• 한국작물학회지
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• 제40권3호
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• pp.285-296
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• 1995

본 시험은 톨페스큐의 잎과 뿌리신장 및 동화산물의 생장점부위의 종적인 해부학적 고찰을 통해 세포분열, 신장, 그리고 성숙속도등 세포역학 및 세포의 생리적 반응에 대한 질소의 효과를 연구하고자 수행하였다. 공시품종은 경당 수량성이 높은 HYT 품종과 경당 수량성이 낮은 LYT 품종이었으며, 이들은 엽신장 및 분얼성 등 생리적 특성이 다른 품종이다. 1. 근관, 표피세포, 피층세포, 도관세포로 크게 구분되는 뿌리생장부위는 약 3.2mm로 잎생장부위(약 25~30 mm)보다 훨씬 짧았으며, 근관부위는 약 0.4~0.5 mm였다. 2. 근관세포의 경우 분열시 크기는 약 5 $\mu{m}$, 최종크기는 약 40 $\mu{m}$였으며 피층세포와 도관세포의 분열시 크기는 각가 8.5 $\mu{m}$와 13.0 $\mu{m}$, 최종 크기는 각각 120$\mu{m}$와 650$\mu{m}$로 큰 차이가 있었다. 3. 뿌리생장부위의 피층세포와 도관세포의 분열 직후 또는 최종크기는 질소시용수준에 영향을 받지 않았으나, 세포신장속도는 질소시용수준에 영향을 받아 높은 질소수준(200ppm)에서 보다 낮은 질소수준(50ppm)에서 약 2배 정도 빨랐다. 4. 뿌리세포의 분열속도는 질소의 영향을 받아 피층세포의 경우 50ppm N 수준에서 시간당 약 4.5 세포, 200ppm N 수준에서는 시간당 약 2.3 세포였으며, 도관세포의 경우는 각각 시간당 0.9 세포와 0.6 세포였다. 5. 뿌리세포가 분열 후 최대로 신장하기까지는 시간은 피층세포의 경우 50ppm N에서 약 21 시간, 200ppm N에서 약 43시간이 소요되었으며, 도관세포의 경우는 각각 약 37 시간과 73 시간이 소요되었다. 6. 뿌리생장부위의 피층세포와 도관세포의 비율을 조사한 결과, 세포 분열부위에서는 1:1이었으나, 세포신장부위에서는 그 비율이 증가해 생장점으로부터 1.0 mm 위치에서 5:1로 증가해 계속 유지되었다. 7. 뿌리생장에 대한 질소의 효과를 분석해 볼 때, 질소는 뿌리세포의 크기보다는 세포분열과 세포신장속도에 크게 영향함을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.280-286
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• 2021

Oryzalin은 미세소관의 형성을 억제하는 dinitroaniline계 제초제이다. Oryzalin은 튜불린에 결합해 식물의 미세소관 배열을 무질서하게 하여 식물 세포의 비등방성 성장을 억제한다. 미세소관과 미세섬유는 세포벽을 구성하고 columella 세포에서 녹말체 침강에 관여하는 세포골격이다. 녹말체는 뿌리 끝에 있는 columella 세포에서 중력을 인지하여 물과 무기염류를 흡수하기 위하여 토양 속으로 자라도록 한다. 식물세포에서 미세소관의 배열은 에틸렌 수준에 따라 조절된다. Oryzalin이 ACC synthase와 ACC oxidase를 활성화시켜 에틸렌 생성을 촉진한다고 알려졌다. 또한 oryzalin은 농도에 의존적으로 뿌리 생장과 굴중성 반응을 억제한다고 보고 되었다. 이 결과에 따라, 본 연구는 Arabidopsis 뿌리에서 이 억제 효과가 에틸렌 생성 억제제인 10-4 M cobalt ions과 10-8 M aminoethoxyvinylglycine (AVG)를 처리하여 회복될 가능성에 초점을 두었다. 뿌리 생장과 굴중성 억제는 cobalt ions과 AVG에 의해 10-20% 회복되었다. 이 결과는 뿌리 생장과 굴중성 반응은 에틸렌의 수준에 따라 조절될 가능성을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.969-975
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• 2011

