• 제목/요약/키워드: rare and endangered plants

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Taxol Produced from Endophytic Fungi Induces Apoptosis in Human Breast, Cervical and Ovarian Cancer Cells

  • Wang, Xin;Wang, Chao;Sun, Yu-Ting;Sun, Chuan-Zhen;Zhang, Yue;Wang, Xiao-Hua;Zhao, Kai
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권1호
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    • pp.125-131
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    • 2015
  • Currently, taxol is mainly extracted from the bark of yews; however, this method can not meet its increasing demand on the market because yews grow very slowly and are a rare and endangered species belonging to first-level conservation plants. Recently, increasing efforts have been made to develop alternative means of taxol production; microbe fermentation would be a very promising method to increase the production scale of taxol. To determine the activities of the taxol extracted from endophytic fungus N. sylviforme HDFS4-26 in inhibiting the growth and causing the apoptosis of cancer cells, on comparison with the taxol extracted from the bark of yew, we used cellular morphology, cell counting kit (CCK-8) assay, staining (HO33258/PI and Giemsa), DNA agarose gel electrophoresis and flow cytometry (FCM) analyses to determine the apoptosis status of breast cancer MCF-7 cells, cervical cancer HeLa cells and ovarian cancer HO8910 cells. Our results showed that the fungal taxol inhibited the growth of MCF-7, HeLa and HO8910 cells in a dose-and time-dependent manner. IC50 values of fungal taxol for HeLa, MCF-7 and HO8910 cells were $0.1-1.0{\mu}g/ml$, $0.001-0.01{\mu}g/ml$ and $0.01-0.1{\mu}g/ml$, respectively. The fungal taxol induced these tumor cells to undergo apoptosis with typical apoptotic characteristics, including morphological changes for chromatin condensation, chromatin crescent formation, nucleus fragmentation, apoptotic body formation and G2/M cell cycle arrest. The fungal taxol at the $0.01-1.0{\mu}g/ml$ had significant effects of inducing apoptosis between 24-48 h, which was the same as that of taxol extracted from yews. This study offers important information and a new resource for the production of an important anticancer drug by endofungus fermentation.

땃두릅나무 재분화 유식물체의 순화 체계 및 생육 특성 (Establishment of Acclimatization System and Growth Characteristics for Regenerated Plants of Oplopanax elatus Nakai)

  • 성은수;유지혜;김희영;최혜림;서지원;황명하;김명조;유창연
    • 한국약용작물학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.397-403
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    • 2019
  • Background: Oplopanax elatus is widely distributed at high altitudes (about 1,100 m) in China, Russia and Korea. It is hard to propagate, breed, and difficult to grow. Hence, it has been designated as a rare and endangered medicinal plant. A study was conducted to establish a system for large scale seedling production of Oplopanax elatus in vitro and to find the ideal environment for its seedling growth. Methods and Results: In this study, the explants produced under in vitro conditions during our previous study were grouped into three categories (under 10 mm, 10 mm - 30 mm and above 30 mm) based on plant height and were transferred to the growth-chamber and greenhouse for two weeks in each setting for acclimatization. The plantlet category of above 30 mm showed good performance, and was further evaluated under three acclimatization methods as follows: three different growth media (commercial soil, commercial soil + perlite, commercial soil + sand), four shading levels (0%, 50%, 70%, 90%) and four altitude levels (157 m, 218 m, 601 m, 870 m) in Gangwon province of South Korea. As results, O. elatus seedlings showed better growth characteristics at 870 m of altitude, 70% shading level and in the commercial soil compared to other treatments. Conclusions: The regenerated seedlings of Oplopanax elatus obtained through plant tissue culture would be advantageous for use in large scale seedling production systems paired with a good acclimation method. For obtaining optimal results, it is recommended that seedling be acclimatized in a high altitude environment.

서울대학교 농업생명과학대학 수목원 수우(樹友)표본관(SNUA)에 소장된 채집표본을 근간으로 한 이창복교수의 채집기록 (Field records of Dr. Tchang-Bok Lee based on herbarium specimens deposited at SNUA)

