• Journal of Plant Biotechnology
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• 제2권2호
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• pp.61-71
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• 2000

By screening a cDNA library of auxin-treated mung bean (Vigna radiata L.) hypocotyls, we have isolated two full-length cDNA clones, pVR-ACS6 and pVR-ACS7, for 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) synthase, the rate-limiting enzyme in the ethylene biosynthetic pathway. While PVR-ACS6 corresponds to the previously identified PCR fragment pMBA1, pVR-ACS7 is a new cDNA clone. A comparison of deduced amino acid sequences among auxin-induced ACC synthases reveal that these enzymes share a high degree of homology (65-75%) to VR-ACS6 and VR-ACS7 polypeptides, but only about 50% to VR-ACS1 polypeptide. ACS6 and ACS7 are specifically induced by auxin, while ACS1 is induced by cycloheximide, and to lesser extent by excision and auxin treatment. Results from nuclear run-on transcription assay and RNA gel blot studies revealed that all three genes were transcriptionally active displaying unique patterns of induction by IAA and various hormones in etiolated hypocotyls. Particularly, 24-epibrassinolide (BR), an active brassinosteroid, specifically enhanced the expression of VR-ACS7 by distinct temporal induction mechanism compared to that of IAA. In addition, BR synergistically increased the IAA-induced VR-ACS6 and VR-ACS7 transcript levels, while it effectively abolished both the IAA- and kinetin-induced accumulation of VR-ACS1 mRNA. In light-grown plants, VR-ACS1 was induced by IAA in roots, whereas W-ACS6 in epicotyls. IAA- and BR-treatments were not able to increase the VR-ACS7 transcript in the light-grown tissues. These results indicate that the expression of ACC synthase multigene family is regulated by complex hormonal and developmental networks in a gene- and tissue-specific manner in mung bean plants. The VR-ACS7 gene was isolated, and chimeric fusion between the 2.4 kb 5'-upstream region and the $\beta$-glucuronidase (GUS) reporter gene was constructed and introduced into Nicotiana tobacum. Analysis of transgenic tobacco plants revealed the VR-ACS7 promoter-driven GUS activity at a highly localized region of the hypocotyl-root junction of control seedlings, while a marked induction of GUS activity was detected only in the hypocotyl region of the IAA-treated transgenic seedlings where rapid cell elongation occurs. Although there was a modest synergistic effect of BR on the IAA-induced GUS activity, BR alone failed to increase the GUS activity, suggesting that induction of VR-ACS7 occurs via separate signaling pathways in response to IAA and BR.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-8
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• 2020

고구마 바이러스 무병묘의 기내급속증식을 위한 적정 생장 조절물질 및 sucrose 농도, 최소생장 기내보존(15℃)에 미치는 광의 영향과 생존율 및 기내생장 특성 등을 조사하였다. 고구마 무병묘의 마디배양은 0.2 mg·L^-1 BA 첨가배지에서 줄기신장, 줄기직경, 잎수, 뿌리수, 생체중 및 건물중 등이 가장 양호하였다. 배양부위 및 배지물리성에 따른 적정 sucrose 농도는 마디배양은 5% sucrose를 첨가한 고체배지에서, 정단배양은 3% sucrose를 첨가한 액체배지에서 줄기두께, 잎수, 뿌리수, 뿌리길이, 생체중 및 건물중 등의 생육에 가장 효과적이었다. 15℃ 저온항온기에서 고구마 무병묘의 최소생장 기내보존은 암상태에서는 3개월 내에 모두 고사하였으나, 적색:청색(7:3) 혼합 LED (150±5 μmol·m^-2·s^-1 PPFD)에서는 5개월까지 100% 생존하였다. 따라서 고구마 무병묘의 최소생장 기내보존에는 광이 필요하며, 샬레에 밀식(10 개체/샬레)할 경우, 좁은 공간에서 대량보존이 가능하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.31-35
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• 2004

멸종위기에 직면한 피뿌리풀 (Stellera roseaN.)의 기내증식법을 개발하고자 액아 마디를 MS 배지에 BAP와 zeatin을 처리하여 다경 (multiple shoot)를 유도하고 기내발근에 미치는IBA및 NAA처리 효과를 조사하였다. 액아 마디로부터 다경유도는 BA가 현저히 양호한 반면 줄기의 생장은 zeatin이 BA보다 효과적이었다. 증식된 줄기로부터 기내 발근은 오옥신 처리로 가능하였으나 발근율은 대체로 저조하였고 오옥신의 전처리 기간에 따라 차이를 보였다. IBA가 NAA보다 다소 좋은 발근효과를 보였고 1.0mg/L 농도로 15일간 배양시 30%까지 발근되었다. NAA역시 처리농도 및 처리기간에 따라 발근율에 차이를 보였다. 발근묘는 인공토양에서 51%가 활착되어 정상생장이 가능하였다. 이상의 결과는 발근 및 순화조건을 좀더 개선하면 피뿌리풀의 효율적인 기내번식이 가능함을 시사해준다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권6호
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• pp.427-432
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• 1999

