• Journal of Plant Biology
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• 제35권3호
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• pp.247-252
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• 1992

iso-Butanol이 엽록체의 광합성 전자전달 활성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 암조건하에서 시금치의 엽록체에 iso-butanol을 처리한 후 대조구와 비교하여 광계 II 활성과 광계 I 활성을 조사하였으며, 또한 iso-butanol이 틸라코이드 막단백질에 미치는 영향을 알아보기 위해 전기영동으로 틸라코이드 막단백질의 변화를 조사하였다. 광계 I 활성은 iso-butanol이 저농도(1-4%)일 때는 증가하였으나 고농도(5-9%) 에서는 감소되었다. 광계 II 활성은 iso-butanol의 농도가 0.6, 0.8, 1%에서는 각각 75%, 55% 및 25%로 활성이 감소하였다. Butanol 중에서 탄소수는 같으나 OH 기의 위치가 다른 1-butanol, sec-butanol, tert-butanol, iso-butanol이 광계 II의 전자전달계에 미치는 영향을 비교해 본 결과 OH 기를 중심으로 탄소의 배열이 직선상 일 때 저해효과가 크다는 것을 알 수 있었다. iso-butanol이 1차적으로 광계 II에 미치는 억제 부위는 0.8% iso-butanol 처리구에 DPC 첨가했을 때 DCIP 환원율이 93%로 증가하는 것으로 보아 광계 II의 산화 부위임을 알 수 있다. 0.8% iso-butanol 처리구에 외부에서 망간과 칼슘을 첨가하였을 때 광계 II 활성이 각각 83%와 79%로 보호된 것으로 보아 광계 II 활성 억제는 망간의 소실과 관계 있는 것으로 생각된다. 또한 1% iso-butanol 처리한 엽록체를 20배 희석하였을 때 활성이 78%로 회복되었다. iso-Butanol은 1% 이하의 저농도에서 광계 II 활성을 감소시킨데 비해 1% iso-butanol 처리구의 틸라코이드 막단백질의 SDS-PAGE에 의한 band pattern은 대조구와 유사하며 2% 처리구에서는 52 Kd 부근에서 미세한 band pattern의 차이가 있으며 5%의 iso-butanol 처리구의 틸라코이드 막단백질의 band는 전체적으로 많이 소실되었다. 이것으로 보아 iso-butanol은 가역적으로 광계 II의 산화부위에 관여하는 단백질에 영향을 주어 $Ca^{2+}와\;Mn^{2+}$ 이온의 친화력을 저하시켜 광계 II 활성을 억제시키고 또한 알코올의 R-group의 틸라코이드 막에 침투하여 막구조를 변형시키므로 광계 I 활성이 증가하며 고농도(5-9%)에서는 비가역적으로 막구조를 변경하여 광계 I 활성이 감소한 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biology
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• 제37권2호
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• pp.231-236
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• 1994

분리한 시금치 엽록체에 $Cd^{2+}$을 처리하였을 때 광계 I에 비해서 광계 II의 활성이 낮은 농도의 $Cd^{2+}$에 의해 억제되었다. 그러므로 $Cd^{2+}$에 의해 1차적으로 광계 II 활성이 저해되었다는 것을 알 수 있다. 광계 II의 전자공여체인 diphenylcarbazide를 첨가했을 때 대조구에 비해 활성이 크게 증가하였다. $Cd^{2+}$ 처리시 $Mn^{2+}과\;Ca^{2+}을$ 외부에서 첨가했을 때 광계 II 활성은 회복되었지만 회복되는 정도가 15%로 낮았다. $50\;\mu\textrm{M}\;Cd^{2+}$ 처리구에서 광계 II 활성은 크게 감소하였으나 Fv/Fm는 미소하게 감소하였으며 $100\;\mu\textrm{M}\;Cd^{2+}$ 처리구에서 Fv/Fm는 크게 감소하였다. 광계 I활성은 $Cd^{2+}$의 처리 농도가 증가함에 따라 감소하였으나 세척하였을 경우 0.2 mM의 $Cd^{2+}$ 처리구에서 대조구보다 활성이 증가하였으며 농도가 높아짐에 따라 활성의 회복 정도가 컸다.

