• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권3호
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• pp.229-235
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• 2010

In this study, we established an in vitro regeneration system to maximize the recovery of leafy perilla (Perilla frutescens L. Britton) plantlets as part of developing a molecular biotechnology-based metabolic engineering program for this crop plant. Hypocotyl segments including the apical buds were used as explants for the direct production of shoots without an interim callus phase. The number of shoots produced from the apical buds peaked within 3-4 weeks, and the shoots were subsequently cultured on Murashige and Skoog (MS) media supplemented with 2 mg $1^{-1}$ benzylaminopurine (BA). Spontaneous rhizogenesis was observed after 7-10 days of culture on MS media without hormonal additives. The rooted shoots developed into normal plants in soil after hardening on distilled water for 3-4 days. The average plantlet regeneration frequency was higher for the apical buds (64.33%) than for the top (15.66%), middle (4%), and basal (1.33%) segments of the hypocotyls. This regeneration system demonstrates a capacity for high-frequency plantlet recovery and thus should be considered for use in the genetic manipulation of leafy perilla.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권2호
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• pp.115-120
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• 1995

국내품종인 동진벼와 태백벼의 미숙접합자배 유래 배발생 현탁배양 세포의 초저온 보존 시스템을 개발하였다. 동결/해동 후 캘러스 재생률은 동진벼의 경우 2 M DMSO와 0.4 M sucrose를 태백벼의 경우 0.64 M DMSO와 0.4 M sucrose를 혼용처리하였을 때 캘러스 재생률이 각가 88%와 90%로 가장 높았다. 또한 고농도의 삼투용액에서 배양세포 의 전처리 과정은 필요하지 않았다. 재생된 캘러스를 1 mg/L NAA와 5 mg/L kinetin이 첨가 된 $N_{6 }$, 배지로 이식하여 명배양하였을 때 체세포배발생을 통하여 다수의 유식물체가 발달하였다. 약 100여개의 식물체가 재분화되었으며, 이중 25%는 albino이었다.다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권6호
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• pp.491-496
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• 2000

더덕의 효과적인 재분화조건 (약 90%의 재분화율)을 바탕으로 개화시기 조절유전자인 RAG25 Codonopsis lanceolata유전자의 도입을 시도하였다. 더덕의 잎 절편을Agrobacterium과 3일 동안 공조배양 하였으며 NAA 2 mg/L, BA 2 mg/L (N2B2)와 NAA 2 mg/L, BA 4 mg/L (N2B4)가 첨가된 shoot inducing media (Km 20mg/L와 Cf 250 mg/L가 첨가됨)에서 배양하였을 때 형질전환 신초가 형성되었다. 획득된 신초에서 genomic DNA를 추출하고 npt II와 RAG25 primer를 이용한 PCR을 수행하여 각각 0.7 kb와 0.6 kb의 band를 확인하였다. RAG25 유전자에 대한 PCR산물을 이용하여 Southern hybridization을 수행한 결과 PCR과 동일한 위치에서 band 가 검출되어져 이 유전자의 도입을 재확인하였다.

• 식물분류학회지
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• 제39권1호
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• pp.42-47
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• 2009

본 연구에서 한국산 갈퀴덩굴속(Galium) 14 분류군의 체세포염색체수를 밝혔다. 본 속의 체세포염색체수는 2n = 22, 24, 44, 48, 66, 72, 77, 88로 나타났으며, 기본염색체수는 x = 11, 12로 확인되었다. x = 11의 기본염색체수를 갖는 분류군들은 2배체, 4배체, 7배체, 8배체의 다양한 배수체로 나타났으며, x = 12의 기본염색체수를 갖는 분류군에서도 4배체, 6배체가 확인되었다. 갈퀴덩굴(G. spurium var. echinospermon (Wallr.) Hayek, 2n = 44)을 비롯하여 좀네잎갈퀴(G. gracilens (A. Gray) Makino, 2n = 22), 산갈퀴(G. pogonanthum Franch. & Sav., 2n = 22, 44), 네잎갈퀴(G. trachyspermum A. Gray, 2n = 22, 44), 검은개선갈퀴(G. japonicum (Maxim.)Makino & Nakai, 2n = 77), 개선갈퀴(G. trifloriforme Kom., 2n = 44), 큰잎갈퀴(G. dahuricum Turcz. var. dahuricum, 2n = 48, 72), 흰갈퀴(G. dahuricum var. tokyoense (Makino) Cufod., 2n = 22), 민둥갈퀴(G. kinuta Nakai & Hara, 2n = 66), 흰솔나물(G. verum var. trachycarpum for. nikkoense (Nakai) Ohwi, 2n = 44), 애기솔나물(G. verum var. asiaticum for. pusillum (Nakai) M. Park, 2n = 44) 등 11분류군의 염색체수가 본 연구를 통해 새로이 밝혀졌다. 긴잎갈퀴(G. boreale L., 2n = 22)와 솔나물(G. verum var. asiaticum Nakai for. asiaticum, 2n = 44)의 염색체수는 기존의 연구결과와 동일하였고, 가는네잎갈퀴(G. trifidum L., 2n = 22)의 염색체수는 이전의 연구 결과와 달랐다. 큰잎갈퀴와 흰갈퀴는 Sect. Leptogalium의 같은 종(G. dahuricum)에 속하지만 기본염색체수는 각각 x = 12, x = 11로차이가 났다. 체세포염색체수에서도 큰잎갈퀴는 2n = 48(4배체) 또는 2n = 72(6배체)인 반면, 흰갈퀴는 2n = 22(2배체)로 확인되어 뚜렷하게 구별되었다. 본 연구 결과 체세포염색체수는 갈퀴덩굴속의 절간 유연관계를 파악하고 분류군의 한계를 논의하는데 유용한 형질로 파악되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.99-104
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• 2006

