상치 종자(種子)의 배유(胚乳) 세포간(細胞間) 원형질(原形質) 연락사(連絡絲) 및 외피각질층(外皮角質層)왁스에 대(對)한 전자현미경적(電子顯微鏡的) 관찰(觀察)

최관삼,박종성,Choi, Kwan Sam,Park, Jong Seong 충남대학교 농업과학연구소 1986 Korean Journal of Agricultural Science Vol.13 No.1

상치 종자(種字) (과실)의 과피(果皮) 및 과피맥(果皮脈)을 SEM을 이용(利用)하여 관찰(觀察)하였다. 그 결과(結果) 과피(果皮) 및 과피맥(果皮脈)의 형성(形成)뿐만이 아니라 외피각질층(外皮角質層)의 왁스(epicuticular wax)의 발달까지도 종자(種子) 형성시(形成時)의 저온조건(低溫條件)에 의하여 크게 촉진되는 반면, 고온(高溫)에 의하여 발육(發育)이 매우 부진하다는 사실을 알았다. 또한, 이러한 사실이 종자(種子)의 품질(品質) 형성(形成) 및 수명에 영향(影響)을 주는 하나의 요인(要因)이 될 수 있다고 생각되었다. 또한, TEM을 이용(利用)한 관찰(觀察)에서는 상치 종자(種子)가 흡수후(吸水後) 불과 4시간(時間)안에 배유의 활동(活動)이 시작되며 배유세포가 서로 원형질(原形質) 연락사를 통하여 연결된다는 사실을 확인(確認)하였고, 과피(果皮)에 유합된 종피(種皮)는 여러 가지 섬유질의 라멜라층을 이루고 있다는 사실을 알아내었다. This electron microscopical study was carried out to observe the plasmodesmata of endosperm cells and epicuticular waxes of pericarp ribs on lettuce seed. The morphological modification of pericarp and pericarp ribs was detected by SEM observation. The seed which formed under low temperature, has well developed, suberized cell walls and epicuticular waxes while the seed fromed under high temperature condition has very poorly developed epicuticular waxes. Epicuticular waxes was considered to take over the function of seed protection and keeping the good quality during storage period. The plasmodesmata of endosperm cells in lettuce seed was observed at 4hrs after imbibition for the first time. This phenomenon indicates that the lettuce seed starts its physiological activities in the very early imbibition stages.

포도 세포현탁배양계에서 Phytochrome 신호전달에 의해 조절되는 안토시아닌 생합성

최관삼,김선경,인준교,신동호,Choi, Kwan-Sam,Kim, Sun-Kyung,In, Jun-Gyo,Shin, Dong-Ho 한국식물생명공학회 2004 식물생명공학회지 Vol.31 No.3

