뿌리기생식물 종자의 발아를 유도하는 대표적인 물질로 알려진 Strigolactone은 토양균의 하나인 Arbuscular mycorrhizal 균과의 공생적 작용은 물론, 식물 지상부의 곁가지 생성을 억제하는 식물 호르몬으로서도 알려져 있다. 최초의 Strigolactone이 목화에서 확인되어 Strigol로 명명된 이후, 지금까지 약 15종 이상의 Strigolcatone이 숙주 식물과 비숙주 식물로부터 확인되었다. 대부분의 Strigolactone은 모핵이 되는 tricyclic-lantone(ABC-ring)에 methyl butenolide(D-ring)이 enol ether 결합된 구조를 이루고 있다. 이러한 구조적 특징이 뿌리기생식물 종자의 발아를 자극하는 활성으로 작용한다. 특히, Strigolactone의 C-D ring구조와 AB ring의 치환기가 뿌리기생식물의 발아자극활성과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 지금까지 뿌리기생식물 종자의 발아자극활성에 관한 많은 연구가 이루어졌으나, 이는 Strigolactone 단독처리를 통한 활성을 측정한 것이다. 대부분의 식물은 두 종류 이상의 Strigolactone을 분비하는 것으로 알려져 있다. 따라서 Strigolactone 혼합물에 대한 뿌리기생식물 종자의 발아자극활성을 조사할 필요가 있다 하겠다. 그러므로 본 연구에서는 대표적인 뿌리기생식물로 알려진 Orobanche minor와 Phelipanche ramosa 종자를 이용하여, solanacol, solanacyl acetate, orobanchol, orobanchyl acetate 및 각각의 입체이성질체 혼합물에 대한 발아자극활성을 조사하였다. 두 종류의 뿌리기생식물 종자는 평상시 휴면 상태로 존재하므로, 실험 전에 휴면 타파처리인 Conditioning을 실시한 수 실험에 사용하였다. 또한, 각각의 Strigolactone 혼합물은 10-13M~10-7M로 처리하였으며, positive control 과 negative control로는 합성 Strigolactone인 GR24와 Milli-Q를 각각 사용하였다. 뿌리기생식물 orobanche minor 종자에 대한 발아자극활성을 측정한 결과, Strigolactone 혼합물의 활성에 큰 차이가 확인되지 않았다. 그러나 2’-epi-solanacyl acetate 혼합물의 경우 다른 혼합물에 비해 낮은 활성을 나타내었다. 또 다른 뿌리기생식물 phelipanche ramosa 종자에 대한 발아자극활성에서도 각 처리구에서 뚜렷한 차이는 확인되지 않았다.

국내에 다양한 블루베리 품종이 재배되고 있으나 품종 도입이 묘목업자들에 의해 주도됨으로써 정확한 품종의 판별이 어렵고 구입한 품종의 특성이 상이하여 재배자들이 고충을 겪는 일이 많아 국내 도입된 블루베리 품종의 형태학적 특성을 파악하기 위해 연구를 수행하였다. 블루베리 신초 마디의 길이는 대부분 품종이 10~20mm 정도인 것으로 나타났다. 북부 하이부쉬블루베리 품종 계통의 마디가 길고 래빗아이블루베리 품종의 마디가 짧은 편으로 나타났으나 품종에 따라 차이가 많이 나타나 일관적인 특성으로 볼 수는 없었다. 잎의 종경은 품종에 따라 3~8cm으로 나타났으며, 횡경은 1~4cm로 다양하게 나타났다. 잎은 하이부쉬블루베리의 경우 짙고 빛나는 왁스층을 띄는 녹색을 띄는 특징을 지닌 것들이 대부분이었으며 래빗아이블루베리나 남부 하이부쉬블루베리의 경우에는 하얀 분가루가 있는 듯한 연녹색 잎색을 띄는 특징을 보였으나 품종별로는 뚜렷한 차이를 보이지는 않았다. 하이부쉬블루베리의 경우 화기의 색은 하얀색이 대부분이었으며 래빗아이블루베리 계통은 붉은색을 띄는 것이 많았으며 그 종간교잡종인 남부 하이부쉬블루베리에서도 붉은색을 띄는 품종이 많은 것으로 조사되었다. 화기의 종경은 대부분 5~9mm, 횡경은 8~13mm로 나타났으며 화관 크기는 2~6mm로 다양하게 조사되었다. 과실의 무게는 품종에 따라 1~3g으로 나타났으며 과실의 종경은 14~20mm, 횡경은 10~15mm으로 나타났다. 과실의 경도는 0.4~0.6N으로 대부분은 0.5~0.6N으로 비슷하게 나타났다. 당도는 11~16oBrix으로 조사되었으나, 대부분 품종의 당도는 11~12oBrix로 나타났다. 과실의 산도는 0.3~1.3%로 ‘Bladen’, ‘Duke’, ‘Friendship’, ‘Georgiagem’, ‘Northsky’, ‘Polaris’가 산도 0.3%로 가장 낮아 반수고 하이부쉬블루베리 품종의 산도가 대부분 낮은 것으로 조사되었다. 수확기는 북부 하이부쉬블루베리 조생종인 ‘Weymouth’가 5월 23로 가장 빨랐으며 래빗아이블루베리인 ‘Tifblue’와 ‘Southland’의 수확이 8월 초순으로 가장 늦었다. 수확 기간은 짧게는 2주일부터 길게는 품종에 따라 7주 정도가 소요되었다. 이와 같이 블루베리 품종별 형태적 특성 조사를 군집 분석한 결과, 종에 따른 차이는 항목에 따라 나타나기도 하였으나 뚜렷한 차이를 보이지는 않아 형태적 차이에 따른 품종의 구분은 어려울 것으로 판단되어 품종 구분을 위해서는 형태적 특성 외에 분자 마커의 개발이 필요할 것으로 판단되었다.

