본 연구는 메꽃과 6종의 식물에 대해 신속하고 비파괴적으로 분류하기 위해 근적외선 (Vis-NIR) 스펙트럼을 이용하였고 데이터의 전처리와 머신러닝 기술을 적용하였다. 전국적으로 분포하는 메꽃과 6종에 대해 야외에서 휴대용 분광기를 이용하여 판별하였다. 식물의 잎의 표면에서 400~1,075 nm의 근적외선 스펙트럼 (1.5 nm)을 수집하였 다. 수집된 스펙트럼 데이터는 3가지의 전처리와 raw데이터를 이용하였고 4종류의 머신러닝 모델을 적용하여 높은 판별 정확도를 확인하였다. 전처리와 머신러닝 모델의 조합을 통해 분석된 판별의 정확도는 43~99%의 범위로 분석되었고, standard normal variate 전처리와 support vector machine 머신러닝 모델의 조합에서 판별 정확도가 98.6% 로 가장 높게 나타났다. 본 연구에서 수집된 스펙트럼은 식물의 성장단계, 다양한 측정 지역 및 잎에서의 측정 위치 등과 같은 요인과 더불어 데이터 분석을 위한 조건으로 최 적의 전처리와 머신러닝 기술을 적용한다면 메꽃과 식물의 야외에서의 정확한 분류가 가능하고 이들 식물의 효과적인 관리와 모니터링에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

화산섬인 울릉도는 내륙과는 다른 기후, 토양, 지형 특성을 가지고 있으며, 농업 또한 차별화된 특징을 나타낸다. 본 연구에서는 울릉도 농경지에 출현하는 식물종의 종조성 및 그 특성을 밝히고자 하였다. 식물상 조사는 2016년 5월과 2020년 7월과 8월 총 3차례, 37개 지점에서 수행되었다. 그 결과, 울릉도 농경지에 출현하는 관속식물은 53 과 132속 160종 14변종 5아종, 1잡종으로 총 186분류군으로 조사되었다. 과별 분포현황은 국화과가 가장 많은 33 분류군을 차지하였고, 다음으로 벼과 25분류군, 마디풀과 12분류군, 콩과가 12분류군, 마디풀과 11분류군, 백합과 9 분류군으로 나타났다. 울릉도 농경지에 출현하는 식물의 생활형 유형은 일년생식물-단립식물-중력산포형-직립형 (Th-R5-D4-e)으로 나타났다. 희귀식물로는 섬고사리, 섬기린초, 섬나무딸기, 섬바디, 섬쥐똥나무, 섬쑥부쟁이, 물엉겅퀴, 섬말나리, 왕둥굴레 등 9분류군이 확인되었다. 생태계 교란 식물은 애기수영, 환삼덩굴 2분류군이 확인되었다. 귀화식물은 13과 33속 44종 1변종으로 총 45분류군이 확 인되었고, 도시화지수는 13.9%, 귀화율은 24.2%를 나타냈다.