포도 현탁배양계를 이용하여 안토시아닌 생합성 경로에 관여하는 phytochrome 신호 전달에 관하여 연구하였다. 그 결과 세포의 생중량과 세포수의 생장은 배양 시 광의 유무 및 단색광의 종류와 관계없이 배양 4일째부터 8일째까지 급격히 증가하였고 8일 이후부터 정상기에 들어서서 최대 생장을 보였다. 그러나 안토시아닌 색소 축적은 청색광에서 가장 높은 효과를 나타내었으며 적색광에서도 높았으나 원적색광하에서는 암소같이 색소생성이 억제되었다. 배양시기에 따른 색소생성에 미치는 광 조사의 효과는 대수증가기인 배양4일째에 조사한 단색광간에 차이가 인정되지 않았으나, 정상기인 배양 7일째 조사한 단색광의 효과는 그 종류에 따라 색소 축적 패턴에 큰 차이를 나타내는 것으로 보아 배양 7일째가 효과적이었다. Phytochrome의 광가역적 효과를 알아보기 위하여 암배양 7일째세포에 다양한 조건의 단색광 (B/R, B/FR, B/R/FR)을 가역적으로 처리했을 경우, 청색광 단독 처리한 구와 비슷한 양의 색소 축적양상을 보였으며, B/R/R 조건의 단색광이 가역적으로 처리된 세포주에서 가장 많은 색소 축적을 보였다. 그러나 배양 7일째 R/FR 광가역 처리시에는 적색광 단독 처리에 비해 색소 축적이 억제되었으나, R/FR/R 가역처리시에는 적색광의 색소 축적양과 동일한 수준으로 회복되었다. 안토시아닌 생합성의 주요효소인 PAL과 CHS의 발현분석에서 PAL의 발현은 7일째 청색광이 처리된 세포주에서 조금 증가하는 현상을 보였으나, 적색광과 근적외광 처리구에서는 거의 반응이 없었다. CHS의 발현은 단색광 처리에서 높은 변화를 보였으며, 광을 처리한 7일째 높은 발현을 보이다 12일 이후 다시 증가하는 패턴을 보였다. 또한 적색광과 원적색광이 가역적으로 처리된 세포주에서 CHS 발현양도 가역적으로 증가하였다. PHYA와 PHYB는 포도세포에서 단일유전자로 존재하였으며, 단색광 처리에 따라 색소축적이 이루어질 때 이들 이들 두 유전자의 발현도 증가하였다. This experiment was carried out to confirm that phytochrome regulates anthocyanin bio-synthesis during cell suspension culture system of grape or not. In suspension culture of grape, maximum accumulation of anthocyanin was observed at the stationary phase under continuous white light condition. From mono-chromatic light interruption for 24h at the 4th or 7th day on the suspension cultured cells, the anthocyanin accumulation was highly enhanced at the light interruption at 7th day than 4th day under all monochromatic light treatment. However, the cell growth patterns were not affected by any light treatment. In the darkness, the anthocyanin synthesis was very low but remarkably increased by blue light or red light irradiation. However, the increase of anthocyanin accumulation by blue or red light was suppressed by far-red light in the suspension cells of grape. This suppression by far-red light on the anthocyanin synthesis also observed on the cells treated red or far-red light alternatively. These results implied that phytochrome regulation system may be involved in the anthocyanin biosynthesis of the suspension grape cells. By RNA expression analysis, chalcone synthase (CHS) gene was expressed highly by blue and red light but low by far-red light. The synergistic increase of CHS gene expression was also observed at the treatment of blue light followed by red for 24h. This result may explain the increase of anthocyanin accumulation in B/R treatment. Although the expression of phytochrome gene (PHYA or PHYB) was not highly increased by all light treatment (blue, red, and far-red light) the expression of both PHYA gene and PHYB gene was increased a little in cells treated red or far-red light. In grape suspension cells, the red light enhanced the anthocyanin synthesis, whereas the far-red light was suppressed. Although it was not confirmed whether or not phytochrome gene is activated in anthocyanin accumulating grape cells, we believed that anthocyanin biosynthesis in grape cells may be regulated under phytochrome signal transduction system.

Adzuki Bean(팥)의 Callus형성과 분화에 관한 연구

최관삼,김동명,정원일,Choi, Kwan Sam,Kim, Dong Myong,Chung, Won Ill 충남대학교 농업과학연구소 1988 Korean Journal of Agricultural Science Vol.15 No.1

1. 유아에서 떼어낸 조직은 거의 모든 품종에서 60% 이상이 callus 형성을 하였으나 자엽에서는 품종간의 차이가 매우 커 0%에서 90% (KLA102)로 다양했다. 2. 자엽과 유아조직에서 형성된 callus는 크로로필을 형성하였으나, 유근에서 형성된 callus는 녹색부위를 관찰할 수 없었다. 3. 분열이 왕성하였던 creamish-white 부위는 조직의 origin에 관계없이 분화적응력이 인정되었다. 4. Callus 형성이 가장 좋은 품종 KLA102의 callus도 분화배지에 옮겨 6주간 배양을 하였으나 rooting와 meristemoids만 형성하였을 뿐 shooting은 되지 않았다. This experiment was carried out for the analysis of the ability of callus formation and differentiation in the eight Korean local varieties of adzuki beans (Phaseolus angularis). KLA 102 has the highest ability on the formation of callus (all tissues have 90 % over). Morphological heterogeneity (color and shape) of callus was well reflected to the cell constitution and cell meristematic activities. Meristemoid tissues and rooting were derived from only creamish-white color and soft region of callus.