The GA application on grapevines induces parthenocarpy, fruit set without fertilization, and the inhibition of pollen tube growth. But the molecular mechanism underlying this inhibition is not understood. Similar defective pollen tube growth within the transmitting tract has been reported in the mutant of GABA transaminase (GABA-T), referred to as pollen-pistil-interaction2 (pop2) in Arabidopsis. In spite of the similarity of pollen tube growth inhibition observed in GA-applied grapevines with that of pop2, only the effects of GABA on stress responses in grapevines have been reported. In present study, transcriptional changes of Vitis GABA metabolic genes, together with changes in GABA levels with or without GA application were analyzed to define how GA application restrained the pollen tube growth in grapevines. A GA solution (Dongbu, Seoul, Korea) at 100 ppm was onto inflorescence clusters 14 days before full bloom (DBF) and clusters were harvested at 0, 1, 2, 4, 7, 9, 12, 14, 16, and 19 days after GA application. Harvested inflorescence samples were immediately frozen in LN2 and extracted RNA and amino acid. The GABA contents were analyzed using high-performance liquid chromatography (Agilent 1100 HPLC, Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, USA) equipped with a C18 column (4.6 mm×150 mm, 3.5 μm/VDS optilab, Berlin, Germany), according to the manufacturer’s instructions. Without GA application, the simultaneous high expressions of VvGAD1, VvGAD4 and VvGABA-T2 during 10 to 5 days before full bloom (DBF) showing the activation of GABA metabolism. But the contents of GABA were low before 2 DBF, and it peaked only at near full bloom when expression levels of VvGABA-T2 remained low. After GA application, the contents of GABA were constant during 10 to 5 DBF, although transcription levels of both VvGAD1 and VvGABA-T2 rapidly declined less than 30% of the levels observed without GA application. However, the GABA levels increased more than 2-fold only at near full bloom, compared to those without GA application, and at that time, expression levels of VvGAD1 up-regulated more than 3-fold and those of VvGABA-T2 kept low. But other amino acid contents did not show significant changes. In case of VvSSAHDs, their transcriptional changes with or without GA application were not correlated with GABA levels. These results indicates that GABA levels before pollination is tightly regulated, but GA application alters the GABA-shunt to accumulate excess GABA more than needed for proper pollen tube growth at full bloom. Gibberellin application alters the GABA-shunt to accumulate excess GABA resulting in inhibition pollen tube growth in grapevines.