본 연구에서는 식물뿌리의 굴중성 반응에 있어서 식물호르몬과 AtEXPA3 유전자와의 관계를 밝히고자 하였다. AtEXPA3 유전자의 RT-PCR을 통한 발현분석 결과 잎, 근출엽, 뿌리 꽃 등 생장이 활발한 조직에서 발현률이 높게 나타났으며, 굴중성 자극과 BRs, IAA에 의해서도 발현이 증가되었다. 또한 ethylene 생합성 저해제인 AVG를 처리하면 굴중성 반응이 현저히 억제되었는데 이는 ethylene 그 자체도 BR과 IAA처럼 굴중성을 촉진시키는 활성을 갖고 있음을 의미한다. 한편 호르몬을 처리하지 않은 AtEXPA3 RNAi mutant에서 굴중성 반응이 억제되는 현상은 애기장대 뿌리의 생장에 관여하는 AtEXPA3의 조절 인자로 BRs, auxin, ethylene 등의 식물호르몬이 관여하고 있음을 나타낸다. 아울러 BRs signaling mutant에서 변화된 굴중성(bri1-301, bak1에서 감소, BRI-GFP에 서 증가) 반응의 감소와 증가는 굴중성 반응이 BRs의 신호전달 과정을 통하여 일어남을 의미한다. 결론적으로 애기장대 뿌리의 굴중성 반응은 식물호르몬에 의한 AtEXPA3 유전자의 발현 증가의 결과로 인해 애기장대 뿌리의 생장이 촉진되어 나타나는 결과라 하겠다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.145-149
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• 2005

본 연구는 나도풍란의 기내 배양에서 몇 가지 종류의 식물생장억제제의 농도별 처리가 식물체 내 유리당 및 단백질 함량에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시되었다. 잎의 유리당의 함량은 생장억제제의 처리 농도가 높아짐에 따라 감소하는 경향이었고, 분석된 유리당 중 glucose의 함량이 가장 높았다. 뿌리의 유리당 함량은 잎과는 반대로 생장억제제 처리 농도가 높아짐에 따라 함량도 같이 높아지는 경향이었으며, 조사된 유리당 중 sucrose의 함량이 비교적 가장 높았다. 잎의 단백질 함량은 생장억제제 처리농도가 높아짐에 따라 감소하는 경향이었으나, 뿌리에서는 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국작물학회지
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• 제40권5호
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• pp.594-599
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• 1995

검정콩 1호를 공시품종으로 하여 콩의 영양생장기에 15일간 습해처리하고 그에 따른 엽생장 및 지하부의 생리적 반응을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 습해처리기간중 근류는 심토층에서부터 사멸되기 시작하였으며 습해기간이 7일 이상 지속될 경우 전체 근류의 35%이상이 사멸되었다. 2. 습해를 받으면 근류의 Bacteroid층이 균열되기 시작하였으며 습해기간이 지속될 경우 균열 양상은 더욱 심화되었다. 3. 습해기간중 토심 5cm이하에 분포한 뿌리활력은 무처리에 비해 크게 감소하였으며 표토층에 분포한 뿌리는 큰 변화가 없었다. 4. 7일간의 습해처리로 주근의 외피조직 및 유관속조직의 분리현상과 일부 파괴현상이 관찰되었다. 5. 습해처리 기간 중의 엽면적 생장은 정상식물체의 엽면적 생장의 절반에 불과하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-34
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• 2001

