• 제목/요약/키워드: 고온내성

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엽록체 Small Heat Shock Protein의 도입에 따른 형질전환 식물체의 광합성 활성 및 고온내성의 증가 (Introduction of Chloroplast Small Heat Shock Protein Increases Photosynthesis and Thermotolerance in Transgenic Plants)

  • 이병현;조진기
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제17권
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    • pp.15-20
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    • 1999
  • 엽록제 small HSP의 기능을 조사하기 위하여 항상적으로 발현하는 형질전환 식물체를 작성하였다. 고온 스트레스 하에서의 형질전환 식물체의 고온내성을 chlorophyll 형광으로 측정하였다. Leaf disc를 고온조건에서 5분간 처리한 후, 광화학계 II의 불활성화를 나타내는 Fo 값의 증가 또는 Fv 값의 감소치를 조사하였다. 형질전환 식물체는 고온 스트레스 하에서의 이들 값의 증감율이 현격히 감소하였다. 또한 유식물체를 $52^{\circ}C$에서 45분간 처리한 후, $25^{\circ}C$에서 계속적으로 배양하였을 때, 비형질전환 식물체는 전부 고사하였으나, 형질전환 식물체의 약 80%는 생존하였다. 이러한 결과는 엽록체 small HSP가 고온 스트레스 하에서 광합성기구를 보호하는데 있어서 중요한 기능을 담당하고 있음을 나타낸다.

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벼 Small HSP의 발현에 의한 대장균의 고온 stress 하에서의 내성의 증가 (Expression of Rice Small HSP Enhances Thermotolerance of Escherichia coli under Heat Stress)

  • 이벙현;이효신;원성혜;조진기
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제17권
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    • pp.59-63
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    • 1999
  • 벼의 엽록체 small HSP의 고온 스트레스 하에서의 기능을 밝히기 위하여 Oshsp21 cDNA를 pET 발현 vector에 도입하였다. 형질전환된 대장균 배양액에 IPTG를 첨가하여 단백질 발현을 유도시킨 다음 고온 stress 하에서의 생존율을 대조구와 비교하였다. 그 결과 대조균주의 경우 $50^{\circ}C$에서의 생존율이 크게 감소하였으나 Oshsp21이 발현된 대장균의 경우 70% 이상의 생존율을 나타내었다. 또한 대장균 단백질을 $55^{\circ}C$에서 30분간 열처리한 후, 대장균 단백질을 가용성과 비가용성 단백질로 분획한 다음, 각각의 비율을 조사한 결과, 대조균주의 경우 총 단백질의 약 60%가 비가용성 단백질로 변성되었으나, Oshsp21을 발현시킨 대장균의 경우 총 단백질의 약 35%만이 비가용성 단백질로 나타났다. 이러한 결과는 벼의 엽록체 small HSP는 세포내에서 분자 chaperone으로 기능하여 고온내성을 부여할 수 있음을 나타낸다.

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벼로부터 chloroplast small heat shock protein cDNA의 cloning 및 characterization

  • 이병현;원성혜;이효신;김기용;김미혜;정동민;조진기
    • 한국초지학회:학술대회논문집
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    • 한국초지조사료학회 1999년도 제24회 정기총회 및 프로그램, 제37회 학술발표회 및 특별강연 초록
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    • pp.71.2-72
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    • 1999
  • 고등식물에 있어서 엽록체에 존재하는 저 분자량 heat shock protein (smHSP)은 식물의 내열성 획득에 있어서 필수유전자임이 mutant를 이용한 유전학적인 연구에 의해 보고된 바 있다. 고온내성이 강한 작물인 벼로부터 엽록체 smHSP cDNA를 분리하고자 벼의 잎에서 분리한 mRNA로 작성한 cDNA library로부터 screening하였다. 선발된 smHSP cDNA는 1,026 bp의 염기로 구성되어 있었으며, 239개의 아미노산으로 구성되는 예상분자량 26.6 kDa의 단백질을 code하고 있었다. 또한 다른 식물로부터(중략)

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CuZnSOD와 APX를 엽록체에 발현시킨 산화스트레스 내성 형질전환 감자의 선발 (Selection of Transgenic Potato Plants Expressing Both CuZnSOD and APX in Chloroplasts with Enhanced Tolerance to Oxidative Stress)

