질경이택사(Alisma plantago-aquatica L. subsp. orientale (Sam.) Juz.)는 습지에서 자라는 여러해살이 풀로 질경 이택사는 덩이줄기를 약용으로 사용하며, 이뇨작용, 고혈압, 고지혈증 등에 효과가 있다. 국내에서는 전남 순천 에서 주로 재배되고 있으며, 8월 중ㆍ하순에 벼를 수확하고 같은 논에 후작으로 육묘한 택사를 이모작으로 심어 소득을 올리고 있다. 2022년 8월 전남 순천에서 재배중인 질경이택사에 진딧물이 발생하였으며 수생식물에 주로 발생하는 연테두리진딧물로 확인되었다. 연테두리진딧물(Rhopalosiphum nymphaeae)은 노린재목 진딧물과에 속하는 곤충으로 몸체는 황색, 황갈색 또는 적갈색을 띄고, 알로 월동하고, 질경이택사, 연꽃, 수련 등의 수생식물 로 이주하여 흡즙가해한다. 연테두리진딧물을 5개 온도(15.0, 20.0, 25.0, 30.0, 35.0℃), 65±5%, 16L:8D의 조건에서 발육기간을 조사하였다. 약충의 발육기간은 각각 10.8, 8.2, 5.5, 4.7일이었고, 35℃에서는 발육하지 못하였다. 성충의 생존기간은 각각 29.2, 28.2, 17.2, 8.6일이었고, 35℃에서는 발육하지 못하였다.

Aluminum (Al) is one of the major factors adversely affects crop growth and productivity in acidic soils. In this study, the effect of Al on plants in soil was investigated by comparing the protein expression profiles of alfalfa roots exposed to Al stress treatment. Two-week-old alfalfa seedlings were exposed to Al stress treatment at pH 4.0. Total protein was extracted from alfalfa root tissue and analyzed by two-dimensional gel electrophoresis combined with MALDI-TOF/TOF mass spectrometry. A total of 45 proteins differentially expressed in Al stress-treated alfalfa root tissues were identified, of which 28 were up-regulated and 17 were down-regulated. Of the differentially expressed proteins, 7 representative proteins were further confirmed for transcript accumulation by RT-PCR analysis. The identified proteins were involved in several functional categories including disease/defense (24%), energy (22%), protein destination (9%), metabolism (7%), transcription (5%), secondary metabolism (4%), and ambiguous classification (29%). The identification of key candidate genes induced by Al in alfalfa roots will be useful to elucidate the molecular mechanisms of Al stress tolerance in alfalfa plants.

하수오(Polygonum multiflorum Thunb)는 다년생 덩굴성 식물로, 지하부인 뿌리(tuber)는 한의학에서 약재로 다양한 질병의 치료에 사용되고 있다. 하수오를 한약재로 사용하기 위하여 약용물질의 증진 또는 식물의 독성을 줄이기 위해 1차 가공 및 포제를 한다. 본 연구에서는 하수오 포제에 있어 다양한 보료처리를 통해 주요물질의 유효성분 함량을 확인 해 보고, 하수오 포제에 적합한 보료를 검증하는 실험을 진행하였다. 또한, 실험에 두 가지 타입의 하수오를 활용하여 기존 유통품 하수오와 조직배양 연구를 통해 개발된 KIOM 특허 기반 하수오를 비교하는 실험을 진행하였다. 하수오의 주요 지표물질인 emodin의 함량이 참깨추출물을 보료로 사용한 처리구를 제외한 나머지 보료 처리구(흑두즙, 쌀뜨물, 감두즙, 로즈마리추출물)에서 KIOM품이 유통품보다 높게 측정되는 것을 확인하였다. 특히 KIOM품은 기존에 알려진 하수오 보료인 흑두즙보다 감두즙을 보료로 사용해 포제 하였을 때 0.29 ug/mg 더 높은 emodin의 함량이 확인 되었다. 본 연구결과를 통해 하수오의 약용자원으로 사용함에 있어 앞으로 KIOM하수오의 생산과 포제에 관련된 연구가 더 이루어 져야 할 것이며, 연구 결과는 하수오의 포제에 있어 표준화와 현대화를 위한 기초 지식 및 결과로 사용 될 것이라고 사료된다.

