Schisandra nigra Max.에서 암그루에 연관된 SCAR 마커의 개발

한효심,정재성,Han, Hyo Shim,Jung, Jae Sung Korean Society of Life Science 2021 생명과학회지 Vol.31 No.6

자웅이주 식물로 알려진 Schisandra nigra Max. (흑오미자)는 우리나라 제주도에 자생하고 있으며, 열매를 얻기 위해 일부 농가에서 재배되고 있다. 열매 생산을 위해서는 수그루에 비해 암그루의 가치가 더 높기 때문에 묘목단계에서 일찍 성별을 아는 것은 중요하다. 이 연구에서는 S. nigra의 유전체에서 암그루에 특이적인 부위에 관련된 SCAR 마커를 개발하였다. 120개의 무작위로 구성된 RAPD 프라이머 중에서 OPB-03 프라이머가 암그루에서 749 bp의 밴드를 안정적으로 증폭시켰다. 암그루 특이적인 PCR 산물을 분리하여 클로닝한 뒤 염기서열을 결정하였다. 이 암그루 특이적인 절편을 탐침으로 사용한 Southern hybridization에서 암그루에서만 양성반응이 나타나고 수그루에서는 잡종화가 일어나지 않았다. 이러한 결과는 749 bp의 DNA 절편이 암그루의 유전체에는 존재하지만, 수그루에는 없음을 시사하였다. RAPD 마커로부터 암그루에서만 436 bp를 증폭시키는 SCAR 프라이머를 설계하였다. 이 프라이머 쌍은 암그루와 자생지에서 수집한 4개의 자웅동주 식물에서만 예상되었던 크기의 DNA 절편을 증폭하였다. 이 연구에서 개발된 SCAR 마커는 묘목 단계에서 암꽃이 피는 개체를 선발하는데 사용될 수 있을 것이다. Schisandra nigra Max., a dioecious plant native to Jeju Island in Korea, is cultivated on a small scale for fruit production. As fruit-producing female individuals are generally considered to be more valuable than male, early identification of plant sex at the seedling stage is important. In this study, a sequence-characterized amplified region (SCAR) marker associated with a female-specific region in the genome of S. nigra was investigated. Of 120 randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) primers, one primer (OPB-03) consistently amplified a 749 bp band in female plants. The female-specific PCR product was isolated and cloned, and the nucleotide sequences were then determined. Southern hybridization performed using the female-specific fragment as a probe produced positive signals only in genomic DNA from the female plants. This result revealed that the 749 bp segment of DNA was present in the genome of female plants but absent in the genome of male plants. A SCAR primer pair was designed based on the RAPD marker to amplify a 436 bp fragment in the genomic DNA of female plants. This primer pair amplified the expected size of DNA fragment in female plants and four monoecious individuals collected from a natural population. The SCAR marker identified in this study can be used to distinguish female-flowering individuals at the seedling stage.

전라남도 동부지역 오일장의 특산인 ‘국거리’ 상품에 관한 연구

한효심(Hyo Shim Han),조자용(Ja Yong Cho),허북구(Buk Gu Heo) 한국농어촌관광학회 2023 농어촌관광연구 Vol.26 No.1

토착미생물별 가축분 퇴비화 과정중 생물화학적 특성 변화

한효심(Hyo-Shim Han),이경동(Kyung-Dong Lee) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회지 Vol.45 No.6