이탈리안 라이그라스 (Lolium multiflorum Lam.) 의 절단한 줄기를 살균처리한 다음, IBA론 첨가한 농도별로 5종의 배지에 처리별로 각각 20개씩 절단한 줄기를 꽃은 후, 4$^{\circ}C$ 암상태에서 40일간 보관하였다가. 실온에 하루동안 둔 다음, 26$^{\circ}C$로 유지되는 생장실에서 배양하며 뿌리가 유도되는 정도를 관찰하였다. 생장실에서 배양한 지 1개월째에 뿌리유도 정도를 조사한 결과, MS-0 처리구에서 0.0%, MS-0.5IBA 처리구에서 8.3%, MS-1.0IBA 처리구에서 37.5%, MS-1.5IBA 처리구에서 16.7%, MS-2.0IBA 처리구에서 12.5%의 뿌리 유도를 확인하였다. MS 배지에 1.0 mg/$\ell$의 IBA를 첨가한 처리구에서 뿌리 유도 정도가 37.5%로서 가장 좋았다. 따라서 이탈리안 라이그라스 줄기로부터 뿌리를 유도할 경우에는 IBA를 첨가해 주는 것이 뿌리 유도 효율을 높일 수 있는 것으로 판단되며, 1.0mg/$\ell$의 IBA를 첨가해 줄 때 뿌리 유도 효율이 가장 좋을 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2002년도 제9차 국제심포지움 및 추계정기학술발표회
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• pp.27-27
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• 2002

식용피(Echinochloa crus-galli var. formosensis Ohwi.) 유묘에 대한 생육저해 정도를 지표로 하여 경북 북부지방에 자생하는 10여종의 야생식물의 부위별 MeOH 추출물을 조사한 결과, 1,000 ppm에서 가죽나무(가지)및 할미꽃(경엽부)은 식용피 유묘의 뿌리의 생육을 약 60∼80% 억제시키는 것으로 나타났다. 식물생장억제활성이 나타난 상기 2종에 대해 각종 크로마토그래피법을 적용하여 활성의 본체를 분리ㆍ정제한 결과, 가죽나무 가지 및 할미꽂 경엽부로부터 500 ppm에서 식용피 유묘 뿌리의 생육을 각각 96%와 73% 억제하는 활성분획들이 획득되었으며, GC/MS 분석을 통해 이들 활성분획으로부터 수종의 식물생장억제활성물질들이 확인되었다.

• 아시안잔디학회지
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• 제21권2호
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• pp.163-175
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• 2007

본 실험은 키토산의 처리가 켄터키 블루그래스의 생육에 미치는 영향에 대하여 조사하기 위해 실시되었다. 키토산은 잔디가 이식된 후 10일 후에 300, 500, 800배 희석되어 각각 처리되었다. 실험은 뿌리길이, 지상부 생채중 및 건물중, 지하부 생채중 및 건물중, 엽록소 함량변화에 대하여 조사하였다. 캔터키 블루그래스의 엽장에 대한 효과는 키토산 300배 처리 시 평균 26.2cm로 늦은 생장률을 나타내어 무처리 시 평균 17.1cm 생장률 보다 현저히 높은 수치를 나타냈다. 엽수에 대한 키토산 처리와 효과에 있어 캔터키 블루그래스는 키토산 500배 처리 시 31.7매로 엽수가 무처리 21.4매보다 많은 것으로 확인되었다. 또한 캔터키 블루그래스의 키토산 처리에 의한 뿌리 길이의 변화는 무처리에서 16.8cm인 것으로 나타났으며 키토산 500배 처리시 27.4cm로 뿌리 길이의 생육이 증가하는 것으로 나타났다. 엽록소 함량은 무처리 시에서 $19.9mg/100cm^2$로 나타났고, 키토산 300배 처리에서 $25.5mg/100cm^3$로 최대 증가를 나타내었다. 따라서, 본 실험결과 엽수, 뿌리 길이의 생장, 지상부 생채중과 건물중, 지하부 생채중과 건물중은 키토산 500배 처리농도에서 가장 높은 생장 특성을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.298-303
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• 2010