농산물의 증산을 위한 과도한 농약 사용으로 인한 토양 생태계의 파괴를 줄이기 위하여 맹독성 농약을 대신할 수 있는 생물학적 방제제 개발의 일환으로 식물병원성 진균의 생육을 억제하는 siderophore를 생산하는 생물학적 방제균을 선발하여, 이를 동정하고 근부병균억제기작을 연구하여 향후 다기능 생물학적 방제제 개발의 기초자료를 활용하고자 하였다. 이를 위해 저병해 경작지 토양에 장기간 우점화 되어 있는 siderophore 생산 가능성이 높은 토착 길항미생물을 전국 각지의 저병해 경작지에서 분리하였고, 이들 중 siderophore 생산능이 높은 길항미생물 4종의 균주를 chrome azurol S(CAS) agar를 이용하여 선발하였다. 그 중 최고의 길항성을 나타내는 GL7 균주를 최종 선발하였고, API diagnostic test와 지방산 분석, 그리고 각종 생리학적 특성 및 형태학적 특성을 통해 동정한 결과 Pseudomonas fluoresceus의 한 균주임을 확인하였다. 최종 선발된 siderophore 생산균주 P. fluorescens GL7의 길항기작을 병원성 진균인 Fusarium solani를 대상으로 균사 생장과 포자 발아 등의 억제율을 조사한 결과 균사 생장 억제율은 75% 이상이며, 포자 발아억제율은 97% 이상으로 우수한 방제능을 확인할 수 있었다. 선발된 siderophore 생산능이 높은 길항균주 P. fluo-rescens GL7을 대상으로 토양 내에서 실제로 근부병에 방제력이 있는가를 조사하기 위해 강낭콩 종자(Phaseolus vulgaris L.)를 발병 기주식물로 사용하여 방제시험을 한 결과 F. solam만 처리한 경우는 30%의 성장율을, P. fluorescens GL7 균주와 F. solani와 함께 처리한 경우는 95% 정도의 성장율을 나타내어 약 65% 정도의 발병율을 줄일 수 있었다. 또한 F. solani와 P. fluorescens GL7을 처리하지 않은 무처리구에 비해 식물 물게가 147% 정도로 증가하여 식물의 생육도와 뿌리의 발육상태가 양호하였고, 근부병 발생도 거의 볼 수 없었으므로 아주 우수한 siderophore 생산성 생물학적 방제균을 선발할 수 있었다.

• 한국잡초학회지
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• 제5권2호
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• pp.169-174
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• 1985

벼에 있어서 NA에 의한 butachlor의 약해경감효과(藥害輕減效果)에 미치는 벼의 파종심도(播種深度)와 butachlor의 처리농도(處理濃度)의 영향(影響)을 검토(檢討)하였다. 중경(中莖)은 벼의 기관(器官)중 NA에 가장 민감한 부분(部分)으로, 2~4cm 파종심도(播種深度)에서 NA 처리(處理)와 함께 중경(中莖)의 길이는 감소(減少)되는 경향(傾向)이었지만, 초장(草長), 근장(根長) 및 엽초의 신장(伸長)에서 영향(影響)이 없었다. butachlor 용액(溶液)으로 포화(飽和)시킨 vermiculite에 파종심도(播種深度)를 달리한 벼에서의 butachlor 약해(藥害)는 NA를 사용(使用)함으로써 전파종심도(全播種深度)에서 경감효과(輕減效果)를 얻을 수 있었지만, NA 무사용구(無使用區)의 3~4cm 파종심도(播種深到)에서의 심파(深播)에 의한 약해경감(藥害輕減) 효과(效果)는 얻을 수 없었다. NA를 사용(使用)하면 butachlor 처리농도(處理濃度)의 증가(增加)에 따른 약해(藥害)를 경감(輕減)시킬 수 있지만, butachlor 40 ppmw 처리(處理)로 나타나는 약해(藥害)는 경감효과(輕減效果)를 보이지 안하였다. 이상(以上)의 결과(結果)는 NA에 의한 약해경감효과(藥害輕減效果)가 중경(中莖) 신장(伸長)을 감소(減少)시켜 butachlor와의 접촉(接觸) 흡수(吸收)를 적게하는 데에서 기인되는 것이 아님을 나타내었다.

