• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제27권
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• pp.21-28
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• 2009

벼의 약 및 현미 배양효율과 관련된 DNA marker를 이용하여 인디카형 벼 품종인 'IR 36'의 조직배양 효율을 개선하기 위하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 벼품종 간에 약 및 현미배양 효율을 비교한 결과 자포니카 > 통일형 > 인디카 형의 순으로 나타났다. 그러나 MGRI집단의 약배양에서 식물체분화율이 높은 계통으로 선발된 'MGRI 079'와 'MGRI 036'의 약배양 효율은 각각 19.8%, 19.9%로 가장 높게 나타났다. 'MGRI 079'에 'IR 36'이 여교배되어 양성된 $BC_2F_4$ 90 계통에 대한 marker검정을 실시하여 positive band를 나타내는 34계통을 선발할 수 있었다. 선발된 34계통 중 10 계통의 약배양에서 캘러스 형성률은 'IR 36' 보다 현저히 높았다. 선발된 10 계통의 현미배양에서도 캘러스형성 능력과 식물체재분화율이 'IR 36' 보다 높게 나타났다. $BC_2F_4$ 계통 중에서 식물체분화능력이 높은 계통으로 선발된 $BC_2F_4$-28은 간장이 'IR 36'보다 큰 편이었으나 출수기와 미립특성은 'IR 36'과 비슷하였다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권1호
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• pp.37-48
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• 2010

[ ${\Delta}^1$ ]pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS) is a proline biosynthetic pathway enzyme and is known for conferring enhanced salt and drought stress in transgenics carrying this gene in a variety of plant species; however, the wild-type P5CS is subjected to feedback control. Therefore, in the present study, we used a mutagenized version of this osmoregulatory gene-P5CSF129A, which is not subjected to feedback control, for producing transgenic indica rice plants of cultivar Karjat-3 via Agrobacterium tumefaciens. We have used two types of explants for this purpose, namely mature embryo-derived callus and shoot apices. Various parameters for transformation were optimized including antibiotic concentration for selection, duration of cocultivation, addition of phenolic compound, and bacterial culture density. The resultant primary transgenic plants showed more enhanced proline accumulation than their non-transformed counterparts. This proline level was particularly enhanced in the transgenic plants of next generation ($T_1$) under 150 mM NaCl stress. The higher proline level shown by transgenic plants was associated with better biomass production and growth performance under salt stress and lower extent of lipid peroxidation, indicating that overproduction of proline may have a role in counteracting the negative effect of salt stress and higher maintenance of cellular integrity and basic physiological processes under stress.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.365-368
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• 2003

벼의 미수분 자방배양으로부터 분화된 후대집단 (0$_2$)의 주요 농업적 형질특성을 조사하고 이를 약배양 및 현미배양으로부터 분화된 후대집단과 상호비교하여 본 바, 주요농업형질의 계통내 고정도는 자방배양에서 87.9%,약에서는 89.8%,현미배양은 82.6%로 나타나 약배양과 마찬가지로 자방배양에서도 고정도가 높았다. 주요 형질별 분리양상을 보면 자방배양에서는 엽색이 4.2%로 가장 빈도가 높았으며, 약배양에서는 임성 (6.1%),현미배양에서는 엽색 (4.9%),임성 (4.9%)순이었다. 또한 캘러스를 1달과 2달 계대배양한 후대의 경우 간장에서 각각 8.9%와 10.0%로 분리하는 형질의 계통비율이 높게 나타났다. 간장, 수장, 출수기에 대한 변이성 정도는 자방배양에서는 약배양과 비슷한 정도의 변이를 보인 반면, 현미배양에서는 크게 나타났으며 간장과 수장의 평균은 모두 모품종인 화영벼에 비하여 줄어들었고 출수기는 다소 지연되는 경향을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권2호
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• pp.101-107
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• 2007

