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미크로네시아 웨노섬 서식 망그로브 식물의 분류 및 항산화 활성
정영재(Chung, Young-Jae),황진익(Hwang, Jin-Ik),서승석(Suh, Sung-Suk),박미례(Park, Mirye),김동균(Kim, Dong-Giun),박종범(Park, Jongbum),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.9
망그로브 식물은 중금속의 sink로 작용하며, 페놀성 화합물의 함량이 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 최근에 망그 로브 식물을 이용한 phytoremediation과 천연항산화제 개발을 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. 이 연구에서는 미크로네시 아 웨노섬에 서식하고 있는 4속 6종의 망그로브 식물에 대하여 분류 및 각 종의 잎에서의 항산화 활성을 분석 비교하였다. 6종의 계통관계를 조사하기 위한 분자마커로 엽록체 유전자인 rbcL (large subunit of ribulose-bisphosphate carboxylase)이 사용되었다. 그 결과 Xylocarpus, Sonneratia, Rhizophora 속 순으로 계통적 유사도가 높았으며 Excoecaria 속이 가장 유사 도가 낮았다. 한편 6종의 망그로브 줄기 껍질의 페놀성 화합물 함량은 R. apiculata와 X. granatum에서 가장 높게 나타났으며 (1.10 mM/mg), R. stylosa (0.73 mM/mg)와 S. alba (0.72 mM/mg)에서 가장 낮았다(p<0.05). 또한 DPPH 와 ABTS 방법을 이용한 분석 결과, R. apiculate, X. granatum, X. moluccensis 및 E. agallocha는 높은 항산화 활성을 보인 반면, S. alba는 가장 낮은 활성을 보였다. 이러한 결과는 R. apiculata의 줄기껍질이 천연 항산화제 개발을 위한 좋은 원료가 될 수 있음을 의미한다. Mangrove plants serve as a sink of heavy metals and contain phenolic compounds at a high level. Therefore, with mangrove plants, recent studies to develop phytoremediation and natural antioxidants have been conducted in the commercial and academic fields. In the present study, six mangroves in Weno Island of Micronesia were investigated for their phylogenetic relationship and antioxidant activities. First, to determine the phylogenetic relationship among them, rbcL (large subunit of ribulose-bisphosphate carboxylase), one of the chloroplast genes, was used as a molecular marker. According to the data, Xylocarpus, Sonneratia and Rhizophora showed close similarity but not Excoecaria. The levels of phenolic compounds in the bark were abundant in R. apiculata and X. granatum, accounting for 1.10 mM/mg, while R. stylosa and S. alba contained the low amounts, representing 0.73 mM/mg and 0.72 mM/mg, respectively (p<0.05). In addition, bark extracts from R. apiculata, X. granatum, X. moluccensis, and E. agallocha had high antioxidant activities through the DPPH radical scavenging activity and ABTS analysis, whereas S. alba showed the lowest activities. These results suggest that the bark of R. apiculata can be used as a good source for the development of natural antioxidants.
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주요 광엽잡초 유묘의 형태적 특성을 기초로 한 간이 식별법
김창석,정영재,이인용,조정래,오세문,박재읍,Kim, Chang-Seok,Chung, Young-Jae,Lee, In-Yong,Cho, Jung-Lai,Oh, Se-Mun,Park, Jae-Eup 한국잡초학회 한국잔디학회 2010 Weed&Turfgrass Science Vol.31 No.4
농경지에 발생하는 주요 잡초에 대한 유묘기 검색방법을 개발하기 위하여 주요 잡초 60종에 대한 양적, 질적형질을 조사하였다. 잡초 유묘를 동정하는 형질로는 질적형질이 양적형질에 비해 보다 더 유용하였다. 자엽의 형태는 타원형과 광타원형이 가장 많았다. 차풀과 큰메꽃은 자엽의 형태가 넓은 직사각형이었다. 자엽의 형태가 횡광타원형인 초종은 4종이었다. 취명아주 등 22종의 잡초는 자엽의 형태가 1개 이상이었다. 이 중 자엽의 형태가 3가지 이상인 초종은 4종으로서 마디풀과의 참소리쟁이와 여뀌 그리고 대극과의 애기땅빈대와 깨풀이었다. 새팥은 자엽이 지면아래의 종자 속에 남아 있었다. 자엽의 엽두는 원두가 가장 많았다. 자엽의 엽저는 쐐기저가 가장 많았다. 환삼덩굴과 마디풀은 자엽의 엽저가 무엽병저였다. 일부 초종은 제 1본엽기와 제 2본엽기때 본엽의 형태가 각각 상이한 경우도 있었다. 돌콩, 새팥 및 매듭풀은 제 1본엽이 각각 광란형, 심장형, 원형 또는 광도란형이었나 제 2본엽에서는 3초종 모두 3출엽으로 전개되었다. 그리고 자귀풀과 차풀은 제 1, 2본엽의 형태가 우수우상복엽이었다. 