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- 저자 : 박응준(Park Eung Jun) (검색결과 19 건)
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소나무 생장 관련 이노시톨 생합성 유전자 Phosphatidylinositol 4-kinase(PI4K)의 선발
최미나 ( Mi Na Choi ),박응준 ( Eung Jun Park ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-
선행 연구를 통해서 소나무의 생장 특성과 상관관계가 있는 대사체 표지자로 이노시톨을 선발하고, 454 pyrosequencing 기술을 이용한 소나무 전사체 분석을 통해 55,678개 unigenes에 대한 정보를 얻었다. KEGG 분석을 통해 이노시톨 생합성과 직, 간접적으로 관련된 140개 유전자(322개 contigs와 255개 singletons으로 구성)을 선발하였고, read depth를 기반으로 발현이 높은 것으로 추정되는 28개 유전자를 선정하였다. Real-time RT-PCR을 이용하여 잎, 줄기, 뿌리 조직에서의 28개 유전자 발현 패턴을 확인하였다. 소나무 줄기의 생장시기를 포함하는 4월부터 10월까지 매 2개월 마다 잎과 줄기에서의 대사체 함량과 이노시톨 생합성 관련 유전자들의 발현을 분석하였다. 그 결과, 수고와 상관관계가 있는 다양한 대사체가 확인되었고, 그 중 이노시톨은 소나무 줄기 생장이 활발한 8월, 10월의 줄기에서만 정의 상관 관계를 나타내었다. 반면, Phosphoinositides의 조절에 중요한 역할을 하는 Phosphatidylinositol 4-kinase(PI4K)의 발현은 오직 8월, 10월의 줄기에서만 부의 상관관계를 나타내었다. 이를 통해 PI4K가 줄기의 발달에 있어 중요한 역할을 할 것이라고 추측할 수 있었다. 추후 소나무 PI4K 유전자를 분리하고, 기능에 대한 연구를 진행함으로써 소나무의 생장과 이노시톨과의 상관관계를 더욱 명확히 할 수 있을 것이다. In previous studies, we identified inositol as a metabolic marker involved in the growth of Pinus densiflora, and obtained 55,678 unigenes by 454 pyrosequencing. KEGG analysis revealed that a total of 140 enzymes, which consisted of 322 contigs and 255 singletons, were involved directly or indirectly in inositol metabolic pathways. Among them, we selected 28 unigenes based on their read depth. In this study, we harvested three different tissues, such as leaf, stem and root, every other month from April to October. Metabolic contents and the expression pattern were then investigated by GC/MS and real-time RT-PCR, respectively. Consequently, we found that the contents of inositol in stem were positively correlated with plant height(6-year-old) in August and October only, while the expression levels of phosphatidylinositol 4-kinase(PI4K) were negatively correlated with plant height. These results suggest that expression of PI4K may play an important role in the growth of P. densiflora. Therefore, further functional characterization of PI4K may enhance our insights into interactive correlations between inositol biosynthesis and P. densiflora growth.
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이위영 ( Wi Young Lee ),박응준 ( Eung Jun Park ),김현태 ( Hyun Tae Kim ),한상억 ( Sang Urk Han ) 한국임학회 2014 한국산림과학회지 Vol.103 No.2
잣나무의 주요생장관련 대사물질 인자를 구명하기 위하여 3개 지역에 풍매차대 가계로 조성한 29년생 잣나무의 대사물질을 GC/MS을 이용하여 대사체분석을 실시하였다. 분리한 110종의 대사 물질 중 62종이 우수가계와 저조가계 간에 유의적 차이(p<0.05)가 있었으며 모두 상대적으로 우수가계에서 대사물질 함량을 높게 함유하고 있는 것으로 나타났다. Phosphoric acid, alanine, glycine, malic acid, sucrose, d-turanose, succinic acid 등 22종의 물질은 생장 저조 가계에 비해 생장 우수 가계에서 1.5배 이상 높게 함유되어 있었다. 한편 생장특성과 대사물질간의 상관관계를 분석한 결과 생장 우수가계와 생장 저조가계 그룹 간에 유의적 차이가 있었던 alanine, malic acid, sucrose, dturanose, succinic acid 등 15종에서 고도의 정의 상관관계(p<0.01)가 있었다. 또한 생장과 유의적 상관관계(p<0.05)가 있으면서 지역간에 변이가 적어 환경에 영향을 적게 받고 있는 대사물질로는 acetic acid, succinic acid, butanoic acid, glutamic acid 및 inositol로 분석되었다. 이들 물질은 잣나무 생장 우수개체에 유의적으로 높게 함유하고 있는 대사물질 인자로 추정되었다. A metabolomic study using GC/MS analysis was conducted to identify key metabolic components regulating the growth of open-pollinated Pinus koraiensis families, which were grown for 29 years at three different locations. Among 110 individual metabolites identified, the contents of 62 metabolites were higher in the superior than in the inferior families (p<0.05), together with 22 metabolites, such as phosphoric acid, alanine, glycine, malic acid, and sucrose, being accumulated 1.5-fold higher in the superior families. In addition, 15 metabolites including alanine, malic acid, sucrose, d-turanose, and succinic acid showed positive correlation with the growth (p<0.01). Furthermore, the metabolites, of which contents were correlated with the growth but not significantly changed at different locations, were acetic acid, succinic acid, butanoic acid, glutamic acid, and inositol. Therefore we suggest that several metabolites selected in this study may be used as metabolic markers for quantitative growth trait in P. koraiensis.