밭 경작지는 다른 유형의 경작지보다 다양한 작물이 재배되고 있으며, 이모작 등 영농활동에 의한 교란 정도가 상대적으로 크며 건조한 환경조건을 가진다. 본 연구에서는 국내 밭 경작지에 출현하는 식물종의 종조성 및 생활형 특성을 밝히고자 하였다. 식물상 조사는 전국을 대상으로 36개 지역에서 2015년 6월과 8월 두 시기에 수행되었다. 그 결과, 우리나라 밭 경작지에 출현하는 관속식물은 100과 322속 483종 9아종 37변종 1품종 2잡종으로 총 532분 류군으로 조사되었다. 과별 분포현황은 국화과가 가장 많은 75분류군을 차지하였고, 다음으로 벼과 68분류군, 콩과 34분류군, 마디풀과 21분류군, 장미과 19분류군, 백합과 17분류군으로 나타났다. 종별 출현빈도는 깨풀과 쑥이 100%로 가장 높았고, 다음으로 환삼덩굴, 속속이풀, 망초, 개망초, 왕고들빼기, 닭의장풀, 바랭이, 돌피, 금방동사니, 괭이밥, 쇠비름, 명아주, 개비름, 콩, 주름잎, 왕바랭이 등이 높게 나타났다. 우리나라 논 경작지에 출현한 식물의 생활형 조성은 일년생식물-단립식물-중력산포형-직립형 (Th- R5-D4-e)으로 나타났다. 희귀식물로는 주목, 목련, 할미밀망, 쥐방울덩굴, 벼룩아재비, 개지치, 애기담배풀, 두메부추, 물잔디 등 11분류군이 확인되었다. 생태계교란 식물은 환삼덩굴, 애기수영, 가시박, 돼지풀, 단풍잎돼지풀, 서양금혼초, 가시상추, 양미역취, 미국쑥부쟁이 등 9분류군이 확인되었다. 귀화식물은 24과 68속 97종 1변종으로 총 98분류 군이 확인되었고, 도시화지수는 30.5%, 귀화율은 18.4%를 나타냈다.

논 경작지는 인위적 습지로서 생물다양성 유지에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 국내 논 경작지에 출현하는 식물종의 종조성 및 그 특성을 밝히고자 하였다. 식물상 조사는 전국을 대상으로 33개 지역에서 2016년 6월과 8월 두 시기에 수행되었다. 그 결과, 관속식물은 51과 219 속 350종 4아종 30변종 5품종으로 총 389분류군으로 조사 되었다. 과별 분포현황은 벼과가 가장 많은 76분류군을 차지하였고, 다음으로 국화과 61분류군, 콩과 32분류군, 사초과 27분류군, 마디풀과 15분류군, 현삼과 12분류군으로 나타났다. 종별 출현빈도는 바랭이와 돌피가 100%로 가장 높았고, 다음으로 깨풀, 미국가막사리, 뚝새풀, 속속이풀, 여뀌바늘, 좀개구리밥, 주름잎, 자귀풀, 한련초, 닭의장풀, 쑥, 개망초, 금방동사니, 사마귀풀이 높게 나타났다. 우리나라 논 경작지에 출현한 식물의 생활형 조성은 일년생식물- 단립식물-중력산포형-총생형 (Th-R5-D4-t)로 나타났다. 희귀식물로는 쥐방울덩굴, 낙지다리, 벗풀, 물질경이, 물잔디, 창포 6분류군이 확인되었다. 귀화식물은 15과 54속 76종 3 변종 1품종으로 총 80분류군이 확인되었고, 도시화지수는 24.8%, 귀화율은 20.6%를 나타냈다.

농업생태계에 따른 지표배회성 무척추동물의 군집 특성을 비교하기 위하여 한반도 동부의 3개 행정권역내에 분포하는 논, 밭, 과수원을 대 상으로 선정하였다. 2013년부터 2015년까지 매년 2회에 걸쳐 pit-fall trap법을 사용하여 채집된 무척추동물을 통해 군집분석을 하고 기상자료를 포함하는 환경요인의 영향을 분석하였다. 전체 채집된 무척추동물은 13목 58과 172종 6,420개체이며, 분류군 중에서 벌목(38.26%), 메뚜기목 (16.28%)이 우점하였다. 경상남도 출현 개체수가 2,983개체(46.46%)로 가장 많았으며, 경상북도가 풍부도(1.96), 다양도(1.51) 모두 높게 나타 났다. 농업생태계 유형 중 논에서 69종 3,299개체(51.39%)가 조사되었으며, 종다양성 지수도 높게 확인되었다. 특히 우점종인 개미과의 포함유 무가 종 다양성지수 분석에 미치는 영향은 미미한 것으로 보여진다. 곤충 분류군과 환경요인과의 정준상관분석 결과, 토양 pH, 토양온도와 토양 함수율의 영향에 의해 매미목, 바퀴목, 흰개미목, 딱정벌레목과는 양의 상관관계로 구분되었고, 기온, 강수량, 전기전도도, 상대습도, 최저초상온 도와는 음의 상관관계를 나타냈다. 무척추동물 군집은 계층적 군집화를 통해 생태계 유형별로 패턴화가 일어나는 것으로 확인되었다. 이러한 결 과는 공간과 환경요인과의 상관관계가 무척추동물의 분포에 다소 영향을 주는 것으로 사료된다.

