Parrots have been threatened by global trade to meet their high demand as pets. Controlling parrot trade is essential because parrots play a vital role in the ecosystem. Accurate species identification is crucial for controlling parrot trade. Parrots have been traded as eggs due to their advantages of lower mortality rates and more accessible transport than live parrots. A molecular method is required to identify parrot eggs because it is difficult to perform identification using morphological features. In this study, DNAs were obtained from 43 unidentified parrot eggs using a non-destructive sampling method. Partial cytochrome b (CYTB ) gene was then successfully amplified using polymerase chain reaction (PCR) and sequenced. Sequences newly obtained in the present study were compared to those available in the GenBank by database searching. In addition, phylogenetic analysis was conducted to identify species using available sequences in GenBank along with sequences reported in previous studies. Finally, the 43 parrot eggs were successfully identified as seven species belonging to two families and seven genera. This non-destructive sampling method for obtaining DNA and molecular identification might help control the trade of parrot eggs and prevent their illegal trade.

Two tree frogs, Dryophytes suweonensis and Dryophytes japonicus, inhabiting Korea, are morphologically similar and share the same habitats. Therefore, they are identified mainly through their calls, especially for males. Dryophytes suweonensis is registered as an endangered (IUCN: EN grade) and protected species in South Korea. Thus, it is necessary to develop a method to rapidly identify and discriminate the two species and establish efficient protection and restoration plans. We identified significant genetic variation between them by sequencing a maternallyinherited mitochondrial 12S ribosomal DNA region. Based on the sequence data, we designed a pair of primers containing 7 bp differences for high resolution melting (HRM) analysis to rapidly and accurately characterize their genotypes. The HRM analysis using genomic DNA showed that the melting peak for D. suweonensis was 76.4±0.06°C, whereas that of D. japonicus was 75.0±0.05°C. The differential melt curve plot further showed a distinct difference between them. We also carried out a pilot test for the application of HRM analysis based on immersing D. suweonensis in distilled water for 30 min to generate artificial environmental DNA (eDNA). The results showed 1.10-1.31°C differences in the melting peaks between the two tree frog samples. Therefore, this HRM analysis is rapid and accurate in identifying two tree frogs not only using their genomic DNA but also using highly non-invasive eDNA.

자연생태계에서 수집된 분변, 털 등 비침습적 시료는 야생 동물의 상태나 특성을 분석적으로 평가할 수 있는 좋은 재료가 된다. 특히 비침습적 시료에 대한 유전자 분석 결과는 야생동물의 유전학적, 생태학적 특성을 이해할 수 있는 생물학적 근거를 제공할 수 있다. 야생생물-특히 멸종위기야생생물 등-에 대한 분석에 있어 비침습 시료의 활용은 개체의 포획, 채혈, 조직 수집 등에 따른 생체 손상 없이 진행될 수 있는 좋은 시료가 된다. 본 연구는 우리나라에서 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되어 있는 산양 집단의 성별 구조분석과 생태복원을 위한 기초자료 확보를 위하여 성 판별을 위한 새로운 분석기법을 마련하고자 하였다. 산양의 분자적 성판별을 위하여 포유동물인 산양의 성염색체(X-, Y-염색 체)에서 공통적으로 암호화되어 있는 zinc finger-X, -Y(ZFX, ZFY) 유전자와 수컷에서만 출현하는 sex-related region Y (SRY) 유전자의 서열을 이용하여 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 위한 시발체(primer)를 고안하였다. 새롭게 제작한 시발체들과 기존 연구에서 보고된 포유동물-범용 시발체들을 사용하여 강원도 오대산 국립공원과 서울 인근에 위치한 용마산에서 수집된 산양 비침습적 시료(분변, 털)와 혈액 유래의 DNA를 대상으로 PCR 시험을 수행하였다. 기존에 보고된 범용 시발체를 이용한 시험결과에서는 대다수의 시료에서 비특이적인 PCR 증 폭산물들이 같이 출현하였고, 암-수를 판독할 수 있는 명확한 실험결과를 얻을 수 없었다. 본 연구에서 고안한 시발체를 이용하여 혈액 유래의 DNA를 대상으로 시험한 결과, SRY 시험에서 수컷에서는 단 하나의 PCR 증폭산물이 관찰되고, 암컷에서는 관찰되지 않았다. ZFX-ZFY 시험결과에서는 길이가 다른 두 개의 산물이 수컷에서 관찰되고, 암컷은 단 하나의 PCR 산물만 관찰되었다. 또한 SRY 유전자 성판별 결과와 ZFX-ZFY 성판별 결과는 정확히 일치하였다. 비침습 적 시료에 대한 성판별 시험에서 SRY 체계와 ZFX-ZFY 체계에서 시료들이 암-수로 구분되었고, 대부분의 시료에서 SRY 시험결과와 ZFX-ZFY 시험결과가 일치하였다. 분석결과 중 2 건의 시료에서 ZFX 또는 ZFY 유전자 절편이 검출되지 않는 양상을 보여, 이들 시료에 대하여 DNA 분자 barcoding에 이용되고 있는 미토콘드리아 DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)의 cytochrome oxydase I (COI) 유전자 서열을 추가로 분석하였다. 해당 시료들은 서열의 일부 또는 전체적으로 DNA 서열이 이질적(heteroplasmic)인 현상을 나타내었으며, 이는 증폭된 유전자 서열이 하나의 기원에서 유래된 것이 아니라, 2 개체 이상이거나 2 종 이상에서 유래되었음을 의미한다. 결과적으로 동종 또는 다른 종에 의한 오염이 부분적으로 분자 수준에서의 성 판별 시험을 저해할 수 있음을 보여주는 결과이다. 그럼에도 불구하고, 이 연구를 통해 산양 비침습 시료에서 암-수성별에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 새롭게 고안한 ZFX-XFY, SRY 유전자에 대한 PCR 시험방법은 기존에 고안된 방식에 비해 더 좋은 효율을 나타내었으며, 오대산국립공원지역과 서울 용마산에서 수집한 산양 비침습 시료(분변, 털)에서 암-수성별에 대한 정보를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 고안한 산양 성판별 시험방법을 현재 지역적으로 파편화된 양상을 나타내는 지역별 산양집단의 성비 분석에 적용한다면, 포획, 채혈, 조직 수집 등을 통한 산양 생체에 대한 피해 없이 비침습 시료를 이용하여 집단의 성비를 산출할 수 있는 자료를 확보 할 수 있을 것이다. 또한 집단의 성비 정보는 지역별로 산재 되어 분포하고 있는 개별적인 산양집단의 보호와 생태복원을 위한 전략마련에 필요한 가치 있는 생태정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