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소나무 풍매차대 가계의 유묘 생장특성과 성목 생장과의 관계
이위영(Wi-Young Lee),박응준(Eung-Jun Park),전병환(Byoung-Hwan Cheon),한상억(Sang-Urk Han) 한국육종학회 2011 한국육종학회지 Vol.43 No.4
신속하게 생장하는 소나무의 조기 선발인자를 구명하고자 32년생 소나무의 풍매차대 검정결과로 얻어진 재적지수를 기준으로 상, 중, 하로 구분하여 선발된 12가계의 생장특성과 동일한 가계의 유묘 생장특성과의 상관관계를 분석하였다. 선발된 12가계의 종자 특성과 동일 가계의 성목 생장특성과는 상관관계가 없었으며 다만 소나무 유묘의 초기 생장과는 관련이 있는 것으로 나타났다. 가계별 1년생의 유묘 건물중과 성목의 재적지수(32년생)와는 1%의 유의적 정의 상관 관계가 있는 것으로 나타났다. 특히 재적지수가 높았던 상위 그룹의 유묘 가계의 건물중에 따른 서열은 모두 상위에 있어 중, 하위 그룹과 구분이 되었다. 또한 가계별 묘고의 평균 생장속도는 상, 중, 하위그룹이 각 4.568, 3.773, 3.535로 나타나 상위 그룹이 중, 하위 그룹보다 매우 빠른 것으로 나타났다. 이러한 결과로 유묘의 건물중 및 묘고 생장속도는 신속 생장하는 소나무 가계의 조기선발을 위한 주요 인자로 추정되었다. A comparative study was conducted on genetic correlation between 12 open-pollinated families (32-year-old) and their one-year-old seedlings for early selection on the fast-growing trait in Pinus densiflora S. et Z.. Those twelve families were divided into three groups such as superior, intermediate, and inferior, on the base of the growth indexes of 32-year-old P. densiflora. The growth performance of the 32-year-old P. densiflora showed significant correlation with the growth traits of their one-year-old seedlings. Dry weights of the seedlings had significant correlation (P < 0.01) with the growth index of the adult plants and its R value was 0.597, suggesting that 59.7% of the families could be selected by using dry weights of one-year-old seedlings. Furthermore, the growth rates of seedling heights for superior, intermediate, and inferior groups were 4.568, 3.773, and 3.535, respectively, resulting that seedlings of the superior group grew approximately 1.3-fold faster than those of the inferior group. Therefore, we concluded that two growth traits of one-year-old seedlings dry weight and growth rate were suppose to the early selection factors for the fast-growing trait for P. densiflora.