국내에 다양한 블루베리 품종이 재배되고 있으나 품종 도입이 묘목업자들에 의해 주도됨으로써 정확한 품종의 판별이 어렵고 구입한 품종의 특성이 상이하여 재배자들이 고충을 겪는 일이 많아 국내 도입된 블루베리 품종의 형태학적 특성을 파악하기 위해 연구를 수행하였다. 블루베리 신초 마디의 길이는 대부분 품종이 10~20mm 정도인 것으로 나타났다. 북부 하이부쉬블루베리 품종 계통의 마디가 길고 래빗아이블루베리 품종의 마디가 짧은 편으로 나타났으나 품종에 따라 차이가 많이 나타나 일관적인 특성으로 볼 수는 없었다. 잎의 종경은 품종에 따라 3~8cm으로 나타났으며, 횡경은 1~4cm로 다양하게 나타났다. 잎은 하이부쉬블루베리의 경우 짙고 빛나는 왁스층을 띄는 녹색을 띄는 특징을 지닌 것들이 대부분이었으며 래빗아이블루베리나 남부 하이부쉬블루베리의 경우에는 하얀 분가루가 있는 듯한 연녹색 잎색을 띄는 특징을 보였으나 품종별로는 뚜렷한 차이를 보이지는 않았다. 하이부쉬블루베리의 경우 화기의 색은 하얀색이 대부분이었으며 래빗아이블루베리 계통은 붉은색을 띄는 것이 많았으며 그 종간교잡종인 남부 하이부쉬블루베리에서도 붉은색을 띄는 품종이 많은 것으로 조사되었다. 화기의 종경은 대부분 5~9mm, 횡경은 8~13mm로 나타났으며 화관 크기는 2~6mm로 다양하게 조사되었다. 과실의 무게는 품종에 따라 1~3g으로 나타났으며 과실의 종경은 14~20mm, 횡경은 10~15mm으로 나타났다. 과실의 경도는 0.4~0.6N으로 대부분은 0.5~0.6N으로 비슷하게 나타났다. 당도는 11~16oBrix으로 조사되었으나, 대부분 품종의 당도는 11~12oBrix로 나타났다. 과실의 산도는 0.3~1.3%로 ‘Bladen’, ‘Duke’, ‘Friendship’, ‘Georgiagem’, ‘Northsky’, ‘Polaris’가 산도 0.3%로 가장 낮아 반수고 하이부쉬블루베리 품종의 산도가 대부분 낮은 것으로 조사되었다. 수확기는 북부 하이부쉬블루베리 조생종인 ‘Weymouth’가 5월 23로 가장 빨랐으며 래빗아이블루베리인 ‘Tifblue’와 ‘Southland’의 수확이 8월 초순으로 가장 늦었다. 수확 기간은 짧게는 2주일부터 길게는 품종에 따라 7주 정도가 소요되었다. 이와 같이 블루베리 품종별 형태적 특성 조사를 군집 분석한 결과, 종에 따른 차이는 항목에 따라 나타나기도 하였으나 뚜렷한 차이를 보이지는 않아 형태적 차이에 따른 품종의 구분은 어려울 것으로 판단되어 품종 구분을 위해서는 형태적 특성 외에 분자 마커의 개발이 필요할 것으로 판단되었다.

뿌리기생식물 종자의 발아를 유도하는 대표적인 물질로 알려진 Strigolactone은 토양균의 하나인 Arbuscular mycorrhizal 균과의 공생적 작용은 물론, 식물 지상부의 곁가지 생성을 억제하는 식물 호르몬으로서도 알려져 있다. 최초의 Strigolactone이 목화에서 확인되어 Strigol로 명명된 이후, 지금까지 약 15종 이상의 Strigolcatone이 숙주 식물과 비숙주 식물로부터 확인되었다. 대부분의 Strigolactone은 모핵이 되는 tricyclic-lantone(ABC-ring)에 methyl butenolide(D-ring)이 enol ether 결합된 구조를 이루고 있다. 이러한 구조적 특징이 뿌리기생식물 종자의 발아를 자극하는 활성으로 작용한다. 특히, Strigolactone의 C-D ring구조와 AB ring의 치환기가 뿌리기생식물의 발아자극활성과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 지금까지 뿌리기생식물 종자의 발아자극활성에 관한 많은 연구가 이루어졌으나, 이는 Strigolactone 단독처리를 통한 활성을 측정한 것이다. 대부분의 식물은 두 종류 이상의 Strigolactone을 분비하는 것으로 알려져 있다. 따라서 Strigolactone 혼합물에 대한 뿌리기생식물 종자의 발아자극활성을 조사할 필요가 있다 하겠다. 그러므로 본 연구에서는 대표적인 뿌리기생식물로 알려진 Orobanche minor와 Phelipanche ramosa 종자를 이용하여, solanacol, solanacyl acetate, orobanchol, orobanchyl acetate 및 각각의 입체이성질체 혼합물에 대한 발아자극활성을 조사하였다. 두 종류의 뿌리기생식물 종자는 평상시 휴면 상태로 존재하므로, 실험 전에 휴면 타파처리인 Conditioning을 실시한 수 실험에 사용하였다. 또한, 각각의 Strigolactone 혼합물은 10-13M~10-7M로 처리하였으며, positive control 과 negative control로는 합성 Strigolactone인 GR24와 Milli-Q를 각각 사용하였다. 뿌리기생식물 orobanche minor 종자에 대한 발아자극활성을 측정한 결과, Strigolactone 혼합물의 활성에 큰 차이가 확인되지 않았다. 그러나 2’-epi-solanacyl acetate 혼합물의 경우 다른 혼합물에 비해 낮은 활성을 나타내었다. 또 다른 뿌리기생식물 phelipanche ramosa 종자에 대한 발아자극활성에서도 각 처리구에서 뚜렷한 차이는 확인되지 않았다.