This study was conducted to predict the changes of potential distribution for invasive alien plant, Amaranthus viridis in Korea. The habitats of A. viridis were roadside, bare ground, farm area, and pasture, where the interference by human was severe. We used maximum entropy modeling (MaxEnt) for analyzing the environmental influences on A. viridis distribution and projecting on two different representative concentration pathways (RCP) scenarios, RCP 4.5 and RCP 8.5. The results of our study indicated annual mean temperature, elevation and precipitation of coldest month had higher contribution for A. viridis potential distribution. Projected potential distribution of A. viridis will be increased by 110% on RCP 4.5, 470% on RCP 8.5.

To elucidate occurrence patterns of C4 plants in agroecosystems, we surveyed flora inside fields and embankments in 222 sites in farming lands in summer and fall, 2013. We also observed Kranz anatomy and analyzed carbon stable isotope to classify photosynthesis types. Our study observed total 54 species of C4 plants in 33 genera and 9 families of vascular plants besides cultivated crops occurring in farming fields. The most common species was Portulaca oleracea L. followed by Digitaria ciliaris and Echinochloa crusgalli (L.) P. Beauv. var. crusgalli among the C4 plants. The ratios of C3 and C4 species number to total number of species tended to maintain constant regardless of survey times and habitat types. The proportion of C4 species to the total number of species were more influenced by the number of C3 species than those of other types in the surveyed sites. Sizes of cultivation areas did not affect the proportions of C4 plants. Increasing number of simultaneous weeding methods, especially with cutting method, appeared to decrease the number of C3 plants. On the other hand, as the number of cultivated crops increased, both C3 and C4 plants increased but the proportions of C4 species remained. We interpret our results that proportion of C4 species in agroecosystems, appear to be dependent on the number of C3 species, which in turn, appear to be affected by cultivation methods.

밭경작지는 건조한 환경조건과 지속적인 인간의 교란을 받는 곳으로서 국외에서 인위적 또는 자연적으로 국내에 유 입된 외래식물들이 정착하여 귀화식물이 될 수 있는 좋은 장소를 제공한다. 따라서 본 연구에서는 현재 국내 밭경작지 에 출현하는 귀화식물의 목록을 작성하고 이들의 생활형 특 성, 귀화도, 귀화시기 등을 분석하였다. 식물상은 전국을 대 상으로 2013년 5~6월과 8~9월에 전국 각 도별 4지역을 선 정하여 총 222개 필지를 대상으로 조사하였다. 그 결과, 총 103과 320속 448종 2아종 74변종 15품종을 포함하는 539 분류군의 식물종이 확인되었고 이 중 귀화식물은 23과 64속 91종 8변종으로 총 99분류군이었다. 전국 밭경작지의 도시 화지수는 30.65%이며, 귀화율은 18.37%를 나타냈다. 밭경작 지 귀화식물 중 국화과가 30분류군으로 가장 많았고, 다음으 로 벼과가 14분류군이었다. 휴면형으로 구분하면 귀화식물 99분류군 중 78분류군이 일년생식물이었다. 번식형 중 지하 기관형은 R5식물이 86분류군으로 가장 많았고, 다음으로 R3 식물이 11분류군으로 많이 출현하였다. 산포기관형은 D4를 가진 것이 63분류군으로 가장 많았고, 다음으로 D1을 가진 것이 26분류군으로 많았다. 생육형은 직립형 (e)이 26분류군 으로 가장 높게 나타났다. 상대적으로 최근에 귀화하였지만 귀화도가 높은 귀화식물을 중심으로 그들의 생활형을 분석 한 결과, 다음과 같은 특성을 가진 식물들은 국내 유입 후 정 착 및 전국적 확산 가능성이 높을 것으로 판단되었다. 그 특 성은 풍수산포형 종자를 가진 것, 종자생산력이 높은 것, 종 자의 수명이 긴 것, 종자의 발아율이 높은 것 및 휴면하지 않고 바로 발아하는 것이다. 이러한 특성을 가지는 귀화식물들 은 향후 국내에서 분포지 확산을 주의 깊게 관찰할 필요성이 있을 것이다.