  • 탕리;권석윤;성창근;곽상수;이행순
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제31권2호
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    • pp.109-113
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    • 2004
  • 산화스트레스에 내성을 지닌 형질전환 감자 식물체를 개발하기 위하여 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에서 동시에 발현되도록 연결한 형질전환 벡터 (pSSA-K)를 제작한 후 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관 발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직에 10$\mu$M methyl viologen을 처리하여 산화스트레스 내성 검정을 조사한 결과 형질전환체는 MV에 대해 강한 내성을 지님을 확인하였다. 내성을 보인 개체 중에서 환경스트레스에 대한 내성 조사를 위하여 품종별로 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성검정에 이용될 것이며 향후 복합재해 내성 감자 품종이 개발될 수 있을 것으로 기대한다.

NDP Kinase 2 유전자를 도입한 산화스트레스 내성 형질전환 감자의 선발 (Selection of Transgenic Potato Plants Expressing NDP Kinase 2 Gene with Enhanced Tolerance to Oxidative Stress)

  • 탕리;권석윤;윤대진;곽상수;이행순
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제31권3호
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    • pp.191-195
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    • 2004
  • 복합스트레스 내성 유전자 NDP kinase 2 유전자를 도입시킨 형질전환 감자를 개발하기 위하여 이 유전자를 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터 또는 enhanced CaMV 35S 프로모터에 연결한 벡터를 제작한 후 각각 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨 후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직을 대상으로 10 $\mu$M methyl viologen에 대한 내성 검정을 조사하여 산화스트레스 내성 형질전환 감자 식물체를 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성 분석을 실시할 예정이며 이로부터 복합재해에 내성을 지닌 감자 품종을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.

제분 시설에서의 화랑곡나방(Lepidoptera: Pyralidae)의 고온 방제 (A Note on the Control of Indian Meal Moth (Lepidoptera: Pyralidae) in Flour Milling Facility by Superheating)

  • 나자현;류문일
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.67-72
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    • 2005
  • 고온 처리를 통한 화랑곡나방의 방제효과를 검토하기위하여 제분시설 공간을 $60^{\circ}C$ 이상으로 가온하여 3시간이상을 유지한 후 충태별 사망률(${\pm}$표준오차)을 조사하였다. 가열 처리 후 시설 공간내의 온도는 위치에 따라 차이를 보여 $60^{\circ}C$ 이상이 유지된 시간이 주변부에서는 3시간, 중앙부에서는 11시간이었다. 화랑곡나방의 고온에 대한 내성은 충태에 따라 유의한 차이가 있었다. 성충의 경우 가장 작아 처리 위치에 관계없이 $100\%$의 사망률을 보였고, 알이 가장커서 위치에 따라 $91.40{\pm}0.93{\sim}98.80{\pm}0.20\%$를 보였다. 유충의 사망률은 $96.00{\pm}0.67{\sim}100\%$의 범위에 있었다. $60^{\circ}C$ 이상의 온도가 11시간 이상 유지된 위치에서도 알의 사망률은 $100\%$에 이르지 않아 보다 장시간의 처리가 필요함을 보여주었다. 이를 토대로 소규모 제분시설에서의 가열방제에 대해 간략히 논의하였다.

고온내성 에탄올 생산 효모균주의 개발을 위한 Saccharomyces와 Kluyveromyces의 원형질체 융합 (Protoplast Fusion of Saccharomyces and Kluyveromyces to Develop Thermotolerant Ethanol-Producing Yeast Strains)