오이['장형흑진주' 오이; (주)서울종묘]를 공시작물로 하여 양질의 플러그묘 생산을 위한 혼합배지 개발과 적정 관비 양액 농도를 규명하기 위해 수행하였다. 혼합배지는 피트모스를 기본으로 왕겨, 훈탄, 부숙톱밥, 펄라이트 및 입상압면 등을 상이한 비율로 혼합하여 5처리로 하였고, 그 중 양호한 혼합배지 3종을 선발하여 관비 양액 농도(EC)를 대조구(EC $0.1dS{\cdot}m^{-1}$), 0.5, 1.0 및 $1.5dS{\cdot}m^{-1}$등으로 처리하여 오이 유묘의 생장반응(27일째)을 검토하였다. 오이 플러그묘 생장에 양호한 혼합배지는 피트모스:왕겨:훈탄:부숙톱밥:펄라이트=25:10:25:20:20(v/v), 피트모스 왕겨:부숙 톱밥:입상암면=30:25:20:25(v/v) 및 피트모스:왕겨:부숙톱밥=40:40:20(v/v)였다. 대조구 (EC $0.1 dS\;m^{-l}$)에 비해 관비 양액의 농도가 높아질수록 초장, 엽면적 및 총건물생산량 등이 현저히 높아 EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$로 두상관수 2-3회 관비하였을 때 가장 좋은 플러그묘를 생산할 수 있었다. 관비 양액 농도와 혼합배지 종류 처리간에는 유의차가 인정되지 않았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권2호
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• pp.108-114
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• 2007

피트모스를 기본으로 한 3종의 혼합 고형배지의 물리화학적 특성 분석과 3종의 배지 및 양액농도(EC $0.5{\sim}1.5dS{\cdot}m^{-1}$가 토마토(일광 토마토 ) 플러그묘의 초기생장(파종 후 31일째)에 미치는 영향을 조사하였다. 혼합배지의 물리화학적 특성은 피트모스의 혼입비율이 많아질수록 보수력이 증가하였고, 공극율은 모든 혼합 배지 처리에서 80% 이상이었다. pH와 EC피트모스의 혼입비율이 많을수록 pH는 낮아졌고, EC는 전반적으로 $3.6{\sim}4.8dS{\cdot}m^{-1}$ 정도의 범위로 비교적 높게 나타났다. 양질의 토마토 플러그묘 생산에 가장 좋았던 혼합배지는 피트모스:왕겨:훈탄:부숙톱밥:펄라이트=25:10:25:20:20(v/v)였다. 관비 양액농도(EC)는 대조구(수돗물, EC $1dS{\cdot}m^{-1}$)에 비해 관비 양액농도(EC 0.5, 1.0, $1.5dS{\cdot}m^{-1}$)가 높아질수록 초장, 엽면적 및 총건물 생산량 등이 현저히 높아졌다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권6호
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• pp.453-459
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• 2000

5-methyltryptophan (5MT) 저항성 벼의 3계통 (DTR1, DTR2, DTR3)을 돌연변이 처리된 M3세대의 종자로부터 선발하였다. Ml세대에서 엽록소 돌연변이의 빈도는 개화 2시간 후의 벼이삭에 EMS (0.2%) 처리된 실험구로부터 가장 많이 관찰되었다. 5MT저항성으로 선발된 3계통은 자식후대에 있어서도 저항성과 감수성의 비율이 3：1을 보여주었다. 또한 M4세대의 저항성 식물 중에서 자식후대의 5MT에 대한 저항성은 homozygote와 heterozygote 형태로 분리된것이 1 : 2의 비율로 관찰되었다. 이러한 저항성 돌연변이 식물은 5MT저항성 형질이 단일 우성 핵 유전자에 의해 지배된다는 것을 보여준 것이다. 또한 5MT저항성 형질은 세포수준에서도 관찰되었다. DTR1, DTR2의 homozygous 종자로부터 추출된 전 유리아미노산 함량은 야생형 식물에 비해 약 1.7배정도 높았으며, 특히 phenylalanine, Lysine의 함량이 각각 6.2, 3.2배로 증가하였다. 그러나 DTR3의 경우 야생형과 비교하여 유리 아미노산 함량의 증가는 보이지 않고 약간 감소하였다. 이러한 결과는 곡류작물의 아미노산 함량을 변화시키는 데 있어서 5MT저항성 식물체의 선발이 매우 효과적인 방법이라는 것을 보여주었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권4호
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• pp.283-288
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• 1998