In order to use as a new functional food material, we analyzed the chemical components including the organic compounds, minerals and Vitamin C of cherry and acacia honey which were produced in South Korea. The condensed rate of methanol extraction in honey was 87.51% of cherry honey and it was 93.06% of acacia honey. In the case of cherry honey, main organic compounds that extract by organic solvents in GCMS analysis were trichloromethane, propylcarbinol, methacide, cyclopentane, tetrafinol etc. and main aromatic compounds that extract by organic solvents in SPME analysis were formyl trichloride, propanal, furfurylaldehyde, pyrazole, benzenecarbonal etc. Also, in occasion of acacia honey, main organic compounds were trichloromethan, Acetoxyethane, Hexanaphthene, acetidin etc. and main aromatic compounds were Hydrazomethan, Azulene, Cyclotrisiloxane, Hydrazine etc. Proximate composition was crude protein 0.33%, crude fat 0.15%, crude ash 0.47% in cherry honey and crude protein 0.10%, crude fat 0.44%, crude ash 0.06% in acacia honey. Free sugar that analyze by HPLC was fructose 37.05%, glucose 27.29%, total sugars 64.34% in cherry honey and fructose 48.52%, glucose 24.29%, total sugars 72.81% in acacia honey. Vitamin C was not detected in two sample honeys. Minerals by ICP analysis were detected total 25 kinds in cherry honey, K 9.762 ppm¤Si 5.628 ppm ¤Na 5.096 ppm¤Ca 2.224 ppm etc. and total 22 kinds in sacacia honey, Na 4.527 ppm¤Si 3.420 ppm¤K 3.091 ppm¤Zn 1.482 ppm etc.

Differential capacity of the parthenogenetic embryonic stem cells (PESCs) is still under controversy and the mechanisms of its neural induction are yet poorly understood. Here we demonstrated neural lineage induction of PESCs by addition of insulin-like growth factor-2 (Igf2), which is an important factor for embryo organ development and a paternally expressed imprinting gene. Murine PESCs were aggregated to embryoid bodies (EBs) by suspension culture under the leukemia inhibitory factor-free condition for 4 days. To test the effect of exogenous Igf2, 30 ng/ml of Igf2 was supplemented to EBs induction medium. Then neural induction was carried out with serum-free medium containing insulin, transferrin, selenium, and fibronectin complex (ITSFn) for 12 days. Normal murine embryonic stem cells derived from fertilized embryos (ESCs) were used as the control group. Neural potential of differentiated PESCs and ESCs were analyzed by immunofluorescent labeling and real-time PCR assay (Nestin, neural progenitor marker; Tuj1, neuronal cell marker; GFAP, glial cell marker). The differentiated cells from both ESC and PESC showed heterogeneous population of Nestin, Tuj1, and GFAP positive cells. In terms of the level of gene expression, PESC showed 4 times higher level of GFAP expression than ESCs. After exposure to Igf2, the expression level of GFAP decreased both in derivatives of PESCs and ESCs. Interestingly, the expression level of Tuj1 increased only in ESCs, not in PESCs. The results show that IGF2 is a positive effector for suppressing over-expressed glial differentiation during neural induction of PESCs and for promoting neuronal differentiation of ESCs, while exogenous Igf2 could not accelerate the neuronal differentiation of PESCs. Although exogenous Igf2 promotes neuronal differentiation of normal ESCs, expression of endogenous Igf2 may be critical for initiating neuronal differentiation of pluripotent stem cells. The findings may contribute to understanding of the relationship between imprinting mechanism and neural differentiation and its application to neural tissue repair in the future.