  • 장진성;김휘;전정일
    • 식물분류학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.455-472
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    • 2003
  • 수우(樹友) 이창복교수는 1946년 서울대학교에 부임하여 1984년 퇴임하기까지 우리 나라 식물분류학계의 기반을 다지는데 큰 기여를 하였다. 특히, 1952년부터 1984년까지 33년간 남한지역에서 약 7만여 점의 표본을 채집하여 서울대학교 농업생명과학대학 수우(樹友)표본관(SNUA)의 근간을 확립하여 체계적인 국내 최대의 표본관으로 발전시켰다. 시기별 주요 채집 활동으로 1950년대는 소지 식별을 위한 채집과 박사학위 논문연구를 위한 채집, 1960년대는 1920-1930년에 걸쳐 일본학자인 T. Nakai가 채집한 희귀식물에 대한 분포 확인차원의 채집을 시도한 시기였고, 1970년대와 1984년까지 학술조사 목적으로 특정지역의 식물상을 조사하는 채집이 주를 이루었다. 이창복교수는 참나무속과 싸리속 표본에 대한 채집과 기타 목본, 희귀식물과 관련된 수집을 직접 현장에서 식물을 확인하고 확증 표본 확보에 주력하여 현재 SNUA의 소장표본이 전국 주요 지역 식물상의 대표성을 가지는데 많은 공헌을 하였다. 특히 이창복교수의 1950년 후반에서 1960년 초반에 걸쳐 채집하여 연구한 아시아산 낙엽성 참나무속에 대한 결과는 많은 관련 연구에 근간이 되고 있다. 그러나, 불행히도 표본을 제외한 기타 채집기록이 별로 남아 있지 않아 주요 채집지와 채집 날짜 이외에 조사와 채집의 목적을 명확하게 검증하기 어렵다.

광덕산(천안·아산시) 관속식물상의 다양성: 생태학적, 보존학적 중요성 (Vascular plant diversity of Gwangdeoksan Mountain (Cheonan-Asan, Korea): insights into ecological and conservation importance)

  • 전지현;조명숙;윤선아;길희영;김선희;권율;서희승;아리옹 수헤르테이;김승철
    • 식물분류학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.49-99
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    • 2021
  • 광덕산은 충청남도 천안시와 아산시의 경계에 위치한, 이 일대에서는 가장 높은 산이다. 본 연구에서는 2015년 4월부터 2017년 10월까지 총 20회에 걸쳐 광덕산의 관속식물상을 조사하여, 97과 287속 428종 9아종 30변종 1품종의 총 468분류군을 확인하였다. 이 중 특산식물, 식물구계학적특정식물, 국외반출승인대상종, 희귀식물 및 멸종위기야생식물, 그리고 외래식물 및 생태계교란식물에 해당하는 58과 112속 129분류군이 주요식물로 조사되었다. 광덕산의 식물상은 크게 남동방면, 남서방면, 북방면, 정상부의 4개 구역으로 구분되었으며, 각 구역별로 분포하는 식물상이 뚜렷이 구분되었다. 광덕산의 식물상에 대한 본 조사 결과와 이전의 조사 결과를 종합하여 볼 때, 광덕산은 식물구계학적으로 중요한 의미가 있다고 생각되어 보전 및 연구가치가 큰 것으로 판단된다.

광량 차이에 의한 산개나리의 엽 특성과 광색소 함량 및 광합성 변화 (Changes of Leaf Characteristics, Pigment Content and Photosynthesis of Forsythia saxatilis under Two Different Light Intensities)

  • 한심희;김두현;김길남;변재경
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권4호
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    • pp.609-615
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 우리나라 특산식물이면서 희귀식물인 산개나리의 유전자원 보존 및 복원을 위한 생육 환경 특성을 구명하기 위한 것으로, 서로 다른 광 조건을 가진 환경에 식재된 산개나리의 생장과 생리적 특성을 조사 분석하였다. 산개나리 시험구내 광량은 전광의 20%, 60%로 구성되었다. 산개나리의 생리적 특성으로 당년지 길이, 잎 크기 및 무게, 광색소 함량 및 잎 내 질소 함량, 광합성 특성을 분석하였다. 광량이 다른 두 시험구에서 측정한 산개나리의 잎 무게는 전광의 60% 광량을 가진 시험구의 잎이 20% 시험구 잎보다 무거웠으며, 잎 무게와 크기의 비율은 전광의 60% 시험구가 20% 시험구보다 1.47배 컸다. 산개나리 잎의 엽록소 a와 b 함량과 카로테노이드 함량 모두 전광의 60% 광량을 가진 시험구에서 높게 나타났으며, 총 엽록소 함량과 카로테노이드 함량의 비는 전광의 20% 시험구가 60% 시험구보다 높았다. 산개나리의 두 시험구에서 측정한 광합성 속도는 전광의 60% 광량을 가진 시험구가 20% 시험구보다 2.5배 이상 높았으며, 기공전도도와 증산 속도도 광합성 속도와 마찬가지로 전광의 60% 시험구가 20% 시험구보다 각각 2.65배와 1.79배 높았다. 그러나 수분이용효율은 전광의 20% 광량을 가진 시험구가 60% 시험구보다 높았다. 산개나리 잎의 질소 함량에 대한 총 엽록소 함량의 비는 20% 시험구가 60% 시험구보다 1.83배 높았으나, 총 엽록소 함량에 대한 순 광합성 량의 비는 60% 시험구가 20% 시험구보다 2.58배 높은 값을 나타냈다. 결론적으로 산개나리의 생장과 생리적 특성에 영향을 주는 가장 큰 요인은 광량이며, 광량이 높은 조건에서 산개나리의 생장과 생리적 특성은 개선될 수 있다고 판단된다.