L. longifilorum Georgia $\times$ L. elegans Kakutanohikari 잡종 배로부터 유식물체를 분화시키고, 이때 유도된 캘러스의 증식과 이 캘러스로부터 유식물체 분화과정을 조직학적으로 관찰하였다. 잡종 배는 배양한 60개 절편 중 48개 절편에서 86개체의 배주가 발아되었으며, 1 mg/L NAA가 캘러스로부터 식물체의 재분화에 가장 효과적이었으며, 재분화를 억제한 캘러스만을 증식시키기 위해서는 0.1 mg/L NAA + 1 mg/L BA가 가장 양호하였다. 또한 Pyridoxin-HCI을 첨가하지 않은 경우에는 유식물체의 재분화가 거의 보이지 않았으며 50 mg/L의 Pyridoxin-HCI을 첨가한 배지에서 유식물체의 재분화가 가장 효과적이었다. 배에서 발생된 캘러스의 원형성층 지역으로부터 체세포배가 형성되었으며, NAA가 전형성층 부분에서 배발생적 세포 또는 전배 발생의 증식을 자극하는 것으로 생각되었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.25-25
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• 2018

The Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident in March 2011 caused severe radioactive contamination in the surrounding environment. Since the accident, much attention has been paid to the biological and genetic consequences of organism inhabiting the contaminated area. The effect of radiation exposure on genetic mutation rates is little known, especially for low doses and in situ conditions. Evaluating DNA mutation by low levels of radiation dose is difficult due to the rare mutation event and lack of sequence information before the accident. In this study, correlations with air dose levels and somatic DNA mutation rates were evaluated using Next Generation Sequencer for the clonal plant, Phyllostachys edulis. This bamboo is known to spread an identical clone throughout Japan, and it has the advantage that we can compare genetic mutation rate among identical clone growing different air dose levels. We collected 94 samples of P. edulis from 14 sites with air dose rates from $0.04{\sim}7.80{\mu}Gy/h$. Their clonal identity was confirmed by analysis using 24 microsatellite markers, and then, sequences among samples were compared by MIG sequence. The sequence data were obtained from 2,718 loci. About ~200,000 bp sequence (80 bp X 2,718 loci) were obtained for each sample, and this corresponds to about 0.01% of the genome sequence of P. edulis. In these sequences, 442 loci showed polymorphism patterns including recent origin mutation, old mutation, and sequence errors. The number of mutations per sample ranged from 0 to 13, and did not correlate with air dose levels. This result indicated that DNA mutations have not accumulated in P. edulis living in the air doses levels less than $10{\mu}Gy/h$. Our study also suggests that mutation rates can be assessed by selecting an appropriate experimental approach and analyzing with next generation sequencer.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권2호
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• pp.131-138
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• 2022

An efficient genetic transformation protocol is a fundamental requirement for high regeneration capacity from cultivated durum wheat (Triticum durum) varieties. In this study, wereportedtheeffectsoftwoauxins,2,4-dichlorophenoxyaceticacid(2,4-D)and4-amino-3,5,6-trichloropicoli nicacid(picloram), at a concentration of 2 mg/Laloneandincombination on the embryogenic callus and plantlet regeneration of four durum wheat varieties (Amria, Chaoui, Marouane, and Tomouh) using mature embryos (MEs) and immature embryos (ImEs). Significanteffectsofvariety,culturemedium(theauxinused),andvariety-mediuminteraction were observed on the callus weight and plantlet regeneration of both MR and ImE explants. The medium used for callus induction significantly affected plantlet regeneration (p < 0.001). Comparedto2,4-D, picloram led to a higher plantlet regeneration rate in both ME and ImE explants (19.8% and 40.86%, respectively). Plantlet regeneration also varied significantly depending on the variety and medium used. PicloramledtohighplantletregenerationofbothME and ImE explants in all varieties except Tomouh, which showed high plantlet regeneration of ME explants in 2,4-D. A comparison of ME and ImE responses indicated that ImEs are the best explants for high plantlet regeneration in durum wheat. Ourfindingssuggestthatpicloramisthebestauxin and should be used instead of 2,4-D due to its positive effect on increasing plant regeneration of durum wheat ME and ImE explants.