본 연구에서는 발아 후 2일된 옥수수 유식물의 뿌리 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 5 mM에서 30 mM에 이르는 CsCl을 처리하였을 때 옥수수 뿌리와 자엽초 마디 위쪽 shoot의 생중량이 감소하였다. 뿌리의 길이 생장도 역시 동일한 농도 범위의 CsCl에 의하여 감소하였는데 CsCl을 처리할 때 60 mM의 KCl을 함께 처리하면 CsCl에 의하여 감소되었던 신장 생장이 일부 회복되었다. CsCl과 KCl의 관계를 Lineweaver-Burk plot으로 분석한 결과 10 mM - 30 mM CsCl은 KCl과 경쟁 관계에 있는 것으로 나타났지만 5 mM CsCl은 경쟁관계에서 벗어나는 것으로 나타나 주변의 CsCl 농도에 따라 KCl의 작용 모드가 다른 또 하나의 메커니즘이 존재하는 것으로 사료되었다. CsCl의 농도에 따라서 KCl과의 상호작용 모드가 달라지는 현상은 CsCl에 의하여 유도되는 옥수수뿌리 정단 하부의 횡축 팽창에서도 관찰되었다. 또한, CsCl은 10 mM 이상에서 농도 증가에 비례하여 $K^+$ transporter인 ZmKUP1의 발현을 유도하였지만 5 mM CsCl의 ZmKUP1 발현 효과는 뚜렷하게 관찰되지 않았다. 한편, CsCl 존재 하에서도 근단 분열 조직의 수축은 관찰되지 않았다. 종합하면, 외부에서 처리된 CsCl은 2일된 옥수수 유식물의 뿌리의 생중량과 신장을 감소시켰으며 정단 하부의 횡축 팽창을 유도하고 ZmKUP1의 발현을 촉진하였다. 그러나 근단 분열조직의 수축은 없었으므로 CsCl의 효과는 주로 세포 팽창과 관련되는 것으로 판단되며 $Cs^+$와 $K^+$의 경쟁 및 비경쟁적 상호작용을 모두 포함하는 복합적인 메커니즘이 존재하는 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제56권1호
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• pp.72-79
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• 2011

본 연구는 간이 수경재배법을 이용하여 보리의 알루미늄 스트레스 내성과 민감성 품종을 간편하고 빠르게 screen하는 방법을 소개하고, 선별된 품종간의 뿌리의 생장, 뿌리 조직의 염색, 알루미늄 함량, 원형질막의 $H^+$-ATPase의 발현 변화를 조사하여 분석하였다. l. 보리 65가지 품종을 간이 수경재배법을 이용하여 $20{\mu}M$ 알루미늄을 24시간 처리 후 뿌리생장의 차이로 내성 세 품종(자예2, 자예6, 모치무기)과 민감성 세 품종(흰쌀, 올쌀, 품2)을 선별하였다. 2. 알루미늄에 내성 품종은 알루미늄 처리 농도(0, 5, 10, $20{\mu}M$)에 따라 뿌리 생장 감소폭이 적었으나, 민감성 세 품종은 상대적으로 낮은 $5{\mu}M$ 농도에서부터 80%의 생장이 억제되었다. 3. 내성인 자예2와 민감성인 품2의 알루미늄 처리 후, 농도별(0, 5, 10, $20{\mu}M$), 시간별(3, 6, 12, 24시간)로 0.2% hematoxylin으로 염색 시 주로 apex에 3시간 이후부터 염색되었으며, 민감성 품2가 내성인 자예2에 비해 농도와 시간에 따라 그 피해 정도가 매우 심각하였다. 4. $20{\mu}M$로 24 시간 처리된 뿌리 apex(10 mm)의 알루미늄 함량을 측정한 결과, 내성인 자예2는 주당 47.1 nmol의 함량을 보여 주었으나, 민감성인 품2는 주당 64.9 nmol의 높은 함량을 보여 주었다. 5. 24시간 동안 $20{\mu}M$ 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 $H^+$-ATPase 발현을 western blotting을 통해 분석한 결과, 내성인 자예2는 차이가 없었으나, 민감성 품2는 현저히 억제되었다. 이로 보아 원형질막 $H^+$-ATPase가 알루미늄의 내성 기작에 관여하는 것으로 보인다. 6. 본 연구를 통해 간이 수경재배와 hematoxylin을 이용한 염색으로 간단하고 빠르게 보리의 알루미늄 내성과 민감성 품종의 screening을 할 수 있었고, 보리뿐 아니라 쌀, 밀 등의 다른 종자에도 적용할 수 있을 것이다.