• 원예과학기술지
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• 제28권6호
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• pp.1039-1050
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• 2010

당근은 서양뿐만 아니라 중국 및 한국과 같은 아시아 전역에서 요리로 많이 이용되는 유용한 작물 중 하나이다. 그러나 당근 종자 표면에는 모(毛)가 존재하고 이 종모는 발아율을 증가시키기 위해 제거해야 한다. 더욱이 종모 처리는 시간과 인력 및 자본의 소비와 같은 추가적인 손실을 동반하였다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 단모종자를 이용하여 모형성과 관련된 유전자의 연구가 필요하다. 당근 종모의 발달은 2차 세포벽의 합성단계 동안 cellulose의 합성 과정과 연관되어 있음을 바탕으로, EST profiling을 통해 종모와 관련된 유전자를 탐색하고자 하였다. 당근 종모 형성에 관련된 유전자 발현을 조사하기 위해, 성숙 초기 단계의 단모종자 659-1개체와 유모종자 677-14개체를 이용하여 cDNA library를 구축하였다. 단모종자 659-1개체와 유모종자 677-14개체에서 확보된 EST 염기서열의 NCBI database BLASTX 분석을 통한 EST profiling 결과, 172개와 224개의 unigene은 이미 알려진 단백질 염기서열과 상동성을 보였으며 나머지 233개와 192개의 unigene은 확인되지 않는 유전자들이었다. EST는 추정되는 기능에 따라 16개의 category로 그룹화되었다. 전체 EST 중 29개의 unigene이 2차 세포벽 합성 단계 동안 cellulose의 합성 pathway상의 종모 형성을 조절하는 유전자로 추정되며, 실제로 종모 발달과 관련된 14개의 unigene이 유모종자 계통에서만 발견되었다.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.80-88
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• 2013

당근(Daucus carota L. var. sativa)은 세계적으로 광범위하게 사용되는 채소 작물 중 하나로 비타민 A 카로티노이드의 전구체로 잘 알려진 베타카로틴이 다량 함유되어 있어 영양학적으로도 중요한 작물이다. 하지만 당근 종자는 종피의 epidermal 세포에서 연장되는 형태로 생성되는 종자모의 캐로톨 등과 같은 다양한 요인들에 의해 종자의 수분흡수와 발아가 억제된다. 따라서 당근 종자를 상품화하기 이전에 기계적인 종자모 제거과정을 거쳐야 하며 이러한 과정 때문에 생산자는 종자의 물리적인 손실은 물론 시간과 노동력, 그리고 자본금과 같은 추가적인 손실을 감수해야만 한다. 그리고 종자의 물리적인 손실은 종자발아율을 불균일하게 한다. 이러한 문제점들을 보완하기 위해서 무모종자 당근품종 개발을 위한 육종이 필요하게 되었으며 이러한 육종과정을 위해 종자모 형질관련 분자표지에 관한 연구가 필요하게 되었다. 이에 따라, 본 연구에서는 단모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 659-1 개체와 유모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 677-14 개체, 그리고 단모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 666-13 개체와 유모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 671-9 개체의 cDNA library를 각각 작성하였다. 또한 각각의 개체별로 1,248개의 EST, 합계 4,992개의 EST를 sequencing하였다. 단모종자와 유모종자 개체의 EST sequence들을 2개의 조합에서 각각 비교 분석하여 19개의 SNP site, 14개의 SNP site를 확인하였으며 이를 바탕으로 SNP site에 대한 High Resolution Melting 분석을 위한 프라이머를 작성하였다. 작성된 HRM 프라이머들은 유모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 1040 개체군과 무모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 1024, 1025, 1026 개체군을 이용하여 확인하였다. 그 중 한세트의 HRM 프라이머에서 유모 및 단모종자 표현형 개체군들의 melting curve간 특이적 다형성을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 유모종자 당근 및 단모종자 당근간의 보다 간편한 선발을 위해 allele-specific PCR 프라이머를 작성하였다. 이러한 HRM 및 AS-PCR 결과는 무모종자 당근육종에 있어 유용한 분자표지로써 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.756-763
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• 2013