• Journal of Plant Biology
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• 제38권4호
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• pp.399-407
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• 1995

보리(Hordeum vulgare L.) 유식물의 녹화시기에 따라 오존이 엽록체의 광합성 활성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 황백화된 보리 유산물을 녹화하는 중에 오존(0.5 ppm과 1.0 ppm)을 4시간 동안 처리하여 엽록소 함량, 광계 I과 II 활성 및 엽록소 형광을 측정하였다. 녹화를 시작하므로 엽록체가 발달되는 초기에 오존이 미치는 영향은 24시간 녹화구에서 엽록소 함량을 많이 감소시켰으나 48시간 녹화한 경우에는 대조구와 유사하였다. 24시간 녹화구에서는 처리한 오존의 농도가 0.5 ppm에서 1.0 ppm으로 증가함에 따라 Fo, Fv, Fm 및 qE가 급격히 감소하였으나 Fv/Fo와 qPsms 감소하지 않았으며, 48시간 녹화구에서는 Fo, Fv, Fm 및 qE가 많이 회복되었다. 엽록체의 발달 증가에 오존이 미치는 영향은 오존의 농도가 0.5 ppm에서 1.0 ppm으로 증가함에 따라 광계 II 활성을 감소시켰으며 광계 I활성은 감소시키지 않았고, Fv와 Fv/Fm 비가 크게 감소하였으며, 형광 소멸 분석에서는 qP와 qR이 특히 많이 감소하였다.

• 한국조경학회지
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• 제43권1호
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• pp.132-138
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• 2015

본 연구는 가로 수목의 조기 활착으로 도로로부터 발생하는 탄소를 효과적으로 저감할 수 있는 방안을 모색하고자 컨테이너(용기) 수목의 이식 효율성을 검증하였다. 컨테이너에서 재배된 수목은 이식 활착성을 높이고, 부적기 이식 제한을 극복할 수 있어 도로와 같은 변형된 토양환경에 적합하다. 가로수로서 가치가 높은 팥배나무를 대상으로 컨테이너에서 재배된 수목과 노지에서 재배된 수목을 각기 멀칭 및 제초처리하여 수목의 건전도를 비교하였다. 연구의 방법으로서 엽록소 형광 반응 분석을 이용한 팥배나무의 식재 방법별 광화학 반응 해석을 통해 건전성 평가하였다. 팥배나무의 식재 방법은 노지 멀칭, 컨테이너 제초 및 컨테이너 멀칭 재배로 구분하여 재배하였다. 연구의 결과로서 노지 멀칭 팥배나무에서 최대 형광량(P)이 가장 낮았으며, O-J 전이 과정 중 형광량이 증가하며, 광계 II 전자전달 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 광계 II에서 광계 I까지의 전자전달 에너지 플럭스(RE1o/RC, RE1o/CS) 또한, 노지 멀칭 재배에서 20% 이상 감소하였다. 이와 같은 연구 결과는 도로와 같이 성토 및 절토로 인하여 수목 생장 여건이 불리한 상황에서 수목의 이식 후 조기 활착을 검증한 결과 컨테이너에서 재배된 수목이 노지에서 재배된 수목보다 활착이 빠르고, 수목 건전도가 높은 것으로 평가할 수 있다. 또한 식재 방법도 식재 후 제초에 의한 방법보다 멀칭 처리한 수목이 건전도가 높은 것으로 판단되었다. 도로와 같이 지속적으로 식재 후 관리가 어려운 여건에서는 주기적인 제초 처리보다는 이식 초기에 멀칭처리하는 것이 관리의 용이성 도모하며, 수목 건전도를 높일 수 있다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제22권1호
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• pp.51-58
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• 2002

식물의 광합성에 관여하는 광계 I의 protein subunit들의 연구는 최근까지도 극히 미약한 실정이며, 각각의 subunit들의 특성 또한 일부만이 밝혀져 있다. 본 연구진은 배추의 cDNA library로부터 식물에만 존재하는 subunit 중의 하나인, PSI-H subunit을 암호화하는 유전자인 bpsaH를 분리하였다. 이 유전자는 총 633 bp의 염기로 구성되어 있으며, 염기서열로부터 추정되는 분자량은 약 15,400이었고 등전점은 9.91이었다. 배추 PSI-H subunit의 아미노산 서열을 다른 식물체 유래의 단백질들과 비교분석한 결과, 시금치의 PSI-H와 가장 높은 유사성 (79.3%)을 나타내었다. 또한 bpsaH의 조직 특이적 발현 양상을 조사한 결과, 광합성 조직인 잎에서는 강하게 발현된 반면 꽃봉우리에서는 약하게 발현되었으며, 비광합성 조직인 뿌리에서는 전혀 발현되지 않았다.

