• 한국자원식물학회지
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• 제6권2호
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• pp.171-179
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• 1993

This study was conducted to investigate the effect of growth regulators and medium composition on the growth of each stage in apical meristem culture for mass propagation of Zanthoxylum piperitum var. inerme Makino. The source material, shoot tip segments were taken from three-years old graft trees. Apical meristems were cultured in vitro on basal MS, GD, WS, half strength MS(1/2MS) and half strength GD(1/2GD) media supplemented with various concentrations for growth regulators(BA, IBA) and inorganic nutrients. The results summarized are as follows: 1. In culture establishment stage, ratio of culture establishment was 96.7% and the best resuit was obtained using MS medium supplemented with 1.0mg/l BA and 0.2mg/l IBA. 2. In shoot multitication stage, both shoot multiplication and growth were achieved in average 5.6cm. These results were obtained on in MS medium supplemented with 1.0mg/l BA and 0.2mg/l IBA. 3. In roothing stage, phloroglucinol(PG) acted as IBA synergist in root initiation. The most faverable combinations for root development was half-strength MS medium supplemented with 162mg/l PG and 0.2mg/l IBA, and ratio of rooting was 58.0%. 4. In Vitro formed plantlets were transplanted to paper pots in greenhouse with 85% of relative humidity. 96% of survival rate was obtained from artificial soil mix having same volume of sand, vermiculite, peat, and soil.

• Molecules and Cells
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• 제45권10호
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• pp.695-701
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• 2022

Homeostatic regulation of meristematic stem cells accomplished by maintaining a balance between stem cell self-renewal and differentiation is critical for proper plant growth and development. The quiescent center (QC) regulates root apical meristem homeostasis by maintaining stem cell fate during plant root development. Cell cycle checkpoints, such as anaphase promoting complex/cyclosome/cell cycle switch 52 A2 (APC/C^CCS52A2), strictly control the low proliferation rate of QC cells. Although APC/C^CCS52A2 plays a critical role in maintaining QC cell division, the molecular mechanism that regulates its activity remains largely unknown. Here, we identified SCF^FBS1, a ubiquitin E3 ligase, as a key regulator of QC cell division through the direct proteolysis of CCS52A2. FBS1 activity is positively associated with QC cell division and CCS52A2 proteolysis. FBS1 overexpression or ccs52a2-1 knockout consistently resulted in abnormal root development, characterized by root growth inhibition and low mitotic activity in the meristematic zone. Loss-of-function mutation of FBS1, on the other hand, resulted in low QC cell division, extremely low WOX5 expression, and rapid root growth. The 26S proteasome-mediated degradation of CCS52A2 was facilitated by its direct interaction with FBS1. The FBS1 genetically interacted with APC/C^CCS52A2-ERF115-PSKR1 signaling module for QC division. Thus, our findings establish SCF^FBS1-mediated CCS52A2 proteolysis as the molecular mechanism for controlling QC cell division in plants.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권3호
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• pp.175-180
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• 2000

발아를 위한 MS 액체배지에서 체세포배를 1주일간 배양하다가 고형배지로 옮겨 배양하면 92%가 발아하지만 액체배지 배양기간이 길어지면 발아율이 낮아져서 4주간 배양 후 고체 배지로 옮기면 26％ 밖에 발아하지 않았다. 액체배지에서 발아처리된 체세포배는 배축과 유근의 생장은 충실하게 일어나데 일부에서는 배축에 2차배가 발생되거나 배축과 유근 기부에서 캘러스가 형성된 경우도 있었다. 주사전자현미경에 의한 관찰 결과 경정분열조직을 이루고 있는 세포는 엉성하게 배열되어 있고 제1엽원기가 발생된 경우 그 구조가 충실하지 못하여 생장이 중단되어 있으며 엽원기의 발생이 않된 경우도 있었다. 그러므로 액체배지에서 체세포배의 발아가 억제된 원인은 경정분열조직의 구조적 결함으로 경엽부 형성이 일어나지 못하기 때문으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.298-303
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• 2010