다양한 기능을 가진 토착미생물을 분리·동정 후 퇴비화에 적용하여 우수한 기능성을 가진 발효퇴비를 제조하고자 하였다. 7개의 우수 토착미생물을 주축으로 3개의 발효퇴비를 제조하여 생리활성을 조사한 결과, 대두의 발아율 증가, 섬유소, 키틴, 단백질 분해 등의 생리활성이 대조구보다 뛰어나고, 오옥신 생산량이 유의적으로 증가하였다. 퇴비중 암모니아 가스와 휘발성 지방산 함량 역시 2차 발효가 시작되는 20일까지 함량 감소가 있었고, 대두의 건물수량이 증가함을 확인하였다. 또한 식물보호제 분해시험에서도 유의적인 분해율이 있었고, 중금속 함량 역시 유의적으로 감소하였다. 따라서 토착미생물의 다 기능적 활성을 활용한 발효퇴비의 제조는 기존보다 더 향상된 발효퇴비를 농업생산 환경에 적용할 수 있을 것이다. In order to produce high-quality fermenting composts, bacteria strains with high activities of extracellular enzymes (cellulase, chitinase, amylase, protease and lipase) were isolated from the soils in 6 provinces of Korea, and characterized by 16S rRNA gene sequence analysis and properties. The selected 7 stains inoculated to livestock manure for 2’ fermenting time, and experimental treatment divided into 3 groups, B1, B2 and B3, according to microbial activity and enzyme type. Our results showed that microbe applications (B1, B2 and B3) can increase (p<0.05) both rhizomes (17-38%) and enzyme activities (50-81%) in compost after fermenting time, respectively, compared to non-microbe treatment (control). The microbe application also decreased significantly (p<0.05) the NH3 and H2S gas contents 13.4 and 27.3% compared with control, and the Propionic acid and Butyric acid gas contents 14.5 and 19.6%, respectively, as compared to the control. The microbial degradation rate (%) of pesticides and heavy metals increased significantly (p<0.05) after fermenting time, respectively, as compared to the control. Especially, microbe applications were more effective in total rhizomes yields and bioactivities than non-microbe treatment. Thus the results of this study could help in development of potential bioinoculants and composting techniques that maybe suitable for crop production, and protectable for earth environment under various conditions.

ITS 염기서열분석에 의한 한국산, 중국산 및 러시아산 가시오갈피의 유연관계 분석

한효심(Hyo Shim Han),김두영(Doo Young Kim),이갑연(Kab Yeon Lee),박완근(Wan Geun Park),조인경(In Kyung Cho),정재성(Jae Sung Jung) 한국자원식물학회 2006 한국자원식물학회지 Vol.19 No.1

The genetic analyses of Acanthopanax senticosus Harms from Korea, China and Russia, were made by comparing the internal transcribed spacer (ITS) sequences of the nuclear ribosomal DNA. The ITS region of A. senticosus was amplified by polymerase chain reaction (PCR) using the universal primers and then directly sequenced. The length of the ITS region including 162 bp 5.85 rRNA gene ranged from 608 bp (for Korean and Chinese) to 611 bp (for Russian). The G+C content of ITS region were 60.20% for Korean and Chinese plants and 60.06% for Russian plants. Sequence comparisons indicated that ITS regions of A. senticosus from Korea and China were identical, whereas the ITS sequence of A. senticosus from Russia showed 99.2% homology with the plants from Korea. Variation in sequences were attributable to 5 bp substitution such as transversion or insertion events. These results suggested that A. senticosus Harms from Korea and China were closely related in phylogenetic relationship compared to Russian. In addition, A. senticosus Harms were more similar to Kalopanax pictus than A. sessiliflorus in their ITS sequences. 한국, 중국, 러시아에서 자생하고 있는 가시오갈피에 대한 유전적 유연관계를 파악하기 위해 ITS (internal transcribed spacer)의 염기서열을 분석하였다. Universal primer를 사용하여 PCR로 증폭시킨 후 염기서열을 결정한 결과 ITS의 길이는 162 bp의 5.8S rRNA 유전자를 포함하여 한국산과 중국산은 608 bp 그리고 러시아산은 611 bp로 나타났다. ITS영역의 G+C 함량은 한국산과 중국산이 60.20%이고 러시아산이 60.06%였다. 한국산과 중국산의 ITS영역은 100% 동일하였으며, 러시아산은 한국산과 비교했을 때 3 bp의 염기삽입과 2 bp의 염기치환이 존재하여 99.2%의 상동성을 나타내었다. 따라서 한국산 가시오갈피는 러시아산보다 중국산과 유전적 유연관계가 더 가까운 것으로 추정된다. 또한 동일 속내에서는 오갈피나무보다는 음나무와 ITS 염기서열이 유사한 것으로 나타났다.

연구보문 : 식물환경 ; 울금의 생육, 수량 및 품질에 미치는 퇴비의 효과

한효심 ( Hyo Shim Han ),우서 ( Seo Woo ),김동관 ( Dong Kwan Kim ),허북구 ( Buk Gu Heo ),이경동 ( Kyung Dong Lee ) 한국환경농학회 2010 한국환경농학회지 Vol.29 No.2