• 한국자원식물학회지
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• 제16권1호
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• pp.74-81
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• 2003

인삼 종자로부터 적출한 embryo로부터 multi-shoot를 얻기 위하여 CPA와 BA를 단독 및 복합처리 하여 각각의 유기 양상을 알아본 결과 CPA 0.5mg/ t 에 BA 1.0 mg/ t 복합처리가 multi-shoot를 얻는데 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 식물호르몬 종류를 달리한 처리구에서는 특히, 2,4-D 1mg/ t 와 kinetin 0.5mg/ t 처리구에서 한 개의 embryo 당 4∼6개의 shoot를 유기시킬 수 있었다. 또한 인삼의 형질전환을 위해 인삼 자엽으로부터 pre-embryoid를 유기하기 위한 가장 최적의 조건은 2,4-D 1mg/ t 과 kinetin 0.5mg/ t 복합처리구에서 가장 효과적이었다. 기내배양에 의해 형성된 shoot로부터 잎의 포함여부에 따른 petiole, 그리고 embryo에서 kanamycin 내성정도를 조사한 결과 잎을 포함한 petiole과 embryo는 kanamycin 100$\mu\textrm{g}$/ m1 농도에서도 다소간 생존하는 것으로 나타나 매우 높은 농도의 항생제를 사용해야 할 것으로 판단되었으며, 잎을 포함하지 않은 petiole의 적정 농도는 100$\mu\textrm{g}$/ m1 정도인 것으로 판단되었다 또한 배배양에 의한 embryo로부터 유기된 자엽 을 2,4-D 1mg/ t 과 kinetin 0.5mg/ t 복합 처리구에서 선발할 경우와 인삼 자엽으로 부터 직접 somatic embryo를 유기하여 인삼의 형질전환을 유도하기 위해서 가장 적합한 kanamycin 농도로는 75∼100$\mu\textrm{g}$/ m1이 가장 효과적인 것으로 나타났다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.103-108
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• 2004

본 연구는 나리의 종간잡종 육성체계를 확립하기 위한 기초자료를 얻고자 Oriental과 Asiatic 잡종 (OA-hybrid) 의 후대 획득에 필요한 실험을 수행하여 얻은 결과이다. 체세포 배수화를 통한 이질 4배체 OA-hybrid 3계통으로 화분발아 실험을 수행한 결과, 0-80% 범위로 계통간 차이가 현저하였다. 이질 4배체 OA-hybrid를 자방친 또는 화분친으로 사용하고 Asiatic 또는 Oriental hybrid와 교배시 후대 획득수에 차이가 있었는데 4배체 OA-hybrid를 화분친으로 이용하였을 때, 그리고 상대친을 Asiatic hybrid로 교배하였을 때 후대획득이 현저히 용이하였다. 그러나, 이질 4배체 F$_1$ OA-hybrid를 자방친으로 사용하거나 Oriental hybrid와 교배하면 후대 획득률이 현저히 저하되거나 또는 전혀 후대생산이 이루어지지 않았다. 이질 4배체 F$_1$ OA-hybrid와 교배시 상대친의 ploidy level은 4배체 보다는 2배체가 유리하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권4호
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• pp.456-464
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• 2012

본 연구는 야생 참당귀의 무균묘 확보, 대량생산체계 확립 및 품종개발을 위해 기내발아와 기관유도에 미치는 PGRs의 영향을 알아보고자 실시하였다. 종자발아 실험은 전처리로 $GA_3$ 침지시간(0, 24h, 48h, 72h) 및 종자의 처리 방법(대조구, 기계적가상 처리, 표면 메탄올 가열 소독법)을 달리하여 실시하였다. 그 결과 $GA_3$에 침지시키지 않고 메탄올 가열법으로 처리한 종자를 0.5 mg/L $GA_3$가 첨가된 배지에서 가장 높은 발아율(15%)을 보였으나 저조하여 발아율 향상을 위해 초음파(frequency 80 KHz) 및 PGRs($GA_3$, BA, TDZ)를 처리하였다. 그 결과 초음파 처리 후 메탄올 가열법으로 처리 한 종자를 0.1 mg/L $GA_3$가 첨가된 배지에 치상하여 발아율(60%)을 증진 시킬 수 있었다. 기내 발아된 식물체로부터 기관유도에 미치는 PGRs(2,4-D, NAA, TDZ, BA)의 영향을 살펴본 결과 캘러스 유도는 줄기, 뿌리, hypocotyl을 1.0 mg/L NAA + 0.5 mg/L BA 처리구에 치상하였을 때 높은 유도율을 보였다. 신초와 뿌리유도는 각각 hypocotyl(PGRs 무첨가)과 뿌리(0.1 mg/L NAA 첨가구)에서 효율적으로 분화되었다. 또한 줄기(1.0 mg/L 2,4-D 처리구)와 hypocotyl(0.1 mg/L NAA 처리구) 조직에서 체세포배가 발생되어 MS 기본배지에 계대배양하여 정상적인 식물체로의 육성이 가능하였다. 본 연구를 통해 무균묘 확보 및 대량생산 체계를 확립하였으며 이를 통해 신품종 개발에 유용할 것으로 판단된다.