In order to understand biological phenomena accurately, single molecule techniques using a physical research approach to molecular interactions have been developed, and are now widely being used to study complex biological processes. In this review, we discuss some of the single molecule methods which are composed of two major parts: single molecule spectroscopy and manipulation. In particular, we explain how these techniques work and introduce the current research which uses them. Finally, we present the oral biology research using the single molecule methods.

기존의 전기 탈이온 공정(EDI)은 전기투석법과 이온교환수지법을 혼합한 공정으로 알려져있다. 여기서의 모듈은 전기투석을 위한 양이온교환막과 음이온교환막이 있고 이 막 사이에 이온교환수지를 채워 넣는 형태로 제조된다. 이것을 기초로 요즘 전기 흡착 탈이온(EAD) 공정은 바이폴라막과 이온교환수지를 이용해서 모듈을 제조하고 있다. 그래서 모듈에 이용되는 양이온교환막으로 술폰화시킨 SEBS triblock copolymer를 이용했다. 게다가 술폰화시킨 SEBS, 물분자, 히드로늄 이온을 모델링하고 술폰화시킨 SEBS, 히드로늄 이온과 물분자의 의 동역학을 분자동역학시뮬레이션을 이용해서 살펴보았다. 그리고 실제 실험을 통한 비교분석을 진행했다.

기존의 전기 탈이온 공정(EDI)은 전기투석법과 이온교환수지법을 혼합한 공정으로 알려져있다. 여기서의 모듈은 전기투석을 위한 양이온교환막과 음이온교환막이 있고 이 막 사이에 이온교환수지를 채워 넣는 형태로 제조된다. 이것을 기초로 요즘 전기 흡착 탈이온(EAD) 공정은 바이폴라막과 이온교환수지를 이용해서 모듈을 제조하고 있다. 그래서 모듈에 이용되는 양이온교환막으로 술폰화시킨 SEBS triblock copolymer를 이용했다. 게다가 술폰화시킨 SEBS, 물 분자, 히드로늄 이온을 모델링하고 술폰화시킨 SEBS, 히드로늄 이온과 물분자의 의 동역학을 분자동역학시뮬레이션을 이용해서 살펴보았다. 그리고 실제 실험을 통한 비교분석을 진행했다.

Recently, researches of molecular biology for the identification of root-knot nematode (RKN) species have been reported in plant quarantine. In this study, applicable and reproducible method to extract high quality genomic DNA from single nematode (Meloidogyne spp.) was developed. Also, the modified method was verified by DNA manipulation techniques such as PCR amplification and cloning. Single juvenile was floated in a drop of water and digested with proteinase K for 24 h. After that, DNA was extracted by using distilled water as extraction buffer. PCR amplification was carried out with universal primers spanning the internal transcribed spacer (ITS) region to distinguish species. When using the existing DNA detection method, quantification results showed that 42.86% of the deposited DNA was extracted. Whereas the modified DNA extraction method was increased to 100%. When PCR products test the direct sequencing using the ITS rDNA primers, it was also identified as M. javanica, M. incognita, and M. hispanica. Based on the studies conducted, the application of this modified method would be useful and efficient on plant parasitic nematode molecular assay.

