• 한국초지조사료학회지
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• 제25권1호
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• pp.57-64
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• 2005

월동기간 동안 zoysiagrass[Zoysia matrella(L.) Merr]와 creeping bentgrass(Agrostis palustris Hunds)의 저온 스트레스에 대한 탄수화물 대사 반응을 구명하기 위해 11월부터 이듬해 4월까지의 식물체내의 탄수화물 대사산물의 변화를 비교 분석하였다. Creeping bentgrass의 녹색도와 뿌리 성장은 온도변화와 거의 평행하게 변화하였으나 zoysiagrass는 뿌리 성장에 거의 변화가 없이 3월 말까지 담황색을 나타냈다. 11월부터 이듬해 1월까지 zoysiagrass에서 glucose와 sucrose 함량은 크게 높았고, 1월에서 4월까지 starch를 제외한 모든 탄수화물 화합물들의 감소의 정도가 현저하게 낮았다. Reeping bentgrass에서 fructan의 depolymerization이 2월 이후 단당류와 이당류의 감소와 일치했으나 zoysiagrass에서는 starch 가수분해가 11월부터 일찍이 시작되었다. 이상의 결과들은 creeping bentgrass와 비교 했을때 zoysisagrass 뿌리의 높은 비구조적 탄수화물의 농도가 저온 내성과 밀접한 관계가 있음을 잘 나타내어 주고 있다.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.46-50
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• 2013

일부 근권세균은 ACC deaminase를 생성하여 식물의 생장을 저해하고 노화를 촉진시키는 식물호르몬 에틸렌의 수준을 낮춤으로써 스트레스 조건 하의 식물의 생장을 지속시킨다. 본 연구에서는 모래사장에서 자라는 식물의 근권에서 ACC deaminase를 생성하는 세균 균주들을 분리하여 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 Escherichia hermannii m-2, Enterobacter asburiaem-4, Pseudomonas thivervalensis BD2-26, and Pseudomonas brassicacearum subsp. neoaurantiaca BD3-35로 동정하였다. BD3-35 균주는 이들 중 가장 높은 ACC deaminase 활성, 20.26 ${\alpha}$-ketobutyrate ${\mu}M/mg$ protein/h을 나타내었다. 균주 BD3-35와 BD2-26는 식물호르몬 시토키닌, m-4는 옥신 IAA와 IBA, 그리고 균주 m-2는 ABA 생성능을 가졌다. 이 균주들은 모두 토마토종자 발아 시 유묘의 뿌리신장을 유의성 있게 촉진하였다. 또한 7일간 자란 토마토 식물에 처리하고 가뭄 스트레스 하에서 7일간 재배하였을 때 비접종 대조군에 비해 균주 BD3-35, m-2와 m-4는 토마토 뿌리의 길이를 각각 14, 15와 35% 증가시켰으며, m-2, BD2-26와 BD3-35는 토마토 식물의 건조중량을 각각 22, 33과 68% 증가시켰다. 따라서 이 균주들은 가뭄 스트레스 하의식물을 위한 미생물 비료로 사용될 수 있는 가능성을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.255-261
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• 2016

복숭아 '미홍' 품종의 토양 수분 스트레스에 의해 나타나는 지상부의 생리적 반응을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 잎의 변색, 위조, 낙엽의 순서로 침수와 무관수에 의해 반응이 나타났으며 가지의 기부에서 시작되어 선단부로 확대되었다. 가지의 길이 및 직경 생장이 두 처리구에서 모두 감소되었고 침수에 의한 낙엽이 심하게 발생되었다. 침수에 의해 뿌리의 수분 흡수와 잎의 광합성과 호흡이 감소되었다. 잎의 엽록소가 두 처리구에서 모두 감소되었다. 침수처리구에서는 육안으로 변화가 없던 잎에서도 엽록소가 감소한 것이 해부학적으로 관찰되었다. 전분은 침수와 무관수에서 모두 감소되었고 탄수화물은 침수처리구의 뿌리에서 감소되었다. 침수는 수분의 흡수나 이동이 불량해지고, 광합성능력의 감소와 낙엽이 발생되었다. 결국 저장양분이 부족해져 고사되거나 내한성 약화로 저온피해의 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 복숭아 재배에서 수분 스트레스에 의한 피해를 방지하기 위해 관수에 유의하고 배수시설을 설치하여 토양조건을 개선하는 것이 요구된다.

