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김인중 연구실
제주대학교 생명공학부 김인중 교수
분자육종
감귤 돌연변이
SNP 마커
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김인중 연구실

제주대학교 생명공학부 김인중 교수

김인중 연구실은 감귤 돌연변이 계통의 분자육종을 수행하며, 감마 조사 유래 변이에서 SNP와 InDel을 규명하고 allele-specific PCR 및 서열 기반 프라이머를 통해 품종을 선별하는 분자마커 개발 역량을 보유하고 있습니다. 동시에 기공공 형태를 대상으로 Phenomics 이미지 분할을 수행하는 컴퓨터비전 분석 기술을 적용해 정량 분석 워크플로를 제공합니다. 또한 버섯 β-glucans 등 식용·약용 식물 유래 생리활성 성분의 약리학적 기전과 기능성 소재 활용 방향을 문헌 기반으로 정리하는 연구를 병행합니다.

분자육종감귤 돌연변이SNP 마커allele-specific PCR식물 Phenomics
대표 연구 분야
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감귤 돌연변이 기반 SNP/InDel 분자마커 개발 및 분자육종 thumbnail
감귤 돌연변이 기반 SNP/InDel 분자마커 개발 및 분자육종
SNP/InDel Molecular Marker Development from Citrus Mutants for Molecular Breeding
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Review
|
인용수 1
·
2024
Development of Yein-Early, a Unique Fruit-Color and Leaf-Shape Mutant of Citrus unshiu, and Its Specific Selection Marker
Jung-Gwon Ko, C.K. Eun, In-Jung Kim
IF 3 (2024)
Current Issues in Molecular Biology
여기에서는 이러한 품종들 중 하나인 Yein-early를 기술한다. Yein-early는 야생형(WT)에 비해 더 붉은 과피, 더 높은 경도, 그리고 더 높은 당 함량을 보인다. 또한 Yein-early 잎은 WT와 비교하여 독특한 표현형을 나타냈는데, 이는 더 긴 종축 길이, 더 짧은 횡축 길이, 더 강한 말림(curling), 그리고 더 긴 엽병 길이로 특징지어진다. Yein-early와 WT에 대한 전장 유전체 재시퀀싱(genome resequencing) 결과, 유의미한 단일염기다형성(single-nucleotide polymorphisms, SNPs)과 삽입/결실(insertions/deletions, InDels)이 확인되었다. 이러한 변이는 Yein-early에 특이적인 분자 마커를 규명하는 데 결정적이었다. 더 나아가, Yein-early에서의 동형접합 SNP(homozygous SNP)를 특이적으로 표적하는 대립유전자 특이적 PCR(allele-specific PCR) 마커를 개발하여, Yein-early를 WT 및 다른 감귤류(citrus) 품종과 구별할 수 있게 하였다. 본 연구는 과실의 색소 합성에 대한 이해에 기여하며, 감귤 육종 프로그램에서 새로운 Yein-early 품종을 선발하는 데 유용한 도구를 제공한다.
https://doi.org/10.3390/cimb46090628
Citrus unshiu
Biology
Indel
Genetics
Petiole (insect anatomy)
Single-nucleotide polymorphism
Mutant
Horticulture
INDEL Mutation
Sugar
2
Article
|
인용수 1
·
2024
Characterization of a New Citrus Mutant Induced by Gamma Irradiation with a Unique Fruit Shape, Gwonje-Early, and Determination of Specific Selection Markers Using Allele-Specific PCR