Ti and Ti alloys have been extensively used in the medical and dental fields because of their good corrosion resistance, high strength to density ratio and especially, their low elastic modulus compared to other metallic materials. Recent trends in biomaterials research have focused on development of metallic alloys with elastic modulus similar to natural bone, however, many candidate materials also contain toxic elements that would be biologically harmful. In this study, new Ti based alloys which do not contain the toxic metallic components were developed using a theoretical method (DV-Xα). In addition, alloys were developed with improved mechanical properties and corrosion resistance. Ternary Ti-Ag-Zr alloys consisting of biocompatible alloying elements were produced to investigate the alloying effect on microstructure, corrosion resistance, mechanical properties and biocompatibility. The effects of various contents of Zr on the mechanical properties and biocompatibility were compared. The alloys exhibited higher strength and corrosion resistance than pure Ti, had antibacterial properties, and were not observed to be cytotoxic. Of the designed alloys' mechanical properties and biocompatibility, the Ti-3Ag-0.5Zr alloy had the best results.

Root knot nematode species, such as Meloidogyne hapla, M. incognita, M. arenaria and M. javanica are economically most notorious nematode pests, causing serious damage to the various crops throughout world. In this study, DNA sequence analyses of the D1-D3 expansion segments of the 28S gene in the ribosomal DNA were conducted to characterize genetic variation of the four Meloidogyne species obtained from Korea and United States. PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism), SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) marker and RAPD (Random Amplification of Polymorphic DNA) also were used to develop the methods for exact and rapid species identification. In the sequence analysis of the D1-D3 expansion segments, only a few nucleotide sequence variation were detected among M. incognita, M. arenaria, and M. javanica, except for M. hapla. The PCR-RFLP analysis that involves amplification of the mitochondrial COII and lrRNA region yielded one distinct amplicon for M. hapla at 500 bp, enabling us to distinguish M. hapla from M. incognita, M. arenaria, M. javanica reproduced by obligate mitotic parthenogenesis. SCAR markers successfully identified the four root knot nematode species tested. We are under development of RAPD primers specific to the three root knot nematodes found in Korea.

‘안미’는 농촌진흥청 국립식량과학원과 국제미작연구소 간의 협력으로 분자육종법을 이용하여 2010년에 육성한 중만생 고품질 복합내병충성 품종이다. 지역적응시험을 3개년(2008~2010)간 수행한 결과, ‘안미’는 중부평야지에서 보통기 보비재배 시 출수기는 8월 15일로 ‘화성’보다 5일 늦은 중만생종으로 쌀수량은 보통기 표준재배에서 5.76 MT/ha로 ‘화성’보다 11% 증수되었다. ‘안미’는 ‘화성’에 비해 간장(77 cm)은 작고 수당립수는 많으나 등숙비율은 다소 낮았다. ‘안미’는 현미 장폭비가 1.84인 단원형이며 백미는 심복백 발현이 거의 없어 맑고 투명하다. ‘안미’의 알카리 붕괴도와 단백질 함량은 ‘화성’과 비슷하고 아밀로스 함량은 조금 낮았반면, 식미평가에서 밥맛은 매우 양호하였다. ‘안미’의 재배시험 과정 중 위조현상은 관찰되지 않았으며 성숙기 하위엽 노화는 늦은 편이었다. ‘안미’는 ‘화성’에 비해 수발아에 둔감하였고 내랭성 평가 중 적고는 나타나지 않았으나 임실율은 다소 낮았다. ‘안미’는 도열병, 벼흰잎마름병(K₁, K₂, K₃), 줄무늬잎마름병 및 벼멸구에 강한 저항성을 발현하였다.

최적화된 분자압축 탈수건조 생강에 열풍건조, 동결건조, 재사용 탈수액을 사용한 탈수건조 생강을 비교하여 품질평가를 실시하였다. 품질평가항목은 일반성분, 색도, 수분흡수지수(WAI) 및 수분용해지수(WSI), 총당, 환원당, DPPH 항산화활성 측정, gingerol 함량 측정을 통하여 생강의 품질을 비교하였다. 일반성분의 경우 분자압축 탈수 건조한 생강이 열풍건조 및 동결 건조한 생강보다는 낮았지만 이는 탈수액으로 성분이 용출되는 공정의 특성의

Arabidopsis thaliana Ca2+/H+ 수송체 유전자인 CAX 1(cation exchanger 1)이 도입된 벼 형질전환체에 대한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. Agrobacterium 이용 형질전환 CAX 1 벼 T5 세대를 대상으로 CAX 1밴드가 도입되었음을 확인하였다. 농업적인 특징인 수장, 수수 및 간장은 모품종(일품)과 유사하였으며, 종자의 칼슘 함량도 높았다. 미립의 크기와 천립중은 모품종보다 약간 크나 거의 일치하고, 저온저항성과 도열병에 대한 내병성이 나타났다. T5 세대에서 형질이 안정적으로 발현되면서 모품종과 유사하고 농업적 형질이 우수한 3 계통을 선발하였다. 앞으로 T6 세대에 대한 특성조사를 거쳐 Ca2+ 함량이 안정적으로 높게 유지되는 계통을 선발하여 세대육성하면 칼슘과 관련된 유전자의 내재해성 작물의 기초자료 이용되어 질 수 있을 것으로 사료된다.