• 아시안잔디학회지
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• 제23권1호
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• pp.9-22
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• 2009

본 연구는 전 세계적으로 물 부족 현상으로 인한 물의 사용에 대한 관심이 증가함에 따라 네 종류의 난지형 잔디에 각기 다른 비율의 적자란수를 함으로써 식물의 생리학적인 반응, 즉 시각적 품질, 잎의 물 함량, 엽록소 함량, 광합성, 물 이용효율 등이 어떤 반응을 보이는지를 이해하고 그에 따른 상관관계를 분석 해보고자 했다. 결론적으로 20% 정도 적자 관수를 했을 때 식물은 약간의 스트레스를 받는 상태에서도 적자 관수를 하지 않은 식물과 비교했을 때 광합성량의 차이가 없었으며 가장 이상적인 생리학적인 반응을 보였다. 뿌리 발육 부분에 있어서도 적자관수를 통한 건조스트레스는 깊은 뿌리 생육을 촉진하는 관리방법으로 적용되었다. 다음 연구는 잔디가 각기 다른 토양 수분상태에서 일정하게 유지되었을때 지상부와 지하부의 생육에 따른 생리학적인 반응에 대한 연구로 확대되어야 할 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제28권3호
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• pp.343-352
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• 2010

염 스트레스(0, 50, 100mM NaCl)에 의한 식물 반응을 이해하기 위하여, 본 실험은 수경법으로 2엽기까지 기른 배추를 이용하였다. 신선중과 건물중, 엽록소, 항산화 물질, 폴리아민함량, 항산화 효소 활성, 그리고 이온 레벨을 조사하였다. 배추의 생체중 및 건물중은 염의 증가에 따라 증가하였으며, 50mM NaCl 처리시 최적의 성장을 보였다. Chl a, total Chl, carotenoid 함량과 Chl a/b 비는 100mM NaCI 처리후 6일째 증가하였으나, Chl b 함량은 감소하였다. 글루타치온 함량은 염처리 후 6일째 뿌리에서 증가하였으며, dehydroascorbate는 6일째 잎과 뿌리에서 현저하게 증가하였다. 염처리후 6일째 잎에서, ascorbate peroxidase 활성은 증가하였으나, catalase와 glutathione reductase 활성은 감소하였다. 지상부에 100mM NaCI 처리후 3일째, $Na^+$ 함량은 12.5배 증가하였으나, $Ca^{2+}$, $K^+$과 $Mg^{2+}$ 함량은 43-57% 감소하였다. 또한 염 스트레스에 의한 스페르미딘 감소 현상과 스페르민 증가현상을 나타내었다. 50mM NaCl 처리에 의해 배추의 생장 촉진, 글루타치온 및 비타민 C 함량 증가 현상이 나타났으며, 또한 식물의 생장 촉진에 의한 재배 기간의 단축효과도 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.631-636
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• 2019

본 연구에서는 산화질소 유도성(nitric oxide-induced, NOI) 유전자를 건조 처리된 고구마 실뿌리의 EST 라이브러리에서 분리하였다. 분리된 IbNOI 유전자의 cDNA는 712 bp의 길이이며, 77개의 아미노산으로 구성되어 있었다. Blast 데이터베이스를 분석한 결과, 식물에서 보고된 NOI 단백질에 속하는 것으로 확인되었다. RT-PCR과 realtime-PCR을 통해 IbNOI 유전자의 발현수준을 고구마 식물체의 조직별로 조사한 결과, 저장뿌리와 현탁배양세포에서 높은 발현 수준을 보였다. 잎에서 산화질소를 유도하는 SNP와 화합물 스트레스들을 처리시, IbNOI의 발현이 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 고염, 건조와 같은 비생물학적 스트레스 및 병원균 감염에 의해서도 IbNOI의 발현이 유도됨을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과들을 통해 IbNOI 유전자는 다양한 비생물학적 스트레스 및 병원균 감염 동안 산화질소와 연관된 조절기작을 통해 식물의 방어기능에 관여할 것으로 생각되는 바이다.