당근의 기계적인 제모 시 발생하는 종자의 손실과 발아 시의 문제점을 개선한, 고품질의 당근 종자 생산을 위한 단모종자 당근 품종 육성에 이용할 분자표지를 개발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 2008년도부터 2013년도까지 단모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 389-1 개체와 장모종자 표현형 CT-SMR 616-33 개체를 자가수분하여 세대 진전된 당근 계통들을 종자모 형질 관련 RAPD-SCAR 분자표지를 개발하는데 이용하였다. 이들 계통의 종자모 길이를 현미경을 이용하여 분석하였으며, 분석된 결과를 바탕으로 계통을 세대진전 시켜, 분자표지 다형성과도 비교분석하였다. 분자 표지 개발을 위하여 세대가 고정되었다고 판단되는 2011년 계통을 대상으로 80개의 random primer를 이용한 RAPD 분석을 통해 12개의 개체간 뚜렷한 차이를 보이는 종자모 형질 관련 특이적 band를 확인하였다. RAPD-SCAR 분자표지 개발을 위해 확인된 이들 특이적 band의 염기서열 분석을 통해 SCAR primer를 작성하였으며 각 SCAR primer는 24-28mer 크기로 3조합 이상 작성하였다. 분석 결과 작성된 SCAR primer 중 $SCA2_{1.2}$가 단모종자 표현형 계통에서만 특이적으로 증폭되는 것을 확인하였다. 이 $SCA2_{1.2}$ 분자표지의 정확성을 검증하기 위해 2012년도 계통과 2013년도 계통을 이용하여 재검증하였으며, 그 결과 개발된 SCAR 분자표지는 단모종자와 장모종자 계통을 구분할 수 있는 충분한 다형성을 제공하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 SCAR 분자표지, $SCA2_{1.2}$는 당근의 단모종자 품종 육성 연구에 충분히 활용가능 할 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.782-789
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• 2013

당근(Daucus carota L. var. sativa)은 세계적으로 널리 이용되는 작물 중 이며, 영양학적으로도 중요한 작물이다. 하지만, 종자 표피세포에서 생성되는 종자모는 발아를 억제하고 흡수를 저해하여 육묘에 어려움을 야기한다. 이러한 어려움을 타파하기 위해 당근 종자는 기계적인 제모작업을 거쳐 상품화 되고 있다. 이 과정에서 생산상의 여러 가지 단점들이 발생하며, 이를 보완하기 위해 단모종자 당근 품종의 육종이 필요하다. 따라서 본 연구는 단모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 666-13개체와 장모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 671-9개체 및 단모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 659-1 개체와 장모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 677-14개체 등 두 조합의 종자 cDNA library를 작성 후 EST 염기서열의 비교분석을 통해 당근 종자모 형질관련 연구에 이용하고자 하였다. 첫째로 EST 염기서열의 BlastX 결과를 바탕으로 각각의 EST를 FunCat 기능별 category로 분류하였다. 그 결과 Metabolism category와 protein folding 및 stabilization, protein binding, C-compound binding category에서 2조합 모두 동일한 유의적인 차이를 확인하였다. 두 번째로 EST 염기서열의 GO data를 바탕으로 seed trichome differentiation 및 cellulose biosynthetic process에 관련된 EST를 선발하였다. 이러한 FunCat category에서의 차이점과 GO data 분석을 통해 확인된 후보 EST 들이 당근 종자모 형성에 많은 영향을 미치는 것으로 생각된다. 마지막으로 분석된 개체 별 EST 염기서열을 바탕으로 33개의 SNP site, 741개의 SSR site를 확인하였다. 확인된 SNP 및 SSR site는 당근 종자모 형성에 관련된 분자마커 개발에 이용할 수 있음은 물론 당근의 여러 형질에 대한 연구에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제28권6호
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• pp.1025-1038
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• 2010

당근($Daucus$ $carota$ L. var. $sativa$)은 세계적으로 널리 이용되는 작물 중 하나이다. 또한 Vitamin A의 전구체인 ${\beta}$-carotene의 함량이 높아 영양적으로도 주요한 작물이다. 하지만 종자 표피세포에서 생성되는 종자모는 종자발아시 흡수를 저해하며 발아를 억제하여 기계적인 제모작업을 거쳐 상품화되고 있다. 이러한 과정에서 발생하는 여러가지 단점을 보완하기 위해 무모종자 당근 품종의 육종이 필요하다. 따라서 본 연구는 단모종자 표현형 CT-ATR615 OP 666-13 개체와 control 유모종자 표현형 CR-ATR615 OP-CK1-9개체의 종자 cDNA library를 작성하여 EST sequence비교를 통해 표현형의 차이에 따라 종자모 형성에 관련하여 발현양상을 비교 분석하였다. BlastX 결과를 바탕으로 개체간 동일한 결과를 제외한 EST sequence를 각각 FunCat 기능별 category로 분류하였다. Metabolism category에서 단모종자 표현형 개체가 오히려 유모종자 표현형 개체보다 높은 발현량을 보이는 것을 확인하였으며, 단모 및 장모종자 개체간의 protein folding and stabilization, subcellular localization category에서 나타난 뚜렷한 발현량 차이는 종자모 형성에 많은 영향을 미치는 것으로 예측되었다. 또한 분석된 EST sequece를 바탕으로 개체별로 각각 50개 및 59개의 SSR site를 확인하였으며, 각각 2개씩의 SNP site를 확인하였다. 이들 SSR 및 SNP site의 primer 작성하여 마커로 개발하였으며, 이를 종자모 형성에 관련된 분자마커 개발에 이용하는 것은 물론 당근의 계통 분류 및 여러가지 형질 관련 분자 마커 연구에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제47권2호
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• pp.68-77
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• 2005

