• 제목/요약/키워드: 고온내성

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국내 육성 조생종 벼 품종들에 대한 등숙기 고온내성 평가 (Evaluation on Early-maturing Korean Japonica Cultivars for High-temperature Tolerance during Grain Filling Stage)

  • 조성우;정지웅;강경호;김현순;김보경
    • 한국작물학회지
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    • 제60권2호
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    • pp.146-152
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    • 2015
  • 본 연구는 국내 조생종 벼 품종들과 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성된 자포니카(Oryza sativa L. ssp. Japonica)의 조생 다수성 품종인 남일 돌연변이 계통인 중모1024의 등숙기 고온내성을 비교 평가하여 등숙기 고온내성의 기초자료를 얻고자 수행하였다. 본 연구를 통하여 국내 조생종벼 품종들 중 대봉, 운광, 및 만안과 돌연변이 계통인 중모 1024가 고온에서 상대적으로 양호한 고온내성을 가지고 있는 것으로 평가되었으며. 특히 중모1024는 다른 공시품종들에 비하여 상당히 양호한 고온내성을 가진 것으로 평가되었다. 본 연구의 주요 결과는 등숙기간 동안 고온에 의하여 현미의 길이와 너비가 감소하였으며, 현미 너비의 감소율이 현미 길이의 감소율에 비하여 평균 4배 이상 높았다. 이러한 결과로 보아, 등숙기간 동안 고온에 의하여 현미의 길이보다는 너비가 더 많은 영향을 받는다고 사료된다. 등숙기간 동안 고온에 의해 가장 문제가 되는 완전미율과 미숙립율을 공시품종들간 비교 평가한 결과, 상대적으로 중모 1024, 태봉, 운광 및 만안이 고온에서 높은 현미완전미율을 보였으며, 상대적으로 적온에서 낮은 현미완전미율을 보인 품종들이 상대적으로 고온에 의한 현미완전미율 감소율이 적온에서 높은 현미완전미율을 보인 품종들에 비해 낮았다. 또한, 다른 공시품종들에 비하여 고온내성이 양호한 중모 1024는 고온에서도 좋은 쌀 외관품위와 안정적 수확성 향상을 위한 육종모재로서 유용형질을 교배를 통해 고품질 벼의 보완을 위해 이전할 수 있는 것이 용이할 것으로 사료된다.

Saccharomyces cerevisiae KNU5377의 NaCl에 대한 적응이 고온내성과 알코올발효에 미치는 영향 (Effect of NaCl Adaptation on the Thermotolerance and Alcohol Fermentation in Saccharomyces cerevisiae KNU5377.)

  • 백상규;윤혜선;사금희;김일섭;이인구;박희동;유춘발;진익렬
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.63-68
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    • 2003
  • 구성적으로 고온내성과 고온발효능을 가지고 있는 Saccharomyces cerevisiae KNU5377 균주는 YPD 배지에 0.5M NaCl을 첨가한 YPDS 배지에서 자란 경우, 일반 YPD에서 성장한 지수성장기 세포에서 약 80%의 생존율을 보이던 고온내성이 20% 생존율을 보이고, 또한 약 8.5%정도의 알코올 생산량을 보이던 것이 6%수준으로 감소하여 대조균주와 유사한 고온발효능과 고온내성도를 보였다. 즉 구성적으로 아주 높은 내성도와 발효능을 가진 이 균주가 대조균주와 동질화되는 현상이 발생한 것이다. 이것은 S. cerevisiae KNU5377의 고온내성과 고온발효능의 원인이 이 균주 특유의 NaCl adaptation 과정과 밀접한 관계가 있음을 암시하는 것이다. 또한 이 균주의 고온발효능은 heat adaptation에 의해서 그 알코올 생산량의 증가폭 또한 대조 균주보다 2배 이상을 보이므로, 이 S. cerevisiae KNU5377가 가지는 생리적 특징이 최소한 대조균주에 비해서는 heat adaptation의 효과를 더 크게 볼 수 있는 시스템을 가지고 있음을 알 수 있었다. 이러한 특성들은 그 균주 특이적 현상의 원인을 밝힐 수 있는 중요한 단서로서 활용이 가능하며, 이 균주가 충분히 고온하에서의 알콜 생산 균주가 될 수 있음을 보여주고 있다.

내열성 유전자 DgP23을 도입한 형질전환 오차드그라스의 생산 (Production of Transgenic Orchardgrass Overexpressing a Thermotolerant Gene, DgP23)

  • 김기용;장요순;박근제;최기준;성병렬;서성;차준영;손대영
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.267-274
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    • 2005
  • 고온 내성 오차드그라스를 개발하기 위하여, 재조합 DgP23 유전자에 CaMV 35S 프로모터를 붙여 발현벡터를 제작, Agrobacterium 형질전환 방법으로 오차드그라스 형질전환체를 생산하였다. Genomic DNA를 분리하여 PCR 및 Southern blot 분석을 실시한 결과, PCR 분석에서 DgP23 유전자의 DNA band가 관찰되었고, Southern blot 분석에서도 X-ray film 상에 hybridization signal이 관찰되어, 오차드그라스 genome에 DgP23 유전자의 도입이 확인되었으며, wild type 및 empty vector control에서는 DNA band 및 hybridization signal이 관찰되지 않았다. 또한 RT-PCR 및 이들 산물의 Southern blot 분석 결과, DgP23 유전자의 정상적인 발현이 확인되었다. 형질전환 오차드그라스를 온실 및 포장에서 재배하며 생육특성을 조사한 결과, 비형질전환체와 비교하여 형태적 차이는 나타내지 않았다. 실험실 조건에서 고온내성을 조사한 결과, 고온내성이 확인되지 않았기 때문에 형질전환 종자를 생산하여 포장조건에서 고온내성을 검정할 계획이며, 재배시험에서는 내성이 강한 개체를 선발할 수 있을 것으로 예상된다.