Arabidopsis nucleoside diphosphate kinase 2 (AtNDPK2) is an upstream signaling molecule that has been shown to induce stress tolerance in plants. In this study, the AtNDPK2 gene, under the control of a stress-inducible SWPA2 promoter, was introduced into the genome of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) plants. The induction of the transgene expression mediated by methyl viologen (MV) and NaCl treatments were confirmed by RT-PCR and northern blot analysis, respectively. Under salt stress treatment, the transgenic tall fescue plants (SN) exhibited lower level of H2O2 and lipid peroxidation accumulations than the non-transgenic (NT) plants. The transgenic tall fescue plants also showed higher level of NDPK enzyme activity compared to NT plants. The SN plants were survived at 300 mM NaCl treatment, whereas the NT plants were severely affected. These results indicate that stress-inducible overexpression of AtNDPK2 might efficiently confer the salt stress tolerance in tall fescue plants.

잔디에 있어서 낮은 형질전환 효율의 직접적인 원인 중 에 하나인 낮은 캘러스 유도율과 식물체 재분화율을 개선 시키기 위하여 잔디 완숙종자의 전처리의 효과를 비교해 보았다. 살균한 잔디종자에 swelling 처리를 10분간 실시한 후, sea sand를 이용 하여 sea sand와 종자의 비율을 1:1로 한 다음, shaking 처리는 vortex speed 6 (1,000 rpm)에서 처 리시간은 10분간 전처리를 실시하였을 때 무처리구에 비해 2배 이상의 배양 효율을 나타내었다. 또한 sea sand로 전처 리한 잔디종자로부터 형성된 캘러스를 식물체 재분화 유도 배지에 치상했을 그 효율이 훨씬 더 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 연중 아무 때나 이용할 수 있는 장점을 지닌 잔디 완숙종자로부터 유도시킨 캘러스 세포를 이용하여 Agrobacterium으로 형질전환하는데 있어서 그 효 율을 향상 시키는데 큰 기여를 할 것으로 추측된다.

We have previously investigated the proteome changes of rice leaves under heat stress (Lee et al. in Proteomics 2007a, 7:3369- 3383), wherein a group of antioxidant proteins and heat shock proteins (HSPs) were found to be regulated differently. The present study focuses on the biochemical changes and gene expression profiles of heat shock protein and antioxidant genes in rice leaves in response to heat stress (42°C) during a wide range of exposure times. The results show that hydrogen peroxide and proline contents increased significantly, suggesting an oxidative burst and osmotic imbalance under heat stress. The mRNA levels of chaperone 60, HSP70, HSP100, chloroplastic HSP26, and mitochondrial small HSP responded rapidly and showed maximum expression after 0.5 or 2 h under heat stress. Transcript levels of ascorbate peroxidase (APX), dehydroascorbate reductase (DHAR) and Cu-Zn superoxide dismutase (Cu-Zn SOD) showed a rapid and marked accumulation upon heat stress. While prolonged exposure to heat stress resulted in increased transcript levels of monodehydroascorbate reductase, peroxidase, glyoxalase 1, glutathione reductase, thioredoxin peroxidase, 2-Cysteine peroxiredoxin, and nucleoside diphosphate kinase 1, while the transcription of catalase was suppressed. Consistent with their changes in gene expression, the enzyme activities of APX and DHAR also increased significantly following exposure to heat stress. These results suggest that oxidative stress is usually caused by heat stress, and plants apply complex HSP- and antioxidant-mediated defense mechanisms to cope with heat stress.

포장에서 생육된 잔디 포복경을 이용한 Agrobacterium 형질전환에 있어서 큰 제한인자였던 곰팡이 오염을 제거할목적으로 포복경 조직에 대한 새로운 살균법을 개발하고자하였다. 여러 가지 살균방법 중에서 30% NaOCl로 15분간처리한 다음 0.1% HgCl2로 25분간 처리 했을 때 포복경절편체의 생존율이 높았으며, 0.1% HgCl2로 처리시 800mbar의 진공처리를 5분간 실시했을 때 가장 효과적이었다.또한 Agrobacterium과 공동배양 시 2.5 mg/l의 amphotericinB를 첨가해 준 배지에서 배양했을 때 가장 높은 생존율을나타내었다. AmB의 처리는 Agrobacterium의 생장에 영향을 미치지 않았다. 또한 살균된 포복경으로 부터 신초의재분화에도 영향을 미치지 않았으며 곰팡이 오염만을 효율적으로 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 포장에서 대량으로 생육시킨 잔디 포복경을 이용한 Agrobacterium형질전환 시 그 효율을 증가시키는데 큰 기여를 할 것으로추측된다.