종자형성기(種子形成期)의 일장(日長) 및 온도조건(溫度條件)이 상치종자(種子)의 형태형성(形態形成)에 미치는 영향(影響)

최관삼,Choi, Kwan Sam 충남대학교 농업과학연구소 1981 Korean Journal of Agricultural Science Vol.8 No.1

결구상치의 종자 형성기에 있어서의 일장(日長)과 온도조건(溫度條件)이 종자(種子)의 형태형성(形態形成)에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. 종자(種子)의 크기, 무게 및 종피의 두께는 종자형성기의 온도조건에 의하여 크게 영향을 받았으나, 친식물(親植物)의 생체중(生體重) 및 건물량(乾物量)등은 일장(日長)의 영향을 크게 받았다. 또한 본실험(本實驗)을 통하여 결구상치종자의 형태형성(形態形成)은 종자형성기(種子形成期)의 기상조건과 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되었다. 환경조건(環境條件)에 대응(對應)하여 얼어나는 종자형태상(種子形態上)의 다양성은 종(種) 또는 품종(品種)의 유전적 요인에 의하여 어느정도 한계(限界)가 정(定)해져 있는것으로 생각 되었으나 이에 관한 자세한 정보(情報)는 추후(追後)의 연구(硏究)에 기대하는 바가 크다. 또한 본보(本報)에 있어서는 종자(種子)의 형태형성(形態形成)에 있어서 일어나는 다형현상(多形現象)을 육안(肉眼) 및 현미경을 통하여 관찰하였으며 여기에 관한 직접적인 몇가지 정보(情報)를 제공(提供)하는 바이다. The effects of temperature and day length during seed formation on the morphogenesis of lettuce seed were investigated using two cultivars of MSU 15 and MSU 16. Seed size and weight, and thickness of seed coat o f both cultivars greatly influenced by temperature, but fresh weights and dry matter weights of mother plants were influenced by day length, not by temperature. Interactions between the adaptive polymorphism and climatic conditions were also discussed. Environmental conditions affected the morphology of lettuce seed and this variation of seed morphology resulted from interaction between genetic potentialities and environmental conditions.

비름과(科)(Amaranthus sp.) 식물(植物)의 재배종(栽培種)과 야생종간(野生種間)의 생리학적(生理學的) 특성비교(特性比較)

정장희,최관삼,Cheong, Jang Hee,Choi, Kwan Sam 충남대학교 농업과학연구소 1987 Korean Journal of Agricultural Science Vol.14 No.1

최근(最近) 이삭비름(Grain Amaranthus) 종(種)으로 알려진 재배종(栽培種) A. hypochondriacus 종(種) 및 A. cruenthus 종(種)과 야생종(野生種)인 A.retroflexus 종간(種間)의 생장곡선(生長曲線), 생산성(生産性), 개화습성(開花習性), 발모특성(發茅特性) 등(等)을 비교검토(比較檢討)하였다. 남미지역(南美地域)에서의 재배종(栽培種)인 A. hypochondriacus 종(種)은 모둔 면(面)에서 가장 왕성(旺盛)한 생육(生育)을 보여 우리나라에서의 재배(栽培)가 가능(可能)한 작물(作物)임을 알아내었다. 한편 종자(種子)의 등숙과정(登熟過程)에 따른 발모력형성(發茅力形成)과 휴안유유도(休眼誘誘導)의 과정(過程)을 경시적(經詩的)으로 조사(調査)해 본 결과(結果) 재배종(栽培種)과 야생종간(野生種間)에는 커다란 차이(差異)가 있음을 알아내었다. 백색종피(白色種皮)의 재배종(栽培種) A. hypchondriacus 종(種)은 높은 발모력형성능(發茅力形成能)만 보일 뿐 휴안(休眼)이 전혀 유도(誘導)되지 않았는데 비하여 흑색종피(黑色種皮)의 야생종(野生種) A. retroflexus 종(種)은 강한 휴면이 유도되어 등숙과정에는 전혀 발모(發茅)하지 않았다. 이들 재배종(栽培種)과 야생종간(野生種間)의 휴안유도(休眼誘導)의 차이는 등숙과정중(登熟過程中)의 친식물(親植物)이 갖는 광감수성(光感受性)의 차이(差異)에 기인(起因)하는 것으로써 형성(形成)된 종자내(種子內) 피토크롬 색소계의 존재양상(存在樣相)이 다르기 때문인 것으로 사료되었다. 또한 이들 종자내(種子內)의 피토크롬 색소계가 다르게 존재(存在)할 수 있는 것은 재배종(栽培種)의 흰색종피가 야생종(野生種)의 검은 종피보다 광 스펙트럼 흡수에 있어서 보다 적게 흡수할 뿐만이 아니라, 야생종인 흑색종피는 700nm이상의 근적외광역의 광을 선택적으로 많이 흡수하기 때문인 것으로 사료되었다. The purpose of this comparative study is to investigate the differences of growth behaviors (height, weight, yield capacities etc.) and germination characters (induced photo-dormancy) among the three different species of Arnaranthus sp. The results obtained are summarized as follows. The growth of the cultivar of A.hypochondriacus was more vigor than that of the wild plant of A.retroflexus during the whole life cycle. The fresh weight, dry weight, yield capacity of A.hypochondriacus were much more higher than those of the others two species (A.retroflexus and A.Cruenthus). There are very different germinability formation and induced dormancy patterns between the cultivar and wild plant during seed formation periods. The cultivar of A.hypochondriacus was not induced primary dormancy in the any seed formation stages but wild plant of A.retroflexus was induced deep true dormancy. We suggested that these differences occured by the sum of different absorption of solar energy spectrum by the different seed colors between the cultivar (white color seed) and wild (black seed). And we confirmed the different absorption spectrum of the three different Arnaranthus sp. seeds.

