삼투압조절에 관여하는 유전자 그룹인 heat shock potein, O-methyltransferase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and drought stress Induce protein 그리고 식물의 소포유통(vesicle trafficking)에 관여하는 유전자 SYP 5 family protein로 구분할 수 있었다. 선발된 19개 유전자의 발현 분석을 위해 9종류 비생물학적 스트레스 하에서 RT-PCR을 수행한 결과 이들 knock-out 유전자는 비생물학적 스트레스에 각각 다른 발현 패턴을 보였다. 이 연구의 결과는 삽입 변이체를 통한 유전자의 기능분석에 있어서 비생물학적인 스트레스의 응답 반응계에 관여하는 유전자를 연구하는데 유용할 것이라고 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권1호
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• pp.61-68
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• 2007

본 연구는 벼 배 배양 캘러스에 방사선 조사와 AZCA 처리를 통해 AZCA저항성 세포주를 선발 육성하고 proline 함량이 증가된 선발 계통을 중심으로 염분 스트레스에 저항성을 갖는 벼 계통을 육성하고 그 기작을 밝히고자 하였다. 먼저, 1) AZCA 저항성 후대로부터 NaCl 저항성 식물체를 선발하고, 2) 선발된 저항성 계통의 생리적 생화학적 특성을 분석하였으며, 3) 분자적 특성을 RT-PCR을 통해 조사하고 유전적 변이를 탐색하였다. AZCA저항성 $M_{3}$ 3,000 계통으로부터 얻어진 약 20,000 종자에 염분 적정 선발 농도로 밝혀진 1.5%의 염분을 처리하여 내염성 (ST) 벼 116 개체를 선발하고, $M_{4}$ 후대 세대를 양성하였다. $ST\;M_{4}$ 세대에서 2차 내염성 계통 선발을 위해서 $M_{4}$ 세대계통을 1.2% NACl 에서 대조구와 생육 조사한 결과, 대조구 식물은 생육이 약하고 성장이 지연되는 것을 볼 수 있었다. 내염성 계통(ST-13, ST-16)으로부터 유도된 캘러스에 NaCl 처리한 결과, 대조구, ST-13, ST-16의 생존율은 9%, 16%, 20%로 나타났다. 또한, 필수 아미노산 함량을 잎, 종자 및 캘러스로 나누어 분석한 결과 ST-13와 ST-16는 대조구와 비교하여, 1) 잎에서는 약 1.24, 1.3배, 2) 종자에서는 1.49, 2.43배, 3) 캘러스에서는 1.32, 1.60배 증가하는 것이 확인되었다. 내염성 계통과 대조구에서 이온함량을 비교한 결과 잎과 뿌리에서 $K^{+},\;Na^{+}$ 및 $Na^{+}/K^{+}$ 비율을 보면 대조구보다 $Na^{+}/K^{+}$ 비율이 낮아진 것이 확인되었다. 내염성과 연관된 유전자 P5CS, NHXI를 이용하여 RT-PCR 실험을 수행한 결과, 돌연변이 계통에서 이들 유전자의 발현이 증가됨을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 선발된 계통은 내염성 육종 및 기초 연구를 위한 재료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.