Chang‐Ho Eun, Jung-Gwon Ko, In-Jung Kim
IF 4.1 (2024)
Plants
품종들 중에서, 이러한 돌연변이들 가운데 Gwonje-early는 타원형의 형태, 과실 상부의 돌출, 그리고 야생형(WT) 과실에 비해 큰 과실 크기를 보였다. 우리는 Gwonje-early의 외부/내부 형태학적 특성과 과실의 당/산 함량을 조사하였다. 또한, 전장(whole-genome) 재시퀀싱을 이용하여 Gwonje-early에서 전 게놈 단일염기다형성(single-nucleotide polymorphism, SNP)과 삽입/결실(insertion/deletion, InDel) 변이를 조사하였다. Gene Ontology 분석을 통한 기능 주석은 InDel이 SNP보다 더 흔하게 주석 처리됨을 확인하였다. Gwonje-early에 대한 특정 분자 표지자를 확인하기 위해, Gwonje-early 게놈 재시퀀싱에서 탐지된 동형접합(homozygous) SNP를 사용하여 대립유전자 특이적 PCR을 수행하였다. GJ-SNP1 및 GJ-SNP4 프라이머 세트는 Gwonje-early를 WT 및 기타 상업적 감귤 품종들과 효과적으로 구별할 수 있었으며, 이는 Gwonje-early의 특이적 분자 표지자로서의 활용 가능성을 보여주었다. 이러한 결과는 또한 지적재산권 및 Gwonje-early의 품종 보호 측면에서 중요한 함의를 갖는다. 본 연구 결과는 감귤 종의 형태학적 형질과 분자 육종 메커니즘을 이해하는 데 통찰을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
https://doi.org/10.3390/plants13060911
Indel
Biology
Genetics
Single-nucleotide polymorphism
Genome
Citrus unshiu
Mutant
Cleaved amplified polymorphic sequence
Gene
INDEL Mutation
3
Article
|
인용수 7
·
2024
Comparative analysis of stomatal pore instance segmentation: Mask R-CNN vs. YOLOv8 on Phenomics Stomatal dataset
Thanh Tuan Thai, Ki-Bon Ku, Anh Tuan Le, San Su Min Oh, Ngo Hoang Phan, In-Jung Kim, Yong Suk Chung
IF 4.8 (2024)
Frontiers in Plant Science
본 연구는 기공공(스토마타) 공극 분석을 대상으로, 두 가지 최신 인스턴스 분할 방법인 Mask R-CNN과 YOLOv8 간의 엄밀한 비교 분석을 수행한다. 기공공 인스턴스 분할에 특화된 새로운 데이터셋인 PhenomicsStomata를 도입하였다. 해당 데이터셋은 낮은 해상도와 영상의 불완전성 등과 같은 도전 과제를 제시하였으며, 이에 따라 Lucy-Richardson 알고리즘을 활용한 영상 향상 등 고도화된 전처리 기법을 적용하였다. 모델은 정확도, 정밀도, 재현율을 핵심 지표로 하여 종합적으로 평가되었다. 특히 YOLOv8은 Mask R-CNN에 비해 우수한 성능을 보였으며, 특히 기공공의 치수를 정확히 산출하는 데에서 더 뛰어났다. 또한 본 비교 연구를 넘어, 본 연구 결과의 함의는 다양한 생물학적 연구 전반에 걸쳐 확장되며 식물 생리학에 대한 이해를 발전시키는 견고한 기반을 제공한다. 더불어 전처리 향상은 영상 분석 기법을 정교화하는 데 유용한 통찰을 제공함과 동시에 과학 분야에서의 더 넓은 적용 가능성을 보여준다. 본 연구는 식물 구조의 복잡성을 해명하는 데 있어 중요한 진전을 이루며, 과학 연구에서의 이론적 통찰과 실질적 응용 모두를 제공한다.
https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1414849
Phenomics
Computer science
Preprocessor
Segmentation
Artificial intelligence
Convolutional neural network