• Journal of Plant Biology
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• 제36권3호
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• pp.195-201
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• 1993

The room temperature fluorescence induction of chloroplasts was utilized as a probe to locate the site of inhibition by mercury, copper and zinc on PS II by mercury. Inhibitory effect of Hg2+ on electron transport activity was notable as compared with Cu2+ and Zn2+. At concentrations of HgCl2 over 50 $\mu$M, activities of PS II and whole-chain electron transport decreased more than 70%, while that of PS I decreased about 10~30%. This suggests that PS II is more susceptible to Hg2+ than PS I is. In the presence of diphenylcarbazide (DPC), 50 $\mu$M HgCl2 inhibited the reduction of dichlorophenolindophenol (DCPIP) about 50%. Addition of heavy metals induced marked decrease in maximal variable fluorescence/initial fluorescence [(Fv)m/Fo], but no changes in Fo. With various concentrations of heavy metals, changes of chlorophyll a fluorescence emitted by PS II showed gradual decrease in photochemical quenching (qQ), which indicates an increase in reduced state of electron acceptor, QA. Especially, the addition of HgCl2 caused a notable decrease of qQ. In the presence of 50 $\mu$M CuCl2, energy-depended quenching (qE) was completely reduced, whereas in the presence of 50 $\mu$M CuCl2 and ZnCl2 it was still remained. The above results are discussed on the effects of mercury in relation to water-splitting system and plastoquinone (PQ) shuttle system.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2003년도 춘계학술강연 및 발표대회
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• pp.23-23
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• 2003

분말야금된 소결체의 가장 큰 특징 중의 하나는 피할 수 없는 소결체의 기공이다. 이러한 기공이 기계적 특성에 미치는 영향에 관해서는 많은 연구가 오래 전부터 진행되었었다. 그러나 기존의 연구는 거의 대부분 일반 분말야금에 의한 것이고 분말사출성형된 소결체의 기공율과 기계적 특성 광계는 거의 연구가 이루어 지지 않았다. 본 연구에서는 기공율의 조절이 용이한 분말사출성형 공정을 이용하여 소결 초기부터 완전 치밀화에 가까운 조직까지 다양한 소경율의 시편을 만들어 기계적 특성에 미치는 순수기공의 영향은 조사하기 위해 다음과 같이 조사하고자 하였다. 사출성형에 사용된 재료는 고강도 이며 내식성이 뛰어난 17-4 PH STS이고 평균 입경은 10mm였다. 열분해와 소결은 수소 분위기에서 행하였으며 소결온도는 900~$1350^{\circ}C$였다. 연구수행을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기공율과 기계적 특성의 관계는 닫힌 기공이 지배하는 고밀도 영역과 열린 기공이 지배하는 저밀도 영역을 분리하여 해석해야한다. 2. 저밀도 영역에서의 기공율과 강도의 관계는 넥 성장에 따른 load bearing area의 증가로 나타낼 수 있고 아래와 같다. $\frac{\delta}{\delta_o}=1-\frac{P}{P_i}$ 3. 고밀도 영역에서의 기공율과 강도의 관계는 소결 현상과 초기 충진율을 고려한 ideal pore모델을 도입하였고 아래와 같이 나타났다. $\frac{\delta}{\delta_o}=1-1.95(P_i\;{\cdot}\;P)^{2/3}$

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.399-403
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• 2003

환경스트레스에 대한 항산화효소의 보호효과를 이해하고 효과적인 스트레스내성 식물을 개발하기 위하여 CuZnSOD와 APX를 엽록체에 발현시킨 형질전환식물체 (CA식물체)에 강한 빛 (highlight, 1,100$\mu$mol m$^{-2}$ sec$^{-1}$)과 4$^{\circ}C$ chilling을 처리하였다. CA식물체 잎절편에서의 보호효과를 CuZnSOD을 도입한 SOD식물체, APX을 도입된 APX식물체 및 비형질전환식물체 (NT식물체)의 것과 비교하였다. CA식물체의 광계2에서의 광합성 효율 (Fv/Fm)은 highlight와 4$^{\circ}C$ chilling복합처리 1시간째에서 NT식물체에 비해 약 15%의 보호효과를 나타내었고, 광계1에서의 P700 redox state는 처리 후 3시간째에 약 23%의 보호효과를 나타내었다. SOD식물체와 APX식물체의 복합처리에 대한 보호효과는 CA식물체와 NT식물체의 중간 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 엽록체에서 CuZnSOD와 APX의 동시발현이 highlight와 chilling에 의한 산화스트레스를 극복하는 데 매우 중요하게 관여함을 직접적으로 제시하는 것이다.