본엽의 가장자리는 주로 전연이었으나, 큰도꼬마리를 포함한 6종은 제 1, 2본엽의 엽연이 치상거치였다. 애기땅빈대는 제 1본엽의 엽연이 전연, 제 2본엽의 엽연이 치상거치였다. 명아주과의 흰명아주와 좀명아주의 엽연은 제 1본엽기에는 전연, 제 2본엽기에는 불규칙거치였다. 잡초 유묘 자엽의 양적형질은 질적형질에 비해 종 동정 시 활용도는 떨어지나 초종에 따라서는 매우 유용한 경우도 있었다. 농경지 주요 광엽잡초 유묘에 대한 자엽 및 본엽의 질적 형질을 이용하여 간이 식별법을 제시하였다. 식법법 작성 시 자엽의 형태가 1개 이상인 잡초종에 대해서는 각각의 자엽 형태를 이용하여 종 동정이 가능하도록 하였다. This study was conducted to develope identification method with major broad leaved weed seedlings. Characteristics of weed seedlings were investigated at two to four true leaf stage. Qualitative characteristics were more useful to identification of weed species than quantitative characteristics at the seedling stage. Many species were elliptic and broadly elliptic type in their cotyledon shape. Cotyledon shape of Cassia nomame and Calystegia sepium were broadly oblong. Four species were transverse broadly elliptic in their cotyledon shape. Rumex japonicus, Persicaria hydropiper, Euphorbia supina and Acalypha australis have three or more types in their cotyledon shape. Cotyledons of Vigna angularis var. nipponensis remained below ground after its germination. Many species were round in apex and were cuneate in base of cotyledon. Humulus japonicus and Polygonum aviculare were sessile in cotyledon base. The second true leaf shape of some species changed after first leaf stages. Glycine soja, V. angularis var. nipponensis and Kummerowia striata were broadly ovate, heart-shaped, orbicular or broadly obovate in their first true leaf, respectively, but the second true leaf shape of them were tripalmately compound. Aeschynomene indica and Cassia nomame were paripinnately compound leaf in their first and second true leaves. Margin of true leaves were entire in many species but six species including Xanthium occidentale were dentate in their true leaf margins. Margin of Euphorbia supina was entire in first true leaf and dentate in second true leaf. Margin of Chenopodium album and C. serotinum were entire in their first true leaf stage and erose in their second true leaf stage. The key for weed seedling identification of major weed species were made based on quantitative and qualitative morphological characteristics.
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김동철 ( Dong Cheol Kim ),정영재 ( Young Jae Chung ) 한국환경생태학회 2011 한국환경생태학회지 Vol.25 No.3
천관산의 관속식물은 89과 221속 270종 47변종 6품종의 총 323분류군으로 구성되어 있었다. 특기할 식물로는 멸종위기야생식물 Ⅱ급인 히어리 1종이 분포하였고, 한국특산식물은 6과 6속 5종 1품종 총 6분류군이 생육하며, 구 계학적 특정식물은 Ⅰ등급 29종, Ⅱ등급 2종, Ⅲ등급 6종, Ⅳ등급 2종, Ⅴ등급 1종으로 총 40종의 식물이 분포하였다. 귀화율은 3.72%, 도시화지수는 4.14%로 확인되어 비교적 낮은 비율로 나타났다. The number of vascular plants in Mt. Cheongwan was 323 taxa, which were consisted of 89 families, 221 genera, 270 species, 47 varieties, and 6 formas. Corylopsis coreana belonged in level Ⅱ of extinction crisis wild plant were found. Six taxa of Korean endemic plants of 6 families, 6 genera, 5 species, and 1 forma were distributed. And also, 40 taxa of floristic specially plants of which 29 in level Ⅰ, 2 in level Ⅱ, 6 in level Ⅲ, 2 in level Ⅳ, and finally 1 in level Ⅴ were recognized. The ratio of naturalized and urbanization index was 3.72 % and 4.14 %, respectively.