Koji (Aspergillus oryzae) is used to ferment crude cereals of wheat to make a traditional alcoholic drink called Makkolli and industrial materials. It’s quality varies depending on the wheat quality. Four domestic wheat varieties (Kosomil, Jokyungmil, Geumgangmil, Baegjungmil) were characterized. They were found similar in pH (6.02 to 6.08) and total acid (0.105 to 0.120%) contents. However, amino acid content of Gemgangmil was the highest (4.46%) and that of Baegjungmil was the lowest (3.72%). The total bacillus number was highest in Kosomil (333×103CFU/ml) and lowest in Gemgangmil (60×103CFU/ml). On the other hand, the fungus number was 47×105CFU/ml in Gemgangmil and the other varieties had similar quantity. The content of Alpha-amlyase was the highest (500.01unit/g) in Kosomil followed by Jokyungmil and Gemgangmil, and the lowest was in Baegjungmil (353.32unit/g). The content of Glucoamlyase was the highest in Geumgangmil (5105.0unit/g) followed by Jokyungmil and Kosomil, and the lowest was in Baegjungmil (3880.0unit/g). Acid protease was the highest in Kosomil (3515.15unit/g) followed by Geumgangmil and Baegjungmil, and the lowest in Jokyungmil (1280.5unit/g). From the result, Koji made from Kosomil was found to be of superior quality.

As one of the most severe stress conditions, drought strongly affects the plant growth and productivity. OsPIL1, a gene encoding a rice Phytochrome Interacting Factor (PIF)-Like transcription factor, was found to be down-regulated under drought stress condition. OsPIL1 shows a diurnal expression pattern and known to be involved in regulation of plant height. However, the mechanisms of down-regulation of OsPIL1 expression under stress conditions are remained unclear. In this study, the expression of PIF4 and PIF5, the most homologous genes of OsPIL1 in Arabidopsis, was analyzed and the expression of these genes were found to be oscillated in circadian manner and down-regulated in response to drought and low temperature similar to that of OsPIL1. To identify the regions involved in the responses to drought, low temperature and diurnal cycle, the promoter analysis of PIF4 was performed using transgenic Arabidopsis. Further promoter analysis is ongoing to specify regulatory regions in more detail.

‘Tocomi-1’, a new japonica rice cultivar derived from a 200 Gy gamma ray irradiation with high tocopherol content and red pericarp. The local adaptability test of MRXII-1001-1 was carried out from 2012 to 2014 and it was named as ‘Tocomi-1’ in 2014. This variety is medium matured with heading date of August 12 in honam plain area of Korea. This variety is about 80 cm tall culm length and 106 spikelets per panicle. Its 1,000 grain-weight of rice seeds is 25.4 g. The yield potential of this variety is about 5.15 MT/ha in local adaptability test for three years. This variety exhibited greater seed longevity than the Donganbyeo, indicating a crucial role for tocopherols in maintaining viability during quiescence, and displayed faster seedling growth during the early growth stage. Tocopherol contents was 50% higher than the Donganbyeo. To study the molecular mechanism underlying vitamin E biosynthesis, we examined the expression patterns of seven rice genes encoding vitamin E biosynthetic enzymes. Accumulation levels of the OsVTE2 transcript and OsVTE2 protein in the ‘Tocomi-1’ were significantly higher than in the Donganbyeo. Sequence analysis revealed that the ‘Tocomi-1’ harbored a point mutation in the OsVTE2 promoter region, which resulted in the generation of MYB transcription factor—binding cis-element. These results help identify the promoter regions that regulate OsVTE2 transcription, and offer insights into the regulation of tocopherol content in ‘Tocomi-1’.