Curcuma longa L. (turmeric) is an important medicinal plant that has been historically used in herbal medicine and in the health food throughout Asia etc. Recently, the demands on rhizome of turmeric are increasing greatly by well-being boom, but there is not enough to meet the demands. To fulfill increasing demands, cultivation system strategies using the organic fertilizers are required to produce a greater amount of rhizome with good quality and yield. A field experiment was conducted to determine the effect of composts, NPK fertilizer(control, F), NPK + swine manure(SM) and NPK + fermentation manure from the wasted oriental medicine materials(OMWM), on rhizome yield and the content of bioactive components for quality. Our results showed that two compost applications can increase both rhizomes(24.1-25.9%) and curcumin(21.7-41.0%) yields, respectively, compared to F control. The content of amino acids increased significantly by SM and OMWM treatments. SM and OMWM application also increased the total phenol yields 7.8 and 8.7 g/10a compared with control 6.3 g/10a, the flavonoid yields 6.3 and 7.3 g/10a compared with control 5.3 g/10a, and also antioxidant activity 21.7 and 41%, respectively, as compared to the control. Especially, OMWM was more effective in total rhizomes yields and bioactivities and in the biosynthesis of curcumin and bioactive components than SM treatments, but the biological pathway was not clear, still. This experiment suggests that curcumin or bioactive components affected by adding SM and OMWM could increase the yields and quality of turmeric.

우리나라에서 분리된 참다래 꽃썩음병 병원세균(Pseudomonas syringae pv. syringae)의 플라스미드와 Cu 저항성 유전자

박소연,한효심,이영선,고영진,신종섭,정재성,Park, So-Yeon,Han, Hyo-Shim,Lee, Young-Sun,Koh, Young-Jin,Shin, Jong-Sup,Jung, Jae-Sung 한국미생물학회 2007 미생물학회지 Vol.43 No.4

Pseudomonas syringae pv. syringae는 우리나라에서 참다래 꽃썩음병의 원인세균으로 알려져 있다. 본 연구에서는 우리나라의 서로 다른 참다래 과수원에서 분리되어 동정된 11개 균주의 꽃썩음병균이 가지고 있는 플라스미드 양상을 pulsed-field 젤 전기영동으로 조사하였다. 그 결과 전체 균주들은 가지고 있는 플라스미드의 개수와 크기에 따라 6개 그룹으로 나누어 졌다. 플라스미드의 수는 0에서 4개, 크기는 22 kb에서 160 kb로 다양하였다. 이들 중 두 개의 플라스미드를 가지고 있는 그를 III에 속하는 4균주가 Cu에 대한 저항성을 보였다. Southern blot hybridization 결과 Cu 저항성 유전자는 48 kb 크기의 플라스미드에 들어 있었다. Pseudomonas syringae Pv. syringae is a causal agent of bacterial blossom blight of kiwifruit in Korea. Eleven strains of the pathogen were isolated from different kiwifruit orchards in Korea and the plasmid profiles were obtained by pulsed-field gel electrophoresis. They could be clustered into six groups according to the number and size of plasmids. The number of plasmids per strain and size of these plasmids ranged from 0 to 4 and from 22 to 160 kb, respectively. Among them, four strains belonging to Group III which harbored two plasmids were resistant to copper sulfate. Southern blot hybridization of the plasmid DNA indicated that the copper resistance determinant was carried on a 48 kb plasmid.

사람 모발에 부착되어 있는 세균의 동정 및 항생제 감수성

이문숙,한효심,정재성,Lee Moon Sook,Han Hyo Shim,Jung Jae Sung 한국미생물학회 2005 미생물학회지 Vol.41 No.1