• Journal of Plant Biology
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• 제38권1호
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• pp.87-93
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• 1995

최근에 Synechocystis sp. PCC 6803 중에 한 균주가 고체 한천 배지상에서 일정한 조명(300-1000 lux) 방향을 따라 활주 운동하는 것을 관찰하여 이 종을 S. 6803 PTX라고 명명하고 이의 주광성 운동에 대한 생리학적 특징을 이해하기 위하여 몇 가지 대사 억제제와 신호 전달 차단제의 주광성 운동에 미치는 효과를 조사하였다. DCMU는 광계 II로부터 광계 I의 일차 전자 수용체인 플라스토퀴논으로의 비순환성 광합성 전자전달을 억제하는 억제자로서 $100\;\mu\textrm{M}$의 농도에서는 주광성 운동을 억제하지 못하였다. 그러나 호흡에 의한 전자전달 억제제인 sodium azide를 처리하였을 경우에는 S. 6803 PTX에서 심하게 장해를 받았다. 이러한 관찰 결과는 주광성 운동의 주동력원이 광인산화 과정보다는 호흡에 의한 산화적인 인산화과정에 주로 연관되어 있음을 보여주었다. 또한, 세포를 CCCP나 DNP와 같은 막상의 uncoupler를 처리하였을 때, 세포내 ATP 농도를 저하시키거나 세포질막에 수소 이온의 전기화학구배($\Delta\mu_{H}+$)를 제거시키나, 이러한 화합물들은 주광성 운동에 뚜렷한 영향은 주지 못하였다. 이러한 결과와는 달리, H+-F0F1 ATPase에 민감하게 억제 작용을 나타내는 DCCD나 NBD의 처리는 세포내 ATP만 고갈시키고 막상에서 $\Delta\mu_{H}+$는 그대로 유지시키는 작용을 하는데, 이러한 DCCD나 NBD는 주광성 운동에 대해서는 심하게 억제 현상을 나타내었다. 또한, 특이성 calcium ionophore 중의 하나인 A23187의 처리는 양성 주광성에 심하게 장해를 주었다. 아마도 Ca2+ 유동은 주광운동 방향성의 신호전달 과정에 중요하게 관련되어 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 S-adenosyl methionine과 같은 메틸 공여체의 고갈이 S. 6803 PTX 균주의 주광성 반응에 영향을 주는지를 알아보기 위하여 에티오닌을 BG11을 한천 배지에 첨가하였다. 이 생물종의 광운동은 에티오닌의 농도가 증가됨에 따라 일정하게 억제되다가 0.5mM에서 주광성 운동을 완전히 억제시켰다. 이것은 광수용 기작이 Escherichia coil나 Salmonella typhimurium에서 발견된 메틸기 수용 주화성 단백질과 같은 메틸화/탈메틸화 과정에 의하여 조절될 가능성을 보여주고 있음을 의미한다.

• 한국환경과학회지
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• 제4권4호
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• pp.335-344
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• 1995

Spermine이 녹화중인 녹두자엽의 엽록소-단백질 복합체(CPs) 및 틸라코이드막 단백질의 변화에 미치는 효과를 조사하였다. 녹화가 진행됨에 따라 Cps형성이 촉진되었으며, 특히 광계의 엽록소-단백질(CP I)이 다량 추척되었다. 광수화 엽록소 단백질(LHCP)은 48시간의 초기 녹화과정에서 중요한 단백질로 나타났다.Spermine처리는 초기녹화과정에서 틸라코이드막의 CPs 축척에 효과적이었다. 색소체막 단백질은 녹화과정에서 많은 변화를 나타내었는데, 56kD단백질은 전 엽록체체서 다량 관찰되었꼬 24kD 단백질은 전 처리구에서 뚜렷한 증가를 보여주었다.Spermine처리에 의해 틸라코이드막 단백질 형성은 대조구에 비해 다소 증가되었다. 이러한 결과들로부터 spermine은 녹화과정에서 색소체의 발달과 색소체막의 안정화에 중요한 작용을 하는 것으로 생각된다.