忠南地域에서 栽培하는 메밀種子의 몇가지 特性과 그 分布에 關한 調査研究

崔彰烈(Chang Yeol Choi),崔寬三(Kwan Sam Choi) 충남대학교 농업과학연구소 1985 農業技術硏究報告 Vol.12 No.1

비름科(Amaranthus sp.) 植物의 栽培種과 野生種間의 生理學的 特性比較

鄭壯喜(Jang Hee Cheong),崔寬三(Kwan Sam Choi) 충남대학교 농업과학연구소 1987 農業技術硏究報告 Vol.14 No.1

토마토 과실에서 Superoxide Dismutase를 고발현하는 형질전환 식물체

박은정,이행순,권석윤,최관삼,곽상수,Park, Eun-Jeong,Lee, Haeng-Soon,Kwon, Suk-Yoon,Choi, Kwan-Sam,Kwak, Sang-Soo 한국식물생명공학회 2002 식물생명공학회지 Vol.29 No.1

Superoxide dismutase (SOD)를 과실에서 고발현시킨 형질전환 토마토 (서광과 꼬꼬)를 개발하였다. 카사바 배양세포에서 분리한 CuZnSOD (mSOD1)를 과실에 우세적으로 발현하는 ascorbate oxidase promoter (ASOp)를 이용하여 ASOp :: mSOD1/pBI101 벡터를 제작한 후 Agrobacterium 매개로 자엽 절편체를 형질전환하였다. Kanamycin 저항성 식물체를 기관발생 경로로 재분화시킨 후 Southern 분석으로 형질전환을 확인하였다. 서광과 꼬꼬 토마토의 형질전환체와 대조구 식물체의 과실을 성숙 단계별로 분류하여 단백질 함량과 SOD 비활성도 (units/mg protein)를 측정한 결과, 단백질 함량은 열매가 익은 단계로 갈수록 점점 감소하여 완전히 익은 단계에서 가장 낮았다. SOD 비활성도는 형질전환 토마토의 열매의 모든 단계에서 대조구보다 높았으며 완전히 성숙한 과실에서 가장 높았다. 성숙한 형질전환 서광과 꼬꼬 과실에서 SOD 비활성도는 비형질전환의 것보다 각각 약 1.6배와 약 2.2배 높았다. SOD isoenzyme gel 분석에서 도입한 mSOD1로 추정되는 CuZnSOD 밴드가 형질전환체에서 과실 성숙에 따라 강하게 발현되었다. 이상의 결과로서 ASO promoter에 의해 SOD 유전자가 토마토 과실에 특이적으로 발현됨이 확인되었다. Superoxide dismutase (SOD) plays an important role in cellular defense against oxidative stress in plants. We have developed transgenic tomato plants overexpressing a cassava SOD in fruits. Three transgenic tomato plants (one from cv. Pink forcer and two from cv. Koko) using a new vector system, ASOp :: . mSOD1/pBI101, harboring ascorbate oxidase promoter (ASOp) expressing dominantly in cucumber fruits, CuZnSOD cDNA (mSOD1) isolated from cultured cells of cassava, and nptll gene as a selectable marker were successfully developed. SOD specific activity (units/mg protein) in transgenic fruits of both cultivars was increased with maturation of the fruits. SOD specific activity of well-mature fruits in transgenic Pink forcer and Koko showed approximately 1.6 and 2.2 times higher than control fruits, respectively. The strength of SOD isoenzyme bands well reflected the SOD activity during the fruit maturation. These results suggested that SOD gene was properly introduced into tomato fruits in a fruit-dominant expression manner by ASO promoter.