스프레이국화 ‘매직발라드’ 는 2010년 10월에 경남농업기술원 화훼연구소에서 복색 홑꽃인 ‘Hansome’을 모본, 생장성이 좋고 흰녹병에 강한 복색 홑꽃 화형의 ‘Magic(CFC0072)’을 부본으로 인공교배하여 획득한 474개의 종자로부터 실생계통을 양성하여 화색이 좋고 화형이 안정되며, 생장성이 우수한 홑꽃 화형의 복색(RP64A/WNN155C)인 스프레이국화 ‘HM11-141’을 개체 선발하였다. 삽목에 의해 개체증식 후 화훼연구소 비닐온실 내에 정식하였으며, 2012년부터 2013년까지 2년간에 걸쳐 1∼2차 생육특성검정을 통해 안정성, 균일성과 흰녹병 저항성 등을 조사하였고, 2014년에는 계통번호 ‘경남교CS-42호’를 부여하여 3차 특성검정을 수행해 안정성과 균일성에 대한 연차별 재현성 그리고 주년생산성(자연, 촉성, 억제재배) 및 품평회와 시장출하 등을 통해 생산자와 소비자의 기호성 평가를 받았다. 그 결과 고생장성이면서 착화성이 좋고 흰녹병에도 비교적 강해 재배자들이 선호하고 또한 화형·화색이 우수하여 소비자들의 기호성이 아주 높을 뿐만 아니라 품질이 우수하다고 판단되어 2014년 농작물 직무육성신품종심의회 심의를 거쳐 ‘매직발라드’로 명명하고 12월말 국립종자원에 품종보호출원 하였다. 국화 ‘매직발라드’ 품종의 자연개화기는 10월 하순이며, 선명한 자주색(RP64A) 꽃잎의 가장자리 부분에 깊게 백색(WNN155C) 테를 아주 조화롭게 두른 복색 홑꽃 화형인 스프레이국화이다. 화형이 안정되고 화색이 우수하며, 생육이 균일하고 동시개화 한다. 초장 125.5cm, 줄기 직경 7.2mm로 대조품종인 ‘Hansome’의 114.7cm, 6.4mm 보다 11cm, 0.8mm 정도 길고 굵으며, 꽃 크기는 6.4cm로 대조품종 보다 약간 크다. 턱잎 크기는 중간 정도이고 잎은 대조품종 보다 약간 크다. 잎 최하단의 열편 깊이가 얕은 편이고 기부의 주된 모양이 대조품종은 둥근 반면에 심장형이며, 잎의 광택은 약하다. 잎자루 길이는 11.3cm로 약간 길지만 견고하여 부러짐이 없어 절화시 작업성이 좋다. 설상화의 주된 형태는 선단모양이 둥근 모양이고 꽃잎 수는 29.8개로 많다. 평균 착화수는 14.8개로서 대조품종 보다 1∼2개 적고 절화수명은 21.9일로 대조품종 보다 3일정도 길다. ‘매직발라드’ 품종은 비닐하우스 내에서 연중재배 할 수 있으며, 재배상 유의사항은 하계 고온기에는 화색 발현을 위해 한 낮엔 차광율 30% 정도의 한랭사로 차광하여 온도상승을 막아주고 환기도 충분히 해 주는 것이 좋다.

In the rice inflorescence development, timing of inflorescent meristem abortion, conversion of the rachis branch meristem to the terminal spikelet meristem and shift to lateral meristem identity determine the overall architecture of the rice panicle (keda-Kawakatsu et al. 2009). Cheng et al. (2011) reported that quantitative trait loci (QTLs) have major effects on panicle apical abortion in rice. However, there have been very few reports about panicle tip mutants. Therefore, this research is conducted to fine map mutant gene and perform functional analysis of mutant gen. Hwacheongbyeo (japonica rice) seed was treated with ethyl methane sulfonate (EMS) for inducing mutation. Two F2 population (Japanica mutant crossed with wild type and Japanica mutant crossed with Milyang 23, Indica type) were established for Phenotyping and genomic analysis. STS markers in crop molecular Breeding laboratory. Additional STS markers for fine mapping were developed based on the Nipponbare genome sequence (http://rgp.dna.affrc.go.jp/blast/runblast.html). All F2 generations showed the segregation of normal plants and mutant following a ratio of 3:1 suggesting the mutant phenotype is caused by a single recessive gene. Initial BSA test made using STS markers confirmed the mutant gene is found in the long arm of chromosome 8. Panicle tip mutant gene, pnt has pleotropic effect which has been manifested in significant reduction of tiller development starting from late stage of vegetative growth and pronounced effect on possession of stay green nature of the rice during the vegetative stage of development. The only significant difference observed within panicle traits is the number of spikelet on primary branch and spikelet fertility. The first primary branch which contain aborted spikelet and elongated distance between spikelet is the most affected structure in the panicle.