• Molecules and Cells
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• 제40권12호
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• pp.966-975
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• 2017

Excessive salt disrupts intracellular ion homeostasis and inhibits plant growth, which poses a serious threat to global food security. Plants have adapted various strategies to survive in unfavorable saline soil conditions. Here, we show that humic acid (HA) is a good soil amendment that can be used to help overcome salinity stress because it markedly reduces the adverse effects of salinity on Arabidopsis thaliana seedlings. To identify the molecular mechanisms of HA-induced salt stress tolerance in Arabidopsis, we examined possible roles of a sodium influx transporter HIGH-AFFINITY $K^+$ TRANSPORTER 1 (HKT1). Salt-induced root growth inhibition in HKT1 overexpressor transgenic plants (HKT1-OX) was rescued by application of HA, but not in wild-type and other plants. Moreover, salt-induced degradation of HKT1 protein was blocked by HA treatment. In addition, the application of HA to HKT1-OX seedlings led to increased distribution of $Na^+$ in roots up to the elongation zone and caused the reabsorption of $Na^+$ by xylem and parenchyma cells. Both the influx of the secondary messenger calcium and its cytosolic release appear to function in the destabilization of HKT1 protein under salt stress. Taken together, these results suggest that HA could be applied to the field to enhance plant growth and salt stress tolerance via post-transcriptional control of the HKT1 transporter gene under saline conditions.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.255-261
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• 2016

복숭아 '미홍' 품종의 토양 수분 스트레스에 의해 나타나는 지상부의 생리적 반응을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 잎의 변색, 위조, 낙엽의 순서로 침수와 무관수에 의해 반응이 나타났으며 가지의 기부에서 시작되어 선단부로 확대되었다. 가지의 길이 및 직경 생장이 두 처리구에서 모두 감소되었고 침수에 의한 낙엽이 심하게 발생되었다. 침수에 의해 뿌리의 수분 흡수와 잎의 광합성과 호흡이 감소되었다. 잎의 엽록소가 두 처리구에서 모두 감소되었다. 침수처리구에서는 육안으로 변화가 없던 잎에서도 엽록소가 감소한 것이 해부학적으로 관찰되었다. 전분은 침수와 무관수에서 모두 감소되었고 탄수화물은 침수처리구의 뿌리에서 감소되었다. 침수는 수분의 흡수나 이동이 불량해지고, 광합성능력의 감소와 낙엽이 발생되었다. 결국 저장양분이 부족해져 고사되거나 내한성 약화로 저온피해의 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 복숭아 재배에서 수분 스트레스에 의한 피해를 방지하기 위해 관수에 유의하고 배수시설을 설치하여 토양조건을 개선하는 것이 요구된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.266-272
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• 2018

본 연구는 백합과에 속하며 환경부에서는 멸종위기종 리스트 중 관심종으로 분류된 층층둥굴레의 기내 증식에 미치는 연근별, 호르몬 종류와 농도별 배양환경을 조사하기 위해 수행되었다. 효과적인 캘러스 유도조건을 알아보고자 0.1, 0.5, 1.0, $1.5mg{\cdot}L^{-1}$의 2,4-D가 첨가된 MS배지에 1, 3, 5년생 층층 둥굴레 근경을 치상한 후에 캘러스 유도율을 조사한 결과, $0.5mg{\cdot}L^{-1}$ 2,4-D 배지에 2년생 근경 배양한 배지에서 87%의 캘러스 유도율을 보였다. 1년생 근경은 67%, 5년생 근경은 50%로 조사되었다. 층층둥굴레 캘러스 유래의 부정아 유도는 0.5 mg/L NAA 처리구에서 57%로 조사되었다. 호르몬이 첨가되지 않은 대조구에서는 부정아가 유도되지 않았다. 층층둥굴레 부정아의 신장과 발근에 적합한 호르몬의 종류와 농도를 조사하였다. 층층둥굴레 부정아 신장의 최적 조건은 $0.1mg{\cdot}L^{-1}$ BA 호르몬이 첨가된 배지이고 BA의 농도가 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 그리고 기내에서 무균적으로 온전한 개체를 생산하기 위해 shoot 부위가 신장된 부정아에서 발근에 적합한 배지를 조사하였다. 발근에 적합한 조건은 호르몬이 첨가되지 않은 대조구이며 뿌리의 길이는 11 cm로 조사되었다. 본 연구결과에서 층층둥굴레 연생별 근경, 옥신종류 및 농도에 따른 최적의 캘러스 유도조건을 조사하였고, 유도된 캘러스를 이용하여 분화에 최적조건을 조사하였다. 또한 발근에 필요한 최적의 조건을 조사하여 성공적인 기내배양을 통한 재분화 시스템을 확립하였다. 이러한 결과는 향후 층층둥굴레의 개체보전과 생물소재 활용을 위한 소재확보에 중요한 기초자료를 제공할 것으로 생각된다.