알팔파 ( Medicago sativa L. ) 의 원형질체로부터 다경 (多莖) 유도 (誘導) 식물체의 재분화

김동명(Dong Myong Kim),최관삼(Kwan Sam Choi),정원일(Won Il Chung) 한국식물학회 1989 Journal of Plant Biology Vol.32 No.4

A system was established for induction of multi-shoots and plant regeneration from mesophyll protoplasts of alfalfa, Medicago sativa L. cv. Vernal. Different hormonal effects were tested at each step of protoplast culture, i.e. cell division in modified Kao`s liquid medium (K566-7). calli formation on SH semi solid medium, and multi-shoot regeneration from calli on SHa and SHb solid media. Frequency of multi-shoots and plant regeneration was affected by various combinations of phytohormones in final step. The evaluation of multi-shoots induction systems via protoplast culture was discused.

백년초선인장의 ITS(internal transcribed spacer) 유전자 분석

인준교(Jun-Gyo In),이범수(Bum-Soo Lee),김은정(Eun-Jeong Kim),최관삼(Kwan-Sam Choi),한승호(Seung-Ho Han),신철우(Cheol-Woo Shin),양덕춘(Deok-Chun Yang) 한국자원식물학회 2006 한국자원식물학회지 Vol.19 No.1

To investigate the origin of backyeoncho (Opuntia ficus-indica var. saboten), we isolated 685 bp clone using ITS primer pairs. The rDNA consists of the genes coding for the partial 54 bp 185, 162 bp 5.8S, and partial 56 bp 26S. The coding regions are interrupted by two internal transcribed spacers, 193 bp ITS1 and 220 bp ITS2. The ITS2 of backnyeoncho in length was shorter than that previously registered in Cucurbitoideae plants. The GC contents was 66.8% in ITS1, and 67.7% in ITS2. The rDNA of backnyeoncho matched to the previously reported genes and showed a high similarity with the 95% identity with Pereskiopsis porteri (L708037). In the phylogenetic analysis, the backnyeoncho rDNA was clustered with Pereskiopsis porteri (L708037). 제주도에 자생하는 부채 선인장인 백년초의 기원 규명을 목적으로 ITS primer를 이용하여 685 bp의 ITS 영역을 분리하였다. ITS 영역의 염기서열을 분석한 결과 18S rRNA의 길이는 54 bp, 26S rRNA는 55 bp, ITS1은 193 bp, ITS2는 220 bp로 구성되어 있었다. 백년초 ITS 영역은 기존에 보고된 Cucurbitoideae 식물들의 ITS 영역에 비하여 ITS2 스페이서 영역의 239-254 bp보다는 다소 짧았다. 그러나 이들 스페이서 영역의 GC 함량은 백년초의 경우 ITS1은 66.8%, ITS2의 경우에는 67.7%로 Cucurbitoideae 식물들에서 보다 높은 GC 함량을 나타내었다. 백년초 선인장의 rDNA 영역에 가장 높은 상동성을 나타낸 것은 같은 Opuntioideae에 속하는 Pereskiopsis porteri(L78037)로 95%의 유사도를 나타내었다. 백년초 rDNA Clustal W 프로그램을 이용하여 유연관계를 조사한 결과 같은 Opuntioideae에 속하는 Pereskiopsis porteri(L78037)와 같은 cluster로 분리되었다.