Rice gene functional annotation is greatly hindered due to functional redundancy. Based on OGRO database information, function of only 1022 genes were characterized previously where estimated expressed genes is approximately 50000. TFs protein class consist of 80 families and function of only 211 were reported. To address this issue, we developed web resource using MySQL, PHP and related frame work. Database integrates expression pattern and diverse data in phylogenomic contest. Since TFs plays diverse role in plants, meta-expression analysis would provide putative function of remaining genes. Using this approach and in-house database, we have identified featured expression groups: 228 belongs to anatomy, 224 to abiotic stress, 202 to biotic stress and hormone responsive group includes 267 genes. Out of 315 known genes through loss of functional studies, 294 genes have no closely related family members. Among 12 pairs with probes in database, 6 genes have PCC value with more than 0.5 among closely related genes. These data suggest that TFs showing more than 0.5 PCC value among closely relating family members more likely have functional dominancy. This study will provide useful functional information for whole rice TFs and suggest promising functional genomic studies.

In the course of map-based cloning, mutant genes are identified through linkage to specific region on genetic map. Here, we demonstrated gametophytic mutant line, named as AP-28-23, in which mutant gene was mapped on chromosome 2. Based on phenotypic analysis of mature pollen, mutant phenotype of AP-28-23 was classified into three classes, wild-type showing 2-4%, moderate 35-53% and severe type 97-100% on aberrant pollen frequencies, respectively. The severe type is completely sterilized with 100% unfertilized ovules. We also revealed that the transmission was reduced through male gametophyte in the AP-28-23 line. The transmission efficiency (TE) through the male gametophyte is only 0.67%, whereas in the female gametophyte is 89.87%.

UDP-glucose 4-epimerase (UGE; EC 5.1.3.2) is an enzyme that plays an essential role in the interconverts UDP-D-glucose (UDP-Glc) and UDP-Dgalactose (UDP-Gal). Five members of the Chinese cabbage (Brassica rapa) UDP-glucose 4-epimerase gene family, designated BrUGE1 to BrUGE5, have been cloned and characterized. Quantitative PCR shows that the BrUGE1and BrUGE4 mRNA are most abundant among other BrUGE genes, accounting for more than 55% of total BrUGE transcripts in most of the tissues examined. All genes showed organ specific expression pattern, two of which (BrUGE1 and 4) actively responded after Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum infection, while four genes (BrUGE-1, -3, -4 and -5)were shown to respond considerably against salt, drought and abscisic acid (ABA) treatments. To better understand the function of the UGE gene, we constructed a recombinant pART vector carrying the BrUGE1 gene under the control of the CaMV 35S promoter and nos terminator and transformed using Agrobacterium tumefaciens. We then investigated BrUGE1 overexpressing rice lines at the physiological and molecular levels under biotic and abiotic stress conditions. Bioassay of T3 progeny lines of the transgenic plants in Yoshida solution containing 120 mM Nacl for 2 weeks, confirmed that the BrUGE1 enhances salt tolerance to transgenic rice plants. Also T3 progeny lines of the transgenic plants, when exposed to infection caused by Xanthomonas oryzae pv oryzae, showed tolerance to bacterial blight. These results showed that BrUGE1 can be used as potential genetic resource for engineering Brassica with multiple stress resistance.

sy-2 (Seychelles-2) is a temperature sensitive natural mutant of Capsicum chinense and native to Seychelles Island in Africa. Previously we showed that sy-2 leaves were irregularly shaped and defective in chlorophyll development at temperatures below 24℃. A segregation test revealed that the sy-2 gene is controlled by a single recessive gene. To identify the sy-2 gene, we performed a map-based cloning approach using a total 600 individual F2 plants derived from crossing sy-2 and the wild type C. chinense ‘No.3341’. Fine-mapping of the locus allowed us to position sy-2 to an approximately 170-kb region flanked by markers IN2-1-1 and SNP-3-7 on chromosome 1. Among the approximately 36 hypothetical genes in this region several candidate genes including: HSP90-like ATPase family proteins, lipid-transfer proteins, calmodulin-domain protein kinases, and zinc finger proteins (ZFPs) were identified. RT-PCR and sequencing of the hypothetical genes are under way to identify sy-2.