본 연구에서는 발아 후 2일된 옥수수 유식물의 뿌리 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 5 mM에서 30 mM에 이르는 CsCl을 처리하였을 때 옥수수 뿌리와 자엽초 마디 위쪽 shoot의 생중량이 감소하였다. 뿌리의 길이 생장도 역시 동일한 농도 범위의 CsCl에 의하여 감소하였는데 CsCl을 처리할 때 60 mM의 KCl을 함께 처리하면 CsCl에 의하여 감소되었던 신장 생장이 일부 회복되었다. CsCl과 KCl의 관계를 Lineweaver-Burk plot으로 분석한 결과 10 mM - 30 mM CsCl은 KCl과 경쟁 관계에 있는 것으로 나타났지만 5 mM CsCl은 경쟁관계에서 벗어나는 것으로 나타나 주변의 CsCl 농도에 따라 KCl의 작용 모드가 다른 또 하나의 메커니즘이 존재하는 것으로 사료되었다. CsCl의 농도에 따라서 KCl과의 상호작용 모드가 달라지는 현상은 CsCl에 의하여 유도되는 옥수수뿌리 정단 하부의 횡축 팽창에서도 관찰되었다. 또한, CsCl은 10 mM 이상에서 농도 증가에 비례하여 $K^+$ transporter인 ZmKUP1의 발현을 유도하였지만 5 mM CsCl의 ZmKUP1 발현 효과는 뚜렷하게 관찰되지 않았다. 한편, CsCl 존재 하에서도 근단 분열 조직의 수축은 관찰되지 않았다. 종합하면, 외부에서 처리된 CsCl은 2일된 옥수수 유식물의 뿌리의 생중량과 신장을 감소시켰으며 정단 하부의 횡축 팽창을 유도하고 ZmKUP1의 발현을 촉진하였다. 그러나 근단 분열조직의 수축은 없었으므로 CsCl의 효과는 주로 세포 팽창과 관련되는 것으로 판단되며 $Cs^+$와 $K^+$의 경쟁 및 비경쟁적 상호작용을 모두 포함하는 복합적인 메커니즘이 존재하는 것으로 사료된다.

• 식물분류학회지
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• 제38권1호
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• pp.51-61
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• 2008

잎은 무한생장기관으로 잎의 극성제어에 많은 유전적인 요소가 필요하다. 이들 극성은 잎의 초기발생과정에서 제어되기 시작하고, 정단분열조직과 잎기관의 원기와의 제어를 담당하는 인자들에 의해서 결정이 된다. 본 연구에서는 가늘고 바늘처럼 생긴 잎을 가진 deformed root and leaf1 (drl1) 돌연변이체를 유전학적 해석하였고, 그 결과 DRL1 유전자는 정단분열조직과 잎의 극성축을 제어하고 있는 것으로 판명되었다. 이 DRL1 유전자는 효모의 KTI12 유전자 산물과 유사한 단백질인 Elongator associate protein을 만들어 내는 것으로 판명되었다. 또한, 이 단백질의 아미노산 서열이 원핵생물에서부터 진핵생물까지 광범위하게 진화적으로 보존되고 있는 것으로 밝혀졌다. 특히, DRL1 단백질과 유사한 식물의 단백질은 계통해석 결과 단일계통을 나타내고 있는 것으로 나타났고, 이는 이 단백질들이 육상식물의 진화과정에서 잘 보존되고 있음을 시사하고 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.37-40
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• 2002

고구마 품종 '율미'의 정단분열조직을 배양하여 얻은 무병주를 대량증식하여 농가에 보급할 수 있는 고품질 종묘의 생산체계를 확립하기 위해 외마디배양 시 기내증식에 미치는 효과적인 pH 농도, 당의 함량 및 마디의 위치에 따른 생장반응을 조사하였다. 고구마 마디배양에 있어서 pH범위는 비교적 넓은 것으로 보이지만, 유식물체의 생육에 가장 효과적인 pH는 4.8로 나타났다. 당의 함량이 6∼8%인 배지에서 식물체의 초장, 근장, 마디수, 엽면적, 생체중 및 건물중 등 생장반응이 가장 양호하였고 당의 함량이 6∼8%보다 낮거나 높으면 비례적인 감소를 보였다. 정단분열조직을 포함하는 마디의 생장반응만이 다른 마디를 배양한 결과보다 양호하였고 그 외의 마디 배양간에는 큰 차이가 없었으므로 대량생산의 경우 경정조직을 포함한 마디를 제외하고 배양하면 균일한 묘를 동시에 대량으로 확보할 수 있었다. 결론적으로 고구마 외마디 배양을 통한 기내증식에 있어서 배지의 pH 농도는 4.8, sugar 함량은 6∼8%에서 가장 효과적이었고, 마디위치에 따른 배양에서는 생장점을 포함한 첫 번째 마디의 생육이 가장 우수하였으며, 그 외의 마디간에 생장반응은 큰 차이가 없었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제37권1호
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• pp.17-25
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• 1994