저 분자량 Heat Shock Protein의 항상적 발현에 의한 형질전판 식물체의 고온내성 증가 (Constitutive Expression of Small Heat Shock Protein Increases Thermotolerance in Transgenic Plant)

  • 이병현
    • 식물조직배양학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.13-18
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    • 2000
  • 고등식물에 있어서 엽록체에 존재하는 저 분자량 HSP의 기능을 밝히기 위하여 담배 (Nicotina tabacum cv. Petit Havana SRI)로부터 분리한 cDNA (NtHSP21)를 도입한 형질전환 담배 식물체를 재생하였다. 상온에서의 발현량이 서로 다른 5개의 순계 형질전환 식물체를 선발하였다 상온에서 발현된 엽록체 small HSP가 식물의 고온내성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 기내에서 생장시킨 유식물을 52$^{\circ}C$에서 45분간 열처리한 후 생장온도에서의 변화를 조사하였다. 그 결과 wild-type식물의 경우 1주일 이내에 모두 고사하였으나 형질전환 식물체의 약 70%는 생존하였다. 또한 이러한 고온내 성은 상온에서 발현된 단백질의 양에 비례하여 증감하였다. 따라서 엽록체에 존재하는 small HSP가 식물의 고온내성 획득에 있어서 중요한 역할을 담당할 것으로 사료된다.

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NtHSP70-1에 의한 클로로필의 고온 내성 효과 (Overexpression of NtHSP70-1 Protects Chlorophyll from High Temperature in Plants)

  • 조은경;홍주봉
    • 생명과학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.304-310
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    • 2008
  • 고온 단백질 heat shcok protein 70 (HSP70)은 분자샤페론으로써 환경스트레스와 발달단계 동안 단백질을 보호하고 합성하는 다양한 과정에 관여하는 기본적인 단백질이다. 하지만 그 생물학적 기능이 식물에서 아직 정확하게 밝혀지지 않았다. 이에 본 연구에서는 담배에서 고온에 의해 유도된 HSP70인 NtHSP70-1 (AY372069)를 분리하여 그 기능을 연구하였다. NtHSP70-1의 고온 내성 기능을 분석하기 위해 NtHSP70-1이 식물 형질전환용 벡터인 pBKS1-1에 sense 또는 antisense 방향으로 도입되어 형질전환된 식물체와 pBKS1-1만 도입된 형질전환 식물체들을 제조하였다. 형질전환체에 있어서 NtHSP70-1의 발현량은 western blot 분석법을 사용하여 수행하였고 확인된 형질전환체들은 고온 내성 기능분석에 이용되었다. 그 결과 고온 환경에 있어서 NtHSP70-1이 과다발현된 형질전환체들은 그 클로로필의 함량과 생존율이 정상환경 일 때와 유사하였고 반대로 벡터 또는 벡터인 pBKS1-1에 antisense 방향으로 도입되어 형질전환된 식물체들은 클로로필의 파괴로 인한 감소된 생존율을 나타내었다. 고온 처리된 형질전환 식물체에서 클로로필의 함량비교 결과로 NtHSP70-1이 클로로필을 보호함으로써 식물의 고온내성에 기여함을 알 수 있었다.

돈분 퇴비화 과정중 악취물질에 대한 고온성 암모니움 내성균 접종 효과 (Effect of Thermophilic Ammonium Tolerant Bacteria on Malodors Emission of Composting of Pig Manure)

  • 서명철;구로다 카즈타카;하나지마 다이;하가 기요노리
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.77-84
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    • 1998
  • 퇴비화 과정 중 암모니아 발생을 억제하기 위한 생물학적 방법으로서 고온성 암모니아 내성균인 TAT112, TAT117, TAT119균주의 배양액을 첨가하여 돈분의 퇴비화를 실시하면서 암모니아 발생과 미생물의 밀도변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 대조구를 비롯한 모든 처리구의 퇴비화는 전형적인 퇴비화 과정에서 나타나는 결과와 일치하였으며 퇴비화 과정중 포집된 응결수와 6N 황산의 질소함량는 무첨가구인 대조구가 2.72g인데 반하여 TAT112 첨가구는 1.90g으로 낮았으나 다른 첨가구는 높았다. 또한 1일 1회 측정한 배출되는 암모니아 가스의 농도는 고온을 유지하는 동안에는 고온성 암모니아 내성균을 첨가한 처리구가 대조구보다 낮았으나 온도가 내려가는 시기에 TAT112처리구를 제외한 첨가구는 대조구의 최고 기록보다 높은 농도를 기록하였다. 초기, 뒤집은 시기, 말기의 미생물 밀도를 조사한 결과 고온성 암모니아 내성균의 밀도는 균주 첨가구 모두가 대조구에 비해 모든 기간에 걸쳐 높은 밀도를 유지하였다. 반면 고온성 세균의 밀도는 초기 대조구가 다른 처리구에 비해 현저히 낮았으나 뒤집은 시기, 말기에는 다른 처리구와 비슷한 수준을 유지하였다. 한편, 중온성 암모니아 내성균의 밀도는 초기에 모든 처리구가 동일하였으나 뒤집은 시기에는 대조구와 TAT112 첨가구가 TAT 117 첨가구와 TAT119 첨가구 보다 약 10배 정도 높게 관찰되었고 말기에는 다시 모든 처리에서 비슷한 수준을 나타냈다.

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