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주요 광엽잡초 유묘의 형태적 특성을 기초로 한 간이 식별법
김창석(Chang Seok Kim),정영재(Young Jae Chung),이인용(In-Yong Lee),조정래(Jung-Lai Cho),오세문(Se-Mun Oh),박재읍(Jae-Eup Park) 韓國雜草學會 2010 Weed&Turfgrass Science Vol.30 No.1
농경지에 발생하는 주요 잡초에 대한 유묘기 검색방법을 개발하기 위하여 주요 잡초 60종에 대한 양적, 질적형질을 조사하였다. 잡초 유묘를 동정하는 형질로는 질적형질이 양적형질에 비해 보다 더 유용하였다. 자엽의 형태는 타원형과 광타원형이 가장 많았다. 차풀과 큰메꽃은 자엽의 형태가 넓은 직사각형이었다. 자엽의 형태가 횡광타원형인 초종은 4종이었다. 취명아주 등 22종의 잡초는 자엽의 형태가 1개 이상이었다. 이 중 자엽의 형태가 3가지 이상인 초종은 4종으로서 마디풀과의 참소리쟁이와 여뀌 그리고 대극과의 애기땅빈대와 깨풀이었다. 새팥은 자엽이 지면아래의 종자 속에 남아 있었다. 자엽의 엽두는 원두가 가장 많았다. 자엽의 엽저는 쐐기저가 가장 많았다. 환삼덩굴과 마디풀은 자엽의 엽저가 무엽병저였다. 일부 초종은 제 1본엽기와 제 2본엽기때 본엽의 형태가 각각 상이한 경우도 있었다. 돌콩, 새팥 및 매듭풀은 제 1본엽이 각각 광란형, 심장형, 원형 또는 광도란형이었나 제 2본엽에서는 3초종 모두 3출엽으로 전개되었다. 그리고 자귀풀과 차풀은 제 1, 2본엽의 형태가 우수우상복엽이었다. 본엽의 가장자리는 주로 전연이었으나, 큰도꼬마리를 포함한 6종은 제 1, 2본엽의 엽연이 치상거치였다. 애기땅빈대는 제 1본엽의 엽연이 전연, 제 2본엽의 엽연이 치상거치였다. 명아주과의 흰명아주와 좀명아주의 엽연은 제 1본엽기에는 전연, 제 2본엽기에는 불규칙거치였다. 잡초 유묘 자엽의 양적형질은 질적형질에 비해 종 동정 시 활용도는 떨어지나 초종에 따라서는 매우 유용한 경우도 있었다. 농경지 주요 광엽잡초 유묘에 대한 자엽 및 본엽의 질적 형질을 이용하여 간이 식별법을 제시하였다. 식법법 작성 시 자엽의 형태가 1개 이상인 잡초종에 대해서는 각각의 자엽 형태를 이용하여 종 동정이 가능하도록 하였다. This study was conducted to develope identification method with major broad leaved weed seedlings. Characteristics of weed seedlings were investigated at two to four true leaf stage. Qualitative characteristics were more useful to identification of weed species than quantitative characteristics at the seedling stage. Many species were elliptic and broadly elliptic type in their cotyledon shape. Cotyledon shape of Cassia nomame and Calystegia sepium were broadly oblong. Four species were transverse broadly elliptic in their cotyledon shape. Rumex japonicus, Persicaria hydropiper, Euphorbia supina and Acalypha australis have three or more types in their cotyledon shape. Cotyledons of Vigna angularis var. nipponensis remained below ground after its germination. Many species were round in apex and were cuneate in base of cotyledon. Humulus japonicus and Polygonum aviculare were sessile in cotyledon base. The second true leaf shape of some species changed after first leaf stages. Glycine soja, V. angularis var. nipponensis and Kummerowia striata were broadly ovate, heart-shaped, orbicular or broadly obovate in their first true leaf, respectively, but the second true leaf shape of them were tripalmately compound. Aeschynomene indica and Cassia nomame were paripinnately compound leaf in their first and second true leaves. Margin of true leaves were entire in many species but six species including Xanthium occidentale were dentate in their true leaf margins. Margin of Euphorbia supina was entire in first true leaf and dentate in second true leaf. Margin of Chenopodium album and C. serotinum were entire in their first true leaf stage and erose in their second true leaf stage. The key for weed seedling identification of major weed species were made based on quantitative and qualitative morphological characteristics.