Two potato (Solanum tuberosum L.) cultivars were transformed by Agrobacterium tumefaciens harboring cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter and $\beta$-glucuronidase (GUS) gene. Expression patterns of the CaMV 35S promoter according to tissue types and developmental stages, and genetic stability of GUS gene were investigated in the clonal progenies of transgenic potatoes. Kanamycin-resistant shoot emerged from tuber disc after 4 weeks of culture, and root was induced 6 weeks after culture on the selection medium. Shooting frequency of cvs. Superior and Dejima were 43% and 27%, respectively. Mature transformants and their clonal progenies showed no phenotypical abnormality. GUS activity was expressed primarily at parenchymatous cells of phloem tissue around the vascular cambium in the stem and root, and higher activity was found at the apical meristem of shoot, root and adventious shoot bud. GUS activity was higher at tubers of young explants than at stored tubers. These facts indicate that expression level of the CaMV 35S promoter differed according to tissue types and developmental stages of the organs. The GUS gene was stably inherited to each clonal progeny and normally expressed.

• 한국자원식물학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 2004

쪽파의 정단분열조직을 LS기본배지에 zeatin(0.1, 0.5, 1.0, 3.0mg/L)과 NAA(0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0mgA)를 단독 및 혼합 첨가시키어 식물체 생산과 인경 형성율을 조사하였다. 정 단분열조직으로부터 신초 분화는 zeatin 0.1, 0.5, 1.0 mg/L 단독처리구와에 zeatin 0.5 mg/L에 NAA 1.0mg/L 혼합첨가구에서 가장 양호한 반응을 보였다. 뿌리분화율은 zeatin 0.5 mg/L에 NAA 1.0mg/L 혼합첨가구에서 가장 좋았다. 분화된 식물체로부터 정상적인 인경형성은 NAA단독첨가보다는 zeatin과의 혼합첨가가 효과적이었다. 특히 NAA 3.0mg/L에 zeatin 1.0mg/L를 혼합시켰을 때 정상적인 인경 형성에 가장 좋은 반응을 보였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권6호
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• pp.739-744
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• 2012

The plant Empetrum nigrum, valued in the traditional system of medicine, is well known for its antibacterial, antifungal, and antioxidant properties. In the present work, the effect of removal of shoot apical meristem (SAM) on shoot proliferation was studied. It was observed that removal of SAM promoted shoot proliferation whereas intact tip resulted in higher survival percentage. Further, the effect of different concentrations of BA on above was also studied. During root formation the effect of light quality after treatment with IBA was investigated. For rooting, continuous red light without IBA resulted in maximum rooting percentage. The above factors when taken into consideration during micropropagation of this endangered plant can result in healthier plantlets. The results show that the species could be successfully conserved by in vitro propagation system.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1091-1097
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• 2015

본 논문에서 벼 ascorbate peroxidase (OsAPx1) 유전자의 발현 분석을 Northern과 Western 분석을 통하여 유묘 에서는 뿌리, 정단분열조직(shoot apical meristem, SAM), 잎 보다는 잎집에서 더 많이 발현되는 것을 확인하였다. 성숙된 조직에서는 OsAPx1 유전자가 잎을 제외하고는 뿌리, 줄기, 꽃에서 강하게 발현되었다. 또한 이 OsAPx1 유전자는 벼 곰팡이 병원균인 벼 도열병 및 세균성 병원균인 흰빛잎마름병에도 반응하였고 특히 흥미있게도 OsAPx1 유전자는 식물호르몬에 대해서 서로 다르게 발현 양상을 보였다. 이 유전자는 자스몬산(JA)에 대해서는 강한 발현 을 보였지만 반대로 살리실산(SA) 및 ABA와 같이 처리된 세포에서는 강한 발현 억제를 보였다. 이는 이 유전자가 JA에는 반응하지만 SA와 ABA하고는 서로 길항작용을 하는 것으로 보인다. 근연관계분석을 통하여 OsAPx1유전 자가 애기장대의 AtAPx1 와 거의 유사하여 AtAPx1 결손 라인을 가지고 표현형 조사를 실시하였다. 그 결과, 외부에서 H₂O₂를 처리하였을 때에 O₂^- 와 H₂O₂의 축적이 wild type과 비교하여 AtAPx1 결손 라인에서는 현저히 높았다. 따라서 본 연구를, 통하여 OsAPx1 유전자는 벼에서 산화 환원 균형 유지를 통하여 다양한 세포 분화발달 및 병원균 방어에도 관여하며 이 유전자의 발현은 JA의 신호전달에 의해서 매개되는 것으로 예상이 된다.