  • 김민수;김근
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.80-86
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    • 2000
  • $30^{\circ}C$에서 에탄올 발효력이 우수한 Saccharomyces carlsbergensis와 $42^{\circ}C$에서 성장력이 우수한 Kluyveromyces maxianus를 원형질체 융합을 통하여 고온에서도 발효력이 우수한 효모 균주를 개발하고자 하였다. 원형질체 융합을 위해 원형질체 형성율의 최적 조건을 조사하였는데, 두 균주 모 두 삼투안정제는 1.2M KCl, 세포벽 분해 효소의 농도와 처리 시간은 각각 200 (unit/ml)와 90분으로 동일하였고, 전처리용액으로서 EDTA와 mercaptoethanol의 농도, 그리고 최적 pH는 두 균주가 차이를 보여 S. carlsbergensis가 각각 10-20 mM/ml, $4.0\mu$l/ml, 그리고 7.0이었고, K. marxianus의 경우 20mM/ml, 2.5-4 $\mu$l/ml, 그리고 8.0이었다. 원형질체 형성을 위한 최적 조건하에서 원형질체 형성을 S. carlsbergensis의 경우 92.94%, K marxianus는 98%였으며, 두 균주의 원형질체 융합율은 $1.4\times10^{-6}-4.8$\times10^{-7}$으로 나타났다. 두 균주를 융합시킨 결과 SG배지$ 30^{\circ}C$에서 6-8일 배양 후에 27주의 융합주들을 획득하였고, 이 중에서$ 42^{\circ}C$에서 성장을 보인 융합주는 6주이었다. $42^{\circ}C$ 그리고 16%(w/v) 포도당이 함유된ㄴ 배지에서 3일 발효 후 모균주들이 3.2-3.4%(w/v)의 에탄올을 생산하였는데 비해 융합주 SK41-4와 SK53-22는 같은 조건에서 모두 5.2%(w/v)의 에탄올을 생산하였다. 고온내성에 대한 안정성을 조사한 결과, SK53-22 경우 세포 분열이 거듭됨에 따라 안정성이 감소하였으나, SK41-4는 30세대 세포분열 후 100.0%로서 안정성이 매우 높았다.

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생전분질원료(生澱粉質原料)의 Ethanol 발효(醱酵)에 있어서 고온성효모(高溫性酵母)의 이용(利用) (Use of Thermophilic Yeast for Ethanol Fermentation of Raw Starchy Materials)

  • 박윤중;손천배;신철승
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제27권4호
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    • pp.217-224
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    • 1984
  • 생전분질원료(生澱粉質原料)를 사용(使用)하는 ethanol발효(醱酵)에 있어서 고온성효모(高溫性酵母)의 사용효과(使用效果)를 시험(試驗)하기 위하여 분리(分離), 보존중(保存中)인 고온성효모(高溫性酵母)(T-71균주(菌株))의 생육온도(生育溫度), ethanol 내성(耐性)등의 특성(特性)을 조사(調査)하고, 몇가지 생전분질원료(生澱粉質原料)를 사용(使用)한 발효시험(醱酵試驗)을 실시(實施)하였다. 고온성효모(高溫性酵母) T-71의 생육(生育) 및 발효최고온도(醱酵最高溫度)는 $42^{\circ}C$이며, 대조균주(對照菌株)보다 $2^{\circ}C$ 이상 높았으며 ethanol함유배지(含有培地)에 효모균체(酵母菌體)를 접종(接種)하여 발효능(醱酵能)을 검토(檢討)한 바 T-71균주(菌株)는 대조균주(對照菌株)보다 ethanol 내성(耐性)이 컸다. T-71균주(菌株)의 발효최적온도(醱酵最適溫度)는 술덧의 종류(種類)와 담금 농도(濃度)에 따라 달라지나 어느 경우나 대조균주(對照菌株)에 비(比)하여 최적발효온도(最適醱酵溫度)가 높았다. 시험균주(試驗菌株)를 각각(各各)의 최적온도(最適溫度)에서 발효(醱酵)시킬 때 고온성효모(高溫性酵母) T-17을 사용(使用)한 경우는 대조균주(對照菌株)의 경우에 비하여 발효기간(醱酵期間)을 $1{\sim}2$일간(日間) 단축(短縮)시킬 수 있었다. 절간생(切干生)고구마술덧에서 T-71균주(菌株)의 최적발효온도(最適醱酵溫度)는 $35{\sim}37^{\circ}C$(생성(生成) ethanol농도(濃度) 9.6% 조건(條件))이며 $40^{\circ}C$에서도 별차이가 없었으나, 보리가루술덧과 절간고구마가루술덧에서 T-71균주(菌株)의 최적발효온도(最適醱酵溫度)는 각각(各各) $35^{\circ}C$(각(各) 생성(生成) ethanol 농도(濃度) 14.0% 및 12.8%조건(條件))이었다.

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