희귀 및 멸종위기 식물 덩굴용담의 기내생장에 미치는 광질 및 환기효과 (Effect of different light sources and ventilation on in vitro shoot growth and rooting of a rare and endangered species, Tsuru-rindo(Tripterospermum japonicum))

  • 문흥규;박소영
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제35권3호
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    • pp.215-221
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    • 2008
  • 소멸위기 식물인 덩굴용담을 재료로 기내 생장 및 발근에 미치는 광질 및 환기효과를 조사하였다. 무처리 혹은 환기가 가능한 2종의 배양용기에 신초를 배양한 다음 5가지의 서로 다른 광질 1) 형광등, 2) 100% 적색광(R), 3) 70% 적색광+30% 청색광(R7B3), 4) 50% 적색광+50% 청색광(R5B5), 및 5) 100% 청색광 하에서 4주간 배양하였다. 실험을 통해 얻은 주요 결과는 다음과 같다. 1. 발근율은 형광등과 적색광에서 $80{\sim}100%$로 높았고, 특히 환기 처리시 100%의 발근율을 보였다. 광질별로는 적색광이 절간신장을 촉진시키고 청색광은 억제하는 경향이었다. 전반적으로 환기처리 시 진녹색의 큰 잎으로 자랐고, 액아의 발달을 억제하여 1-2개의 우세줄기로 생장하였다. 2. 식물체의 총 생체중은 적색광과 청색광이 7:3의 비율로 혼합된 혼합광 R7B3에서 가장 높았고, 특히 환기처리 시 식물체 당 257.7 mg으로 가장 높았다. 식물체의 충실을 나타내는 건물율(dry matter)은 적색광에서 가장 낮았고, 청색광에서 15%로 가장 높았으며, 청색광의 비율이 높아짐에 따라 건물율이 높아지는 경향을 보였다. 3. 광질별 총 엽록소 함량은 환기처리 하의 혼합광 R7:B3 및 R5:B5에서 29.5 ${\mu}g/g$ FW와 31.2 ${\mu}g/g$ FW으로 각각 가장 높게 나타났다. 광합성에 관여하는 carotenoid 함량에 있어서도 모든 광질에서 환기 처리 시 높게 나타났다. 이상의 결과는 덩굴용담의 기내배양은 배양목적에 따른 광질의 선택이 중요한 요소이며, 발근을 위해서는 적색광을 처리함이 좋고, 건전한 식물체의 생장은 혼합광 R7:B3에서 양호한 것으로 나타났다. 특히 모든 광질 하에서 환기처리가 건전한 줄기생장 및 발근을 촉진하는 것으로 나타나 이 식물의 효율적인 기내생장을 위해서 반드시 고려해야 할 내용으로 관찰되었다.

MaxEnt 분석을 통한 한반도 특산식물 개느삼 서식 가능지역 분석 (Distribution and Potential Suitable Habitats of an Endemic Plant, Sophora koreensis in Korea)

  • 안종빈;성찬용;문애라;김소담;정지영;손성원;신현탁;박완근
    • 한국환경생태학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.154-163
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    • 2021
  • 본 연구는 한국 특산식물이고, IUCN Red List의 EN(위기종) 등급에 속하는 개느삼을 대상으로 자생지 분포, 자생지 분포 예측을 하기 위해 수행되었다. 개느삼의 자생지 분포 조사 결과,강원도 양구군 13곳, 인제군 3곳, 춘천시 2곳, 홍천군 1곳 총 19곳에 분포하는 것을 확인하였다. 우리나라에서 가장 북쪽 자생지는 양구군 임당리, 동쪽 인제군 한계리, 서쪽 춘천시 지내리, 남쪽 홍천군 성동리로 각각 확인되었다. 개느삼 자생지의 해발고도는 169-711m에 분포하는 것으로 나타났고, 평균 해발고도는 375m로 조사되었다. 개느삼 자생지의 면적은 8,000-734,000m2인 것으로 분석되었고, 평균 202,789m2로 조사되었다. 대부분의 개느삼 자생지는 간벌, 가지치기 등과 같은 숲가꾸기가 이루어진 곳으로 조사되었다. 개느삼 잠재 분포지 분석을 MaxEnt 프로그램을 이용하여 수행한 결과, AUC값은 0.9762로 분석되었다. 분포예측 자생지는 강원도 양구군, 인제군, 춘천시, 화천군 지역에 집중되어 분포하는 것으로 나타났다. 자생지 분포예측에 가장 영향을 많이 미치는 변수는 연간강수량, 토양탄소함유량, 최한월 기온으로 분석되었다. 본 연구 결과를 토대로 개느삼은 광량이 풍부하고 능선부에 주로 서식하는 것을 확인하였고, 향후 본 연구결과의 자생지 정보를 토대로 개느삼 자생지를 보전하기 위한 보호지역 지정 등을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.