The aim of this study was to determine the muscle activity of the abdominalis and erector spinae during bridging and unilateral bridging exercises on the firm surface, the sir-fit, and the foam roll. Eighteen healthy young subjects were recruited for this study. Surface electromyographic (EMG) activities were recorded from the both sides of the rectus abdominalis, external obliques, internal obliques, and erector spinae muscles during bridging and unilateral bridging-exercises. A one-way repeated analysis of variance was used to compare the EMG activity of each muscle according to the support surface condition. Differences in the EMG activities between the bridging and unilateral bridging exercises, and between the right and left side were assessed using a paired t-test. The study showed that the EMG activities of all of the muscles were significantly higher when the bridging exercise was performed using the foam roll or sit-fit than on the firm surface. The EMG activities of the right rectus abdominis, right external obliques, the right internal oblique, and both erector spinae were significantly higher during unilateral bridging ex exercise using the foam roll or the sit-fit than on the firm surface. The EMG activities of all of the muscles were significantly higher during the unilateral bridging exercise than during the bridging exercise. Based on these finding, performing the unilateral bridging exercise using the sit-fit or the foam roll is a useful method for facilitating trunk muscle strength and lumbar stability.

본 연구의 목적은 방화곤충에 의해 유전자변형 작물로부터 비변형작물로의 유전자 이동이 일어날 수 있는가를 조사하기 위한 프로토콜을 개발하는 것이다. 이를 위해 제초제저항성 형질전환 콩과 재배콩인 태광콩, 그리고 G. soja 시험구에서 발생하는 곤충상을 sweeping법으로 조사하였으며, 이들 시험구에서 화분매개 가능성을 가진 방화벌의 시간대별 출현빈도 및 부위별 화분 부착율을 조사하였다. 또한 채집한 서양종꿀벌로부터 부착된 화분을 이용, 핵산을 추출하고 PCR 증폭 가능성 여부를 분석하였다. 그 결과, 유전자변형 콩과 비변형 콩 사이의 곤충상에는 시기별로 유의성 있는 차이는 없는 것으로 조사되었다. 개화기 콩 꽃에서 서양종꿀벌의 출현빈도는 정오에 가장 높은 것으로 나타났다. 이들이 수확한 화분으로부터 핵산을 추출하여 PCR 을 수행하였을 때 lectin 유전자가 증폭된 것으로 보아 이들 화분은 콩으로부터 유래한 것임을 확인하였다.

It is necessary to carry out a risk assessment to determine the consequences of releasing a particular plant species containing specific transgenes before transgenic plants can be grown under filed conditions. Gene flow from transgenic plants to wild closely related species has raised concern recently. Since transgenic crops were released in 1996, the global area of transgenic crops has been increasing rapidly. The transgene introgression from transgenic crops to their wild relatives is unavoidable in some species. Transgene introgression is of concern because the crop–wild plant hybrids might be conferred with a selection advantage to increase their performance, which could result in negative ecological consequences to natural ecosystems. The genus Brassica has 159 species, including a number of wild species that are of great importance to the economy. Most transgenic Brassica gene flow research has focused on the most successful cross between transgenic oilseed rape Brassica napus and its wild relatives Brassica rapa, a widely distributed weed in the farming system in Europe and America, since the hybridization can spontaneously happen and the generations can backcross to B. rapa easily in the wild conditions. In this study, we aimed to characterize transgene introgression, segregation, and expression in backcrossed generations between tramsgenic B. napus and B. rapa. These results will contribute to the environmental risk assessment and assist in biosafety management.