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환상박피 처리에 의한 일본잎갈나무의 착과유도 효과와 대사물질의 변화
이위영 ( Wi Young Lee ),박응준 ( Eung Jun Park ),강진택 ( Jin Taek Kang ),안진권 ( Jin Kwon Ahn ) 한국임학회 2011 한국산림과학회지 Vol.100 No.3
낙엽송(Larix kaempferi)의 종자에 대한 수요는 증가하고 있으나 채종원에서의 종자생산량은 저조한 실정이다. 종자생산량을 증가시키기 위하여 42년생의 낙엽송 채종목에 환상박피처리를 한 결과 처리목에서 착과량과 착과목 비율이 무처리목에 비해 매우 높게 나타나 환상박피의 처리효과가 명확하였다. 환상박피처리에 의한 낙엽송 채종목의 대사물질 변화를 무처리간 비교분석하기위하여 GC/MS를 이용하여 주관부위의 흉고높이에서 체관부를 포함한 형성층조직 내의 대사물질을 분석하였다. 환상박피 처리목에서 14종의 극성 및 비극성 물질의 함량이 무처리목 에 비해 유의적으로 차이가 있는 것으로 나타났다. 환상박피 처리에 의해 인산, sucrose, pimaric acid와 미지 물질 2종의 함량이 무처리목에 비해 상대적으로 증가하였고, malic acid, inositol, 2종의 2당류, 11-trans-Octadecenoic acid 및 4종의 미지 물질 함량은 상대적으로 감소한 것으로 나타났다. 또한 환상박피 처리 목은 무처리목에 비해 유의적으로 높은 전질소 함량을 나타냈다. 이러한 연구결과는 환상박피 처리에 의한 대사물질의 변화에 대한 정보를 제공하고 나아가 낙엽송 종자 생산 증진을 위한 연구에 이용될 수 있을 것이다. The demand for Japanese larch (Larix kaempferi) seeds has increased in Korea but their supply has been limited due to sporadic natural seed production. To enhance seed production, stem girdling was applied to 42-yearold Japanese larches, resulting in remarkable enhancement of strobilus production in terms of the rate of strobilusbearing tree and the number of strobilus per tree. Metabolic alterations in the girdled and the control trees were interrogated through GC/MS analysis. In the girdled tree, the contents of 14 individual metabolites including polar and non-polar compounds were significantly increased compared to the control. In the cambium and phloem tissues of girdled trees, the contents of pimaric acid, phosphoric acid, sucrose, and two different unknown compounds were enhanced, while the levels of malic acid, inositol, two different disaccharide, 11-trans-Octadecenoic acid and 4 different unknown compounds were decreased compared to the control. The girdled trees showed to be contained significantly higher amount of total nitrogen in the cambium and phloem tissues than that of control trees. Although the role of individual metabolites on enhanced strobilus production remains unclear, the approach presented in this study might provide useful information in elucidating metabolic network modulation induced by girdling and will be further applied for enhanced strobilus production in Japanese larch trees.
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신규 애주름버섯 NIFOS101을 이용한 천마 종자의 발아효율 증진
이효련,한무호,최미나,이효신,이석우,박응준,Lee, Hyo-Ryeon,Han, Muho,Choi, Mi Na,Lee, Hyoshin,Lee, Seok-Woo,Park, Eung-Jun 한국식물생명공학회 2017 식물생명공학회지 Vol.44 No.1
This study investigated the in vitro symbiotic seed germination of the achlorophyllous orchid, Gastrodia elata, using a new Mycena species. A leaf-disc ($2{\times}2cm$) of Quercus accutissima was inoculated with either of the two fungal species, NIFOS101 (NCBI accession number KY449288) or KFRI1212 (HQ662845), following which it was placed on water agar medium, prior to sowing seeds of G. elata. After 20 days of symbiotic culture, NIFOS101 and KFRI1212 germinated 94% and 70% of G. elata seeds, respectively, although the initiation of protocorm development was induced much earlier by KFRI 1212 than by NIFOS101. Furthermore, the NIFOS101 mycelia grew much faster than KFRI 1212 at all temperatures tested. A phylogenetic analysis using the internal transcribed spacer (ITS) sequences showed that NIFOS101 belonged to a clade with M. purpureofusca, which completely differed from the clade with KFRI1212. This study not only identified a new fungal species, NIFOS101, which improved the rate of symbiotic seed germination up to 94% as compared to KFRI1212 (70%), but also revealed that G. elata required a broad taxonomic range of fungi for its symbiotic germination. 천마는 광합성 기능이 퇴화된 난과식물로 독립적인 생육이 불가능하다. 생장 단계에 따라 애주름버섯균(Mycena)과 뽕나무버섯균(Amillaria mellea)을 이용하여 유성증식법으로 생산한다. 본 연구에서는 신규 발아균주인 NIFOS101과 기존의 KFRI1212를 이용하여 천마종자의 발아효율과 원구경의 생장을 비교하였다. 두 균주를 낙엽미강배지에 접종한 후 천마 종자가 파종된 WA배지에 옮겨 배양하였다. 그 결과 NIFOS101과 KFRI1212를 이용한 발아율은 각각 94%와 70%이었으며, NIFOS101을 이용할 경우 KFRI1212에 비하여 원구경의 발달이 빠른 것으로 확인되었다. 또한 배양온도에 따른 균사의 생장력을 비교한 결과 NIFOS101이 KFRI1212 보다 균사의 생장이 빠른 것을 확인하였다. ITS 영역의 염기서열을 비교한 결과 애주름버섯속에서 NIFOS101은 붉은둘레애주름버섯과 유연관계가 높은 반면에 KFRI1212와는 유연관계가 낮은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 천마의 신규 발아균으로 NIFOS101을 동정하고 천마의 기내 발아율 증진과 원구경의 생장 증진을 확인함으로서 향후 천마의 생산성을 높이는데 도움이 될 것으로 판단된다.
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