• 한국작물학회지
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• 제52권2호
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• pp.213-219
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• 2007

본 연구는 알루미늄 스트레스가 녹두에 미치는 영향을 보기 위해 뿌리의 생장, 알루미늄 함량, 뿌리 표면의 pH 변화, 원형질막의 $H^+-ATPase$ 활성과 단백질 양의 변화를 조사하여 분석하였다. 1. 처리된 알루미늄의 농도는 10, 25, 50, $100{\mu}M$이었으며, 알루미늄에 의한 뿌리생장의 억제는 $25{\mu}M$ 이상의 농도 처리구에서 12시간부터 현저히 나타났고, 50과 $100{\mu}M$ 처리구에서는 뿌리의 생장이 거의 중단되었다. 2. 0.2% Hematoxlin으로 염색 시 알루미늄이 처리된 근단부에서 주로 염색되었으며, $50{\mu}M$ 농도로 처리된 뿌리의 경우 12시간째보다는 24시간째에 근단부 전체가 염색되어 그 피해가 심각함을 보여 주었다. 또 근단 부위가 대조구와 비교하여 어두운 갈색을 나타내고, 표면이 가로 쪽으로 갈라졌다. 3. 처리 농도별 근단부(1 cm)와 근단부를 제외한 부위의 뿌리로 나누어 24시간 처리를 한 후 알루미늄 함량을 측정한 결과, $10{\mu}M$ 처리구에서는 차이가 없었다. 그러나 알루미늄 처리 농도가 높을수록 즉, $25{\mu}M$ 이상 알루미늄 처리구에서는 근단부에서 2.5배 이상 높았다. 4. pH 지시약과 agarose plate technique를 이용하여 뿌리표면의 $H^+-flux$의 차이를 본 결과 녹두의 근단부 표면의 알카리화가 대조구에서는 12시간 정도부터 노란색(pH 4.5)에서 보라색(pH 6.0 이상)으로 변하는 것을 관찰하였으나 알루미늄 처리구에서는 색깔의 변화를 볼 수 없었다. 5. 24시간 동안 $50{\mu}M$ 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 $H^+-ATPase$ 활성은 대조구에 비해 56%가 억제 되었다. $H^+-ATPase$ 단백질의 발현을 조사한 Western blotting 결과는 효소 활성의 감소와 유사하게 알루미늄이 처리된 뿌리에서 현저하게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권5호
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• pp.314-325
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• 2002

페레니얼 라이그라스의 가뭄스트레스 저항성과 관련하여 균근균(mycorrhiza) 접종이 작물생장 및 질소대사 산물에 미치는 영향을 조사하였다. 균근균 접종에 의한 잎의 수분퍼텐셜, 건물량 및 인의 함량의 유의적인 증가가 인정되었다. 가뭄스트레스 상태에서 뿌리의 질산염 농도는 증가하였으며, 균근균 비접종구가 접종구에 비하여 현저하였다. 잎의 수용성 단백질 함량은 가뭄 스트레스 하에서 균근균 비접종구가 접종구에 비해 현저히 감소하였다. 전 실험기간 동안 가뭄 스트레스 처리구의 암모니아와 proline의 농도는 현저히 증가하였으며, 균근균 접종구에서는 증가가 현저히 완화되었다. 가뭄 스트레스 하에서 잎의 건물량 감소는 암모니아(p<0.01)와 proline(p<0.001) 농도의 증가와 부의 유의적인 상관성을 보였다. 이상의 결과로 볼 때, 균근균의 접종 효과는 가뭄 스트레스 하에서 작물의 성장 억제를 완화시켰으며, 인의 함량과 질소의 동화 작용을 증가 시켰다.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권2호
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• pp.165-175
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• 1995