비선택성 제초제인 bialaphos는 고등식물에 있어서 glutamine 합성을 억제 하여 식물체를 고사시킨다. Acetyltransferase에 의해 encoding된 bialaphos저항성 유전자는 세균 Streptomyces hygroscopicus SF1239로부터 cloning된것을 사용하였다. Bialaphose 저항성 유전자를 Agrobacterium 감염법을 이용하여 국내에서 재배되는 벼(동진)에 도입한 결과 약30%정도의 형질전환 식물체를 얻을 수 있었다. $\textrm{T}_{1}$ 세대의 17개체는 hygromycin과 bialaphos에 대한 저항성 유전형질이 3:1로 분리되었다. 또한 Southern 분석을 실시한 결과 wild type의 식물체에서는 Bar 유전자의 검출을 볼 수 없었으나 형질전환 식물체의 경우 Bar 유전자의 검출이 가능하였다. $\textrm{T}_{3}$세대의 형질전찬 식물체와 wild type의 식물체를 포장상태에서 비선택성 제초제인 바스타를 살포하고 3주 후에 관찰한 결과 형질전환 식물체는 외형적으로 아무런 피해를 받지 않고 정상적으로 생장하였으나, wild type의 식물체와 잡초는 모두 고사하였다. 이상의 결과를 종합해보면 hygromycin과 bialaphos 저항성 유전자는 Agrobacterium감염법을 이용하여 단자엽 식물인 벼에 도입할 수 있다는 것을 보여준 것이며, 또한 bialaphos 저항성 유전자가 식물에 도입됨으로써 비선택성 제초제에 대한 저항성 식물을 개발 할 수 있다는 것을 보여 주었다.

• 한국작물학회지
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• 제34권s01호
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• pp.4-15
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• 1989

식물홀몬을 포함한 각종 식물생장조절물질의 생검법(bioassays or biological assays)을 소개 및 비교검토함과 동시에 일관성 있는 결과를 얻기 위한 몇가지 유의점을 지적코자 옥신류 생검에서는 녹두발근과 귀리제1절간장신장, gibberellin에서는 왜성벼의 제2엽신장과 왜성완두의 상조축신장, 그리고 cytokinin류에서는 무자엽생장, 담배줄기수캘러스생장, 그리고 오이자엽내엽록소형성 등의 방법을 요약하였다. 아울러 일련의 실험을 통해 얻어졌던 각종생장조절물질(특히 최근에 개발되는 각종 왜화제)에 대한 반응을 홀몬별로 요약 및 비교하였다.

• 한국작물학회지
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• 제33권3호
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• pp.248-253
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• 1988

벼 약배양에 있어서 배양약의 viability의 변화를 관찰하고자 밀양 2003, 대청벼, 치악벼를 재료로 품종 및 저온전처리, 약의 갈변에 따른 호흡율의 변화를 2~3일 간격으로 조사하였다. 화분의 발육시기에 따른 배양전 약의 호흡활성은 개화직전에 가장 높았으며, 배양적기인 stage 3~4에서의 호흡율은 12.46 $O_2$ n mode/ml/h/another이었다. 배양약의 호흡활성의 변화는 3~9일경에 1차 정점을, 9~11일경에 2차 정점을 나타냈으며, Callus 형성능이 높은 대청벼에서 가장 높게 나타났다. 저온전처리는 배양 초기의 호흡활성을 저하시켰으나 15일경부터는 무처리구 보다 높은 경향이었다. 또한 저온전처리는 약의 갈변을 촉진하였으며, 갈변약에서 호흡활성이 높았다.

• 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.