Phytophthora capsici an Oomycete pathogen is a major challenge to the pepper (Capsicum spp.) production around the world. Control measures are proved ineffective, so breeding resistant cultivars are the most promising strategy against the pathogen. Resistance against P. capsici is governed by quantitative trait loci (QTL). According to previous studies on QTL detection, the QTL on pepper chromosome 5 is a major contributor to resistance. In this study, to exploit the involvement of this QTL and identify its contributing genes, the F2 population derived from a cross between ECW30R and CM334 was inoculated with a medium virulence P. capsici strain JHAI1-7 zoospores at the 6-8 leaf stage. Composite interval mapping revealed two major QTLs; QTL5-1 from 7 days post inoculation (dpi) and QTL5-2 from 16 dpi on chromosome 5. To characterize and detect interactions of the two QTLs, near isogenic lines (NIL) were constructed by crossing Tean and recombinant inbred line (RIL) derived from a cross between YCM334 and Tean. RILs were screened with P. capsici strain MY-1 and resistant lines were selected. Among the resistance RILs most closely related to Tean were selected using AFLP and SSR genotyping data. These RILs were named as YT39-2 and YT143-2. To develop more advanced NILs, two rounds of marker-assisted backcrossing were done using a high-throughput SNP genotyping system (EPI Fluidigm, USA). Among the NILs derived from YT39-2, YT39-2-64 contains only QTL5-1 whereas YT39-2-61 and YT39-2-69 were identified to have both QTLs. On the other hand, YT143-2-55-7 with the highest Tean genetic background contains QTL5-1 only. In the next step, the 3 different NILs having QTL5-1, QTL5-2 individually and both QTLs will be identified. Furthermore, phenotyping and fine mapping will be done for the analysis of individual and interaction effects of QTLs.

한국형 잔디는 다른 병에 비해 진전 속도가 빠르고 주로 뿌리에서부터 발병하여 잔디를 고사시키고 발병 후 구제하기 매우 어려운 라이족토니아잎마름병(라지패취)이 큰 문제로 대두되고 있다. 라이족토니아잎마름병(라지패취)은 Rhizoctonia solani AG2-2(Ⅳ)병원균에 의해 발생하는데, 이 병원균에 강한 내병성 들잔디를 개발하기 위해 식물방어반응에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 PR-Protein 중 하나인 β-1,3-glucanase를 들잔디로부터 cloning 하였다. β-1,3-glucanase는 바이러스나 균의 감염으로 인해 식물조직이 과민반응을 일으킬 때 세포내에서 생성되고 세포외로 분비되어 세포 사이 공간에서 주로 기능을 하는 것으로 알려져 있다. β-1,3-glucanase의 기능분석이 되어있는 단자엽식물 중 옥수수, 밀, 보리, 벼의 염기서열에서 공통으로 보존되어 있는 부분을 이용해 degenerate PCR을 수행하고 얻어낸 sequence를 통해 3` RACE와 5` RACE를 진행하였다. 그 결과 1,228 bp, 399개의 아미노산으로 구성된 ZJGlu1과 1,179 bp, 340개의 아미노산으로 구성된 ZJGlu2의 Full-sequence 얻어냈다. ZJGlu1과 ZJGlu2와의 염기서열 상동성은 76%이며, ZJGlu1의 경우 VISESGWPSAG서열을 보존하고 있고 ZJGlu2의 경우 VSESGWPSA서열을 보존하고 있어 glycosyl hydrolase motif(LGIVISESGWPSAG)와 비교해 봤을 때 상당부분 일치하는 것을 보였다. ZJGlu1과 ZJGlu2 유전자의 기능을 해석하기 위해 각각의 유전자를 도입한 식물형질전환용 벡터를 제작하여 모델식물인 애기장대와 잔디 형질 전환체는 현재 진행 중에 있으며, E.coli over-expression을 수행하여 목표 단백질을 정제하고 in vitro 활성을 측정할 예정이다.