사람의 모발에 부착되어 있는 세균을 분리 동정한 후 이 세균들의 항생제 감수성을 확인하였다. 중환자실에 입원해 있는 환자와 건강인의 모발에서 39개의 세균을 분리한 결과, Staphylococcus epidermidis가 19주로 가장 많았으며 그 다음으로 S. aureus가 14주, S. waneri가 5주, S. pasteuri가 1주 순으로 나타났다. Amikacin, ampicillin, bacitracin, carbenicilline, cefazolin , cefoperazone , chloramphenicol, erythromycin, gentamicin, methicillin, nalidixic acid, neomycin, oxacillin, penicillin, streptomycin, tetracycline, vancomycin에 대한 내성을 디스크 확산법으로 확인하였다. 항생제에 내성을 나타내는 세균들은 모두 입원환자의 모발로부터 분리된 것들이었다. 사람의 모발에 부착된 세균을 제거하기 위해 시중에 유통되고 있는 모발 세정제와 계면활성제인 SDS를 처리하였으나 제거효과가 없었다. 이러한 결과는 사람의 모발에 부착되어 있는 세균들이 병원 등에서 교차 감염원이 될 수 있는 가능성을 보여주며, 모발에 부착되어 있는 세균 소독의 중요성을 확인시켜주었다. This study was carried out to identify bacterial strains adhered to human scalp hair and to investigate the antibiotic susceptibility of them. A total of 39 isolates were obtained from patients in intensive care units and healthy persons. The most common species isolated was Staphylococcus epidermidis (19 isolates), followed by S. aureus (14 isolates), S. waneri (5 isolates), and S. pasteuri (1 isolate). The susceptibility of isolates to amikacin, ampicillin, bacitracin, carbenicillin, cefazolin, cefoperazone, chloramphenicol, erythromycin, gentamicin, methicillin, nalidixic acid, neomycin, oxacillin, penicillin, streptomycin, tetracycline and vancomycin was determined by the disk diffusion method. All of the antibiotic resistant isolates were obtained from patient scalp hair. To examine the effect of conventional shampoo and detergent SDS on removing of bacteria from hair, we treated hair with culture solution of S. aureus. The bacteria attached to hair were not removed even by repeated washing with detergents. These results suggested that hair could be a source of bacterial contamination in hospital.

쑥갓의 꽃에서 분리한 sesquiterpene lactones의 항균활성

하태정,한효심,장기창,장대식,조동령,양민석,이경동,Ha, Tae-Jung,Han, Hyo-Shim,Jang, Ki-Chang,Jang, Dae-Sik,Cho, Dong-Young,Yang, Min-Suk,Lee, Kyung-Dong 한국응용생명화학회 2003 한국농화학회지 Vol.46 No.3

Thirteen sesquiterpene lactones isolated from the flower of Chrysanthemum coronarium L., which has been widely cultivated in Korea as a vegetable for a long time, were investigated their antimicrobial activities against eight bacteria and five phytopathogenic fungi. The antimicrobial activities of dihydrochrysanolide (6) and 1-epi-dihydrochrysanolide (7) showed strong activities against all the bacteria such as Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus and Vibrio parahaemolyticus. Especially, Staphylococcus aureus was investigated that have very strong antibacterial activity to $1.56\;{\mu}g{\cdot}disc^{-1}$, respectively. Also, most of sesquiterpene lactones, which have ${\alpha}-methylene-{\gamma}-butyrolactone$ group, were exhibited strong activity to Gram(+) bacteria than Gram(-) bacteria. In the antifungal test, Rhizoctonia solani and Phytophthora capsici known as phytopathogenic fungi have exhibited all extensive activity about compounds that have ${\alpha}-methylene-{\gamma}-butyrolactone$ group. 쑥갓(Chrysanthemum coronapium L.)의 꽃에서 분리한 13개의 sesequiterpene lactone들에 대한 생리활성 실험의 일환으로, 세균 8종과 곰팡이 5종을 이용하여 항미생물 활성을 검토하였다. 그 결과, 항세균 실험에서 Gram 양성균인 Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus 균들과 Gram 음성균인 Vibrio parahaemolyticus균이 쑥갓에서 분리된 13종의 화합물들에 대하여 광범위한 활성을 나타내었으며, 이들 중에 dihydrochrysanolide 유도체가 Staphylococcus aureus균에서 $3.1\;{\mu}g{\cdot}disc^{-1}$이하의 강한 항세균 활성을 보였다. 항진균 실험에서는 ${\alpha}-methylene-{\gamma}-butyrolactone$ group을 가진 화합물들이 Rhizoctonia solani와 Phytophthora capsici에 대해 강한 항진균 활성이 조사되었다.

인산질 및 칼리질 비료결핍이 Italian Ryegrass의 정유 및 대사물질 함량에 미치는 영향

심선엽(Sun-Yup Shim),송경영(Young-Kyung Song),홍은영(Eun-Yong Hong),최기춘(Ki-Choon Choi),김동관(Dong-Kwan Kim),한효심(Hyo-Shim Han),이경동(Kyung Dong Lee) 한국토양비료학회 2017 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2017 No.10

인산질 및 칼리질 비료결핍이 Italian Ryegrass의 수량과 품질에 미치는 영향

심선엽(Sun-Yup Shim),송경영(Young-Kyung Song),홍은영(Eun-Yong Hong),최기춘(Ki-Choon Choi),김동관(Dong-Kwan Kim),한효심(Hyo-Shim Han),이경동(Kyung Dong Lee) 한국토양비료학회 2017 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2017 No.10