아열대산 MK-T2의 생태적 특성조사, 발근 특성 그리고 오디의 형태와 이화학적 특성, 사료가치 검정 평가, MK-T2로 사육한 5령3일차 누에의 아미노산 분석과 누에 에탄올 추출액의 약리효과에 대한 연구를 하여 다음과 같은 결과를 얻어 잎과 오디 등 다용도 $\ulcorner$청강상(淸江桑)$\lrcorner$ 자체개발 품종육성의 기본자료로 활용하였다. 1. 아열대산 MK-T2의 생태적 특성을 조사한 결과 발아 개엽기는 개량뽕과 비교하여 $9{\sim}10$일 빠르며 새순의 발육 또한 67.2 cm로 3 cm 정도 길었으며, 새순의 뽕잎수도 18.6 개로 2개가 많았다. 2. 엽의 형태는 엽장이 엽폭보다 약간 발달한 1.10 비율을 나타내었으며 엽두께, 엽면적은 각각 $228.2{\mu}m,\;225.6cm^2$로서 개량뽕보다 약간 얇거나 작은편이었다. 3. MK-T2는 화주부분이 0.7mm로 짧게 존재하며 주두내면에 드물게 미모(微毛)가 분포하여 장화계구(長花桂區) 계두유모류(桂頭有毛類)에 속한다고 판단이 된다. 4. 고손장비율은 5.7%로서 개량뽕의 12.9%와 비교하여 상당히 우수하지만 무농약재배의 조건에서 충해의 경우 주당 피해율이 88.6%로서 개량뽕의 47.5%의 거의 2배정도 약함을 보여주었다. 5 .무처리 신소삽목시 발근율이 가지의 굵기와 무관하게 100% 발근하여 온대지역의 개량뽕이 15mm 이상에서 10% 발근한 사실과 비교하여 매우 우수한 발근력을 보여주었으며 발근 형태적 특성은 토양과 물 모두 45%비율로 가지의 중부와 하부에서 발근하는 특성을 보여주어 하부에서 발근하는 온대지역의 뽕나무와는 많은 차이를 나타내었다. 6. MK-T2의 오디는 길이가 24.6 mm, 수분율 78.8%, 당도가 19.21 Brix%로 오디용으로 개발된 품보 20, 검설뽕과 비슷한 성적을 나타내었으나 특이하게 pH 4.7로 단맛과 신맛을 함께 지니고 있었다. 7. NK-T2의 사료가치 검정평가 결과 개량뽕과 비교하여 유충기간과 화용비율, 견충비율은 거의 비슷하였으나, 단견중, 견층중. 2만두 수견량은 약간 떨어지는 결과를 보여 엽질이 비교적 우량하다고 평가되었다. 8. MK-T2로 사육한 5령3일차 누에의 아미노산을 분석한 결과 개량뽕을 급이한 대조구 간에는 서로 거의 유사한 아미노산 조성을 보여주었으나 MK-T2를 급이한 시험구의 경우 대조구와 비교하여 Leu에서 차이를 보여주었으며 Ile는 대조구에서는 검출되지 않았으나 MK-T2 시험구에서는 검출되었다. 9. MK-T2로 사육한 5령3일차 누에 에탄올 추출물의 약리효과 검정결과 누에 에탄을 추출물을 투여한 쥐에서 적출한 신장조직에 대한 HE 염색 및 조직면역화학염색 모두에서 조직학적 병징이 나타나지 않았고 $TGF-{\beta}1$ 단백 발현이 거의 확인되지 않는 수준으로 낮아졌다.