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생육 초·중기 형질을 기초로 한 한반도 분포 밭둑외풀속(현삼과) 잡초의 검색법
김창석(Chang Seok Kim),오영주(Young Ju Oh),조정래(Jung-Lai Cho),이병모(Byung Mo Lee),이인용(In-Yong Lee),오세문(Se-Mun Oh),박재읍(Jae-Eup Park),정영재(Young Jae Chung) 韓國雜草學會 2009 Weed&Turfgrass Science Vol.29 No.4
우리나라의 농경지에 발생하는 7분류군의 현삼과 밭둑외풀속 잡초에 대하여 생육 초·중기 잎과 줄기의 특징을 조사하였다. 잎의 형질 중 형태, 엽저, 엽연 및 엽맥의 특징이 생육 초·중기 종 구분을 위한 유용한 형질이었다. 즉, 밭둑외풀과 가는미국외풀은 장상맥으로 우상맥을 가지는 나머지 5분류군과 쉽게 구분되었다. 또한 가는미국외풀만이 신장저로서 줄기를 다소 감싸고 있었다. 밭둑외풀은 유일하게 엽연이 전연이었다. 줄기 내 통기조직은 외풀을 제외한 모든 종에서 존재했으며, 이 중 통기조직이 산재한 참새외풀은 방사상 배열을 하는 나머지 종들과 잘 구분되었다. 최종적으로 한반도에 분포하는 밭둑외풀속 잡초 7분류군에 대해 잎과 줄기의 형질을 이용하여 생육 초·중기 단계에서 종 동정이 가능한 검색표를 작성하였다. Seven taxa of the genus Lindernia in Scrophulariaceae (L. crustacea, L. procumbens, L. micrantha, L. verbenefolia, L. duvia var. dubia var. dubia, L. duvia var. major, and L. dubia var. anagallidea) based on morphological characters appeared in leaf blade, petiole, and transversal section of stem during early and middle growing stages were investigated. The shape, base, margin and vein of leaf blade were useful characters for identification. Especially, venation was very important character. L. procumbens and L. dubia var. anagallidea was palmately veined, while the rest five taxa were pinnately veined. The leaf base of L. duvia var. anagallidea was uniquely reniform and the leaf margin of L. procumbens was only entire. All taxa were showed aerenchyma in stem except L. crustacea and arranged radiately, while L. verbenaefolia had scattered type. In conclusion, leaf morphology and aerenchyma character come to identification key.
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독성 Alexandrium tamarense 의 EST 분석 및 삭시톡신 생합성 유전자의 확인
장만(Chang, Man),이주연(Lee, Ju-Yeon),정영재(Chung, Young-Jae),이건섭(Lee, Gun-Sup),김동균(Kim, Dong-Giun),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.7
A. tamarense로부터 ESTs library를 제작하였다. 이들의 염기서열을 분석하여 STX 생합성 관련 유전자를 클로닝하 였다. 연구결과 827 클론의 염기서열이 분석되었고, 564개의 EST가 GenBank에서의 Blast search를 사용하여 기능에 따라 분류되었다. EST에서의 주요 유전자는 cellular organization, cell metabolism, energy, cell cycle과 DNA processing, cellular transport와 transport, cell rescue, defense, death와 aging 및 transcription 등으로 분석되었다. 특히 S-adenosylmethionine synthetase와 H2A histone family 유전자의 발현이 독성 A. tamarense에서 증가하였다. 이러한 결과는 두 개의 유전자가 A. tamarense에서의 삭시톡신 생합성을 검출하기 위한 좋은 바이오마커가 될 수 있음을 보여준다. Expressed sequence tag (EST) library was constructed from A. tamarense. Base sequences of EST clones were analyzed and saxitoxin biosynthesis-related genes were cloned. Sequences of 827 clones were analyzed and 564 EST were functionally clustered using Blast searches against GenBank. Main genes in the EST had functions on cellular organization, cell metabolism, energy, cell cycle and DNA processing, cellular transport and transport, cell rescue, defense, death and aging, and transcription. Moreover, expression of S-adenosylmethionine synthetase and H2A histone family genes were increased in the toxic A. tamarense. These results show that two genes could be a good biomarkers for the detection of saxitoxin biosynthesis in the A. tamarense.
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