한국들잔디(Korean Lawngrass, Zoysia japonica Steud.)는 한국잔디류 중 답압성, 내한성, 내서성이 가장 강하며, 관리가 용이하여 정원, 공원, 묘지, 경사면 녹화 등에 폭넓게 이용되고 있다.최근 잔디의 이용범위가 확대되면서 다양한 용도의 잔디 품종 개발이 요구되고 있어 개량할 수 있는 형질이 제한되어 있는 전통육종법 대신 분자육종에 의한 신품종 개발이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 건조, 산화스트레스 내성, 노화지연 등의 형질을 제공하는것으로 알려진 애기장대 유래의 ATPG10 (AT-hook protein of Genomine 10)유전자를 Agrobacterium 형질전환방법을 이용하여 도입시켰다. Agrobacterium 배양액을 최종 O.D.600 값이 0.1이 될 때까지 현탁하여 재분화가 잘되는 형태의 캘러스를 24시간 감염, 3일간 공동배양, PPT 항생제가 첨가된 선발배지에서 신초유도 및 선발, 2~3cm 이상 성장한 shoot를 뿌리유도 및 선발과정을 거쳐 11개체의 형질전환 식물을 생산하였다. 확보된 형질전환체는 순화/증식하여 유전자의 도입 및 발현을 확인하고 기능분석을 수행하고 있다. ATPG10 유전자가 도입된 형질전환식물은 생산성 증대, 건조 스트레스 내성, 산화 스트레스 내성, 노화 지연 등의 기능을 가질것으로 기대된다.

잔디는 스포츠 경기장, 골프장, 조경분야, 공원, 묘지, 사방건설, 개인주거지 등 광범위하게 활용되고 있는 고부가가치의 경제성 작물이다. 본 연구는 제초제저항성 들잔디 JG21의 화분(pollen)과 금잔디(Z. meliloti) 암술(carpel)의 종간 인공수분을 통해 육성된 제초제저항성 교배종 잔디 계통(JG21-MJ)의 분자생물학적 특성을 평가하기 위해 수행되었다. genomic Southern blot분석에서 제초제저항성 교배종 잔디들은 모두 bar 유전자가 확인되었고, JG21과 동일한 혼성화 패턴(hybridization pattern)을 보여 주었다. PCR을 이용하여 교배종 가운데 제초제저항성이 없는 대조군 품종과 제초제저항성 품종에서 도입유전자 주변염기서열을 분석하였다. 이 실험은 들잔디(JG21)와 금잔디의 교배(F1)와 자가수분(F2) 과정에서 도입유전자 삽입위치 주변의 염기서열에서 상동재조합이 발생하였는가를 조사하기 위해 수행하였다. 제초제저항성 교배종의 도입유전자 주변염기서열은 JG21과 동일하였고, 제초제저항성이 없는 대조군의 삽입위치 주변의 염기서열은 금잔디의 염기서열과 동일하였다.

All kinds of crops including foods, feeds and turf grasses are damaged frequently by various environmental stresses such as drought, salt, cold, and high temperature, which cause the loss of agronomic productivity. Plants cannot escape from environmental stresses. Thus, plants were evolving in the direction of overcoming environmental stresses. Some genes such as ARF, AB13, NAC, HSF, WRKY respond to environmental stresses have been reported in plants. The genes play a role in stress responses pathway of plants, the transcription factor in response to environmental stress. Typically OsWRKY76 increased the low temperature resistance, AtWRKY28 been reported to be related to the environmental stress. Zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.) is used primarily useful for the garden or the golf course. But WRKY, environmental stress-related gene, is unknown in zoysiagrass. Here, we report the analyzing of WRKY genes and response by cold, dehydration and senescence stresses in zoysiagrass. Three WRKY gene (ZjWRKY3, ZjWRKY5, ZjWRKY7) cloning from zoysiagrass. It was transformed in arabidopsis and zoysiagrass. It will be a function analysis.

Zoysiagrass are damaged by fungi diseases such as large patch, dollar spot, pythium blight and brown patch. Large patch is one of the major diseases caused by Rhizoctonia solani AG2-2 on zoysiagrass fields e.g. golf courses. Plant chitinases have been known PR (Pathogen related)-protein. In this study, we isolated two chitinase genes (Zjchi1 and Zjchi2) from zoysiagrass. Antifungal activity analysis revealed that Zjchi2 protein inhibited mycelium extension of fungi. A further study, we cloned 5` upstream region from two chitinase genes for investigating transcription regulatory mechanism that inducing of two chitinase genes dependent R. solani. -818 bp and -799 of upstream region from Zjchi1 and Zjchi2 successfully isolated using in vitro LA (Long and Accurate) PCR system. And then, we generated promoter-GUS reporter constructs with deletion construct based on W-boxes. Constructs were introduced into Arabidopsis thaliana by Agrobacterium-mediated transformation for stable expression of GUS reporter gene.