Pattern recognition (psychology)
Machine learning
Biology
최신 정부 과제
44
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1
주관|
2022년 6월-2025년 2월
|90,000,000
신산업 분야 지식재산 융합인재 양성사업(제주대학교 경영정보학과)
본 과제는 신기술 분야 이공계 학생이 기술전문성과 IP창출·활용역량을 함께 갖추도록 지식재산 중심 교육·프로그램을 운영하는 연구임. 연구목표는 기술·IP융합인재 양성임. 연구내용은 지식재산 강좌운영(교양과목 및 전공과목), 지식재산 인식제고를 위한 IP프로그램(세미나, 워크숍, 간담회 등) 운영, 산학협력 체제 확산을 위한 인프라 구축 및 신산업 분야의 IP기반 확대를 포함함. 기대효과는 신산업 분야 IP기반 융합인재양성 교육과정 운영과 신산업·IP 융합교육 콘텐츠 개발 및 교수역량 강화임.
신산업
지식재산
인재양성
융합
2
주관|
2019년 6월-2020년 6월
|222,515,000
청정 알로에 바이오 마스크팩, 청정 헬스건강기능식품 알로에 바이오 음료 개발
본 과제는 버려지는 알로에 가공부산물을 자원화해 청정 알로에 기반 제품을 만드는 연구임. 연구 목표는 알로에 가공부산물 추출물 개발, 이를 활용한 발효산물 및 바이오셀룰로오스 개발, 원료 기반 청정 알로에 바이오 마스크팩과 알로에 바이오 음료 개발임. 핵심 연구 내용은 알로에 가공부산물 추출물 설비 라인 구축, 마스크팩·음료 제조 방법 개발, 발효산물 및 바이오셀룰로오스 정제 방법 연구, 시제품 생산임. 기대효과는 폐기물 처리비 약 2/3 절감, 부가가치 50억 원 이상, 고용 13명, 김정문알로에 매출 기여도 20%임.
알로에
콤부차
바이오셀룰로오스
마스크팩
건강기능식품
3
주관|
2019년 5월-2025년 2월
|889,000,000
아열대원예산업연구소
본 과제는 전통육종기술과 현대생명공학기술을 융합해 잔디와 감귤의 고품질 품종을 육성하고, 실용화·교육 플랫폼까지 구축하는 연구임. 연구목표는 전통육종-생명공학 융합으로 잔디·감귤 품종 육성 후 육성품종 실용화를 실현하는 데 있음. 핵심 연구내용은 NGS 기반 잔디 후보유전자(18종) 기능 재확인, ZjbHLH62·ZjbHLH76 과발현/발현억제 형질전환, ZjEIN2 유전자 편집 T1 검정, ZjEIN2 제거용 패밀리유전자제어 벡터 수립, CP4 EPSPS 유전자 도입 제초제내성 형질전환 15개체 확보, 표현체 기반 내건성·노화지연 모델 구축임. 감귤은 돌연변이 SOa5-5 유전체·품종판별 마커 개발, 전사체 기반 특이 발현 유전자 선발, 카로티노이드·플라보노이드 분석 및 항산화활성, LPS 억제용 CUP 플라보노이드 검증, Nano-LC-MS/MS로 461개 샘플 분류 진행임. 기대효과는 품종보호권 출원·기술이전, LMO 잔디 재배 승인 촉진, 기술이전 로열티 확보, 생명공학·유전체·유전자편집·표현체 분석 기술 우위 선점 및 교육프로그램 기반 인력 양성 기여임.
품종 육성
사료 첨가제
잔디
감귤
돌연변이
유전자원
유전자편집
표현체
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2023껍질을 포함하는 풋귤 젤리 및 이의 제조방법1020230042840
등록2023돌연변이 감귤 아라온주 품종 특이적 SNP 마커 검출용 프라이머 및 이의 용도1020230020994
등록2023돌연변이 감귤 권제조생 품종 특이적 SNP 마커 검출용 프라이머 및 이의 용도1020230020988
전체 특허

껍질을 포함하는 풋귤 젤리 및 이의 제조방법

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230042840

돌연변이 감귤 아라온주 품종 특이적 SNP 마커 검출용 프라이머 및 이의 용도

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230020994

돌연변이 감귤 권제조생 품종 특이적 SNP 마커 검출용 프라이머 및 이의 용도

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230020988