• 농업과학연구
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• 제14권2호
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• pp.205-212
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• 1987

기내배양(器內培養)된 포푸라속(屬) 8개(個) 수종(樹種)의 줄기조직편(組織片)(stem segment)과 양버들의 엽(葉), 엽병(葉柄), 절간조직(節間組織)을 재료(材料)로 배지(培地), 생장(生長)호르몬, 치상부위(置床部位)에 따른 기관형성능력(器官形成能力)을 시험(試驗)하여 다음 결과(結果)를 얻었다. 1. 줄기조직편(組織片)에서 shoot 유도(誘導)는 절(節)(section) 및 수종(樹種)에 따라 많은 차이(差異)를 보였다. 배양(培養) 4주후(週後)에 Leuce 및 Tacamahaca절(節)에 속(屬)하는 수종(樹種)은 부정아유도(不定芽誘導)가 안되었으며 액아(腋芽)나 잠아(潛芽)로부터 shoot가 신장(伸長)되었고, Aigeiros절(節)의 양버들은 조직편당(組織片當) 5.4개(個)의 가장 좋은 부정아발생(不定芽發生)을 보였다. 2. 양버들은 배지(培地) 및 생장(生長)호르몬에 따라 기관형성(器官形成)에 큰 차이(差異)를 보여 엽(葉)의 abaxial side 배양(培養)이 adaxial side배양(培養)보다 부정아발생(不定芽發生)이 양호(良好)하였으며 WPM배지(培地)에 $0.2mg/{\ell}$ BAP가 첨가(添加)된 경우 배양(培養) 5주후(週後)에 조직편당(組織片當) 평균(平均) 103개(個)의 부정아(不定芽)가 유도(誘導)되었다. 3. 2,4-D는 양버들의 부정아유도(不定芽誘導)에는 부적당(不適當)하였으며 callus의 형성(形成)을 촉진(促進)하였고, NAA 혹은 NAA와 BAP의 결합첨가(結合添加)는 모든 조직편(組織片)에서 뿌리의 발생(發生)을 촉진(促進)하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제23권3호
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• pp.174-179
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• 2007

Seedlot disinfection techniques to control mung bean sprout rot caused by Colletoricum acutatum and C. gloeosporioides were evaluated for commercial production scheme. Soaking seedlots in propolis (100 X) and ethanol (20% for 30 min) appeared promising with control values of 85.5 and 80.8 respectively, but still resulted in up to 20% rot incidence. None of the C. acutatum conidia survived through hot water immersion treatment (HWT) for 10 min at temperatures of 55, 60 and $65^{\circ}C$, whereas the effective range of the dry heat treatment (DHT) was $60-65^{\circ}C$. Tolerance of mung bean seedlot, as estimated by hypocotyl elongation and root growth, was lower for HWT than for DHT. Germination and growth of sprouts were excellent over the range of $55-65^{\circ}C\;at\;5^{\circ}C$ intervals, except for HWT at $65^{\circ}C$ for 5 min. At this marginal condition, heat damage appeared so that approximately 2% of seeds failed to sprout to normal germling and retarded sprouts were less than 5% with coarse wrinkled hypocotyls. These results suggested that DHT would be more feasible to disinfect mung bean seedlots for commercial sprout production. Heat treatment at above ranges was highly effective in eliminating the epiphytic bacterial strains associated with marketed sprout rot samples. HWT of seedlot at 55 and $60^{\circ}C$ for 5 min resulted in successful control of mung bean sprout rot incidence with marketable sprout quality. DHT at 60 and $65^{\circ}C$ for 30 min also gave good results through the small-scale sprouting system. Therefore, we optimized DHT scheme at 60 and $65^{\circ}C$ for 30 min, considering the practical value of seedlot disinfection with high precision and accuracy. This was further proved to be a feasible and reliable method against anthracnose incidence and those bacterial strains associated with marketed sprout rot samples as well, through factory scale mung bean sprout production system.