토양수분정도가 보리의 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하여 보리의 가공이용에 적합한 양질의 원맥생산을 위한 토양수분기준설정의 기초자료로 활용코자 직경 52cm 높이 55cm인 대형 플라스틱 폿트에 사양토를 충진하여 강우차단시설을 갖춘 개폐형 하우스에 완전임의 3반복으로 배치한 뒤 올보리와 강보리 두 품종을 폿트당 40주의 밀도가 되도록 파종하였다. 토양수분장력이 각각 -0.05bar, -0.2bar, 0.5bar, -1.0bar, -5.0bar, -10.0bar에 도달되었을 때 토심 10cm주위가 충분히 젖어 장력이 0으로 될 때까지 관개를 하는 방법으로 토양수분을 조절하여 시험을 수행하였다. 토양수분장력은 micro tensiometer와 gypsum block을 토실 10cm에 설치하여 측정하였다. 분얼기로 부터 황숙기까지 토양수분을 조절 처리하여 재배한 보리의 생육특성 및 종실의 이화학적 특성을 조사한 곁과를 요약하면 다음과 같다. 1. 토양수분 스트레스가 장력 -1.0bar이하로 될 경우 간장과 절간장이 현저하게 짧아지고 간경이 작아지며 엽폭과 엽장이 크게 짧아지는 경향이였다. 2. 토양수분장력이 -0.5bar이하로 떨어지면 엽면적이 크게 감소하는 경향이나 주간의 지엽 및 제1엽중에 함유된 엽록소의 함량은 큰 차이가 없었다. 3. 뿌리활력은 토양수분스트레스가 증가할수록 대체로 떨어지는 경향이였으며, 품종별로는 올보리가 토양수분장력 -0.05bar구에서 뿌리활력이 가장 좋았으나, 조강보리는 장력 -0.05bar에서는 활력이 현저하게 떨어지는 반면, 장력 -0.2bar에서 가장 높은 활력을 보여 올보리보다 습해에 약한 것으로 나타났다. 4. 토양수분스트레스 증가에 따른 화분활력저하는 올보리에서는 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나, 조강보리는 토양수분장력이 낮아질수록 현저한 감소를 보였으며, 주간의 불임율은 토양수분장력 -10.0bar이하에서 현저하게 증가하였다. 5. 이삭무게는 토양수분장력이 -1.0bar이상으로 될 때 올보리가 1.0~2.5g/ear, 조강보리가 0.5~1.7g/ear의 무게분포가 주를 이루고 있으나, 장력 -5.0/bar이하로 토양수분스트레스가 심한 처리구에서는 대부분 1.3g/ear이하의 가벼운 이삭이 주종을 이루웠다. 6. 곡립의 무게는 토양수분장력이 1.0bar이상으로 적습 범위일 때 올보리가 31~50mg/kernel, 조강보리가 21~45mg/kernel의 범위로 분포하고 있으나, 토양수분스트레스가 큰 장력 -5.0bar이하에서는 곡립무게가 현저히 떨어지는 경향이었다. 7. 곡립의 크기는 올보리와 조강보리 공히 2.2~2.6mm범위로 곡립분포를 보였으나, 토양수분스트레스가 심해질수록 이 범위이하의 작은 곡립이 증가하는 경향이었다. 8. 토양수분장력 -0.2bar를 관개시점으로 토양수분을 조절해 주었을 때 종실수량이 가장 많았고, 수분장력이 -1.0bar이하로 떨어지면 수량이 크게 감소하는 경향이었다. 9. 종실분의 조단백함량, 최고점도(Max. viscosity), 굳음성(Consistency) 및 ${\beta}$-glucan의 함량은 토양수분 장력이 낮아질수록 증가하는 경향이며, 특히 토양수분장력 -5.0bar이하일 때 현저한 증가를 보였고, 호화온도(Gelatiantion temp.)는 토양수분장력이 낮아질 수를 감소하는 경향이었다. 10. 수분이용효율은 올보리가 토양수분장력 -0.5bar, 조광보리가 토양수분장력 -1.0bar유지구에서 가장 높았고 이 범위보다 높거나 낮을 경우 효율이 떨어지는 경향이었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.162-168
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• 2011

고염 스트레스는 식물의 성장과 수확량에 치명적인 영향을 야기한다. 그와 같은, 환경 스트레스에 의하여 식물은 다양한 유전자의 발현으로 저항성을 가지게 하는 기작이 발달되어 있다. 본 연구에서는 애기장대에서 다양한 환경 스트레스에 관여하는 유전자를 분리할 목적으로 GGM(Graphical Gaussian Model) program을 사용한 후, BLH8(BEL1-Like Homeodomain Gene 8) 유전자의 돌연변이 식물체를 구축하였다. atblh8-1 돌연변이체는 고농도의 $Na^+$과 $K^+$ 이온에 특이적으로 백화현상을 보이지만, 뿌리 성장에는 변화를 보이지 않았다. 그러므로, BLH8 단백질은 $Na^+$과 $K^+$과 같은 환경스트레스 저항성에 관여하는 중요한 인자임을 시사한다. 이와 같이, GGM program은 환경 스트레스에 관여하는 유전자를 분리하기 위한 유용한 도구일 것으로 사려된다.