• 원예과학기술지
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• 제17권4호
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• pp.473-475
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• 1999

본 연구는 antisense 유전자를 이용하여 웅성불임 식물체를 유기하는 웅성불임 유기 유전자의 발현을 억제함으로써 임성을 회복하기 위하여 실시하였다. 약특이 promoter(GBAN215-6 promoter)와 antisense 방향의 diphtheria toxin(DTx-A) 유전자로 제작된 pKDA215b로 담배(cv. petit Havana SR1)를 형질전환시키고 형질전환이 확인된 76개의 $R_0$ 세대를 자가수분하여 $R_1$ 세대를 획득하였다. $R_1$ 세대의 유전 분석후 antisene 유전자가 복수로 존재하는 5개의 $R_1$ 계통 (21505, 21507, 21511, 21522, 21525)을 선발하고 동형접합체를 획득하기 위해 자가수분을 하였다. 임성회복을 유도하고 회복친을 선발하기 위하여 antisense 유전자를 가진 $R_2$ 계통과 웅성불임 식물체를 교배하였다. 그 결과 꽃가루가 완전이 회복된 개체, 부분적으로 회복된 개체, 회복되지 않은 개체 등 3종류의 식물체를 획득하였으며 이들 식물체의 화분 이외의 표현형은 정상식물체와 같았고 그 기작 구명을 위해 선발하고 계속 연구가 진행되고 있다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.393-400
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• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• 한국잡초학회지
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• 제18권3호
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• pp.237-245
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• 1998

Bacillus subtilis protoporphyrinogen oxidase 유전자를 Agrobacterium을 매개체로 이용하여 전이 시킨 후 cauliflower mosaic virus 35S promoter하에서 발현케 한 형질전환 담배를 유기하였다. 이러한 형질전환 담배의 diphenyl ether계 제초제 oxfluorfen에 대한 생리적 반응과 여러 환경 조건에서의 생장 반응을 재배종 담배와 비교하였다. Oxyfluorfen의 처리에 의해 나타나는 세포내 구성물질의 누출과 지질과산화작용은 재배종 담배에서보다 형질전환 담배에서 더 작게 이루어졌다. 형질전환 담배의 생장을 여러 온도, 광도 및 수분 조건에서 조사한 결과, 저광도와 포화수분 조건에서의 생장이 재배종 담배에 비해 다소 저하되는 현상이 나타났을 뿐 기타 조건에서의 생장은 재배종 담배의 생장과 거의 동일하였다. 따라서 B. subtilis protoporphyrinogen oxidase 유전자를 전이시켜 cauliflower mosaic virus 35S promoter하에서 발현케 한 형질전환 담배는 oxyfluorfen에 대해 비교적 높은 저항성을 나타내지만 형질전환에 따른 생장 변화는 크게 일어나지 않음을 알 수 있었다. 한편 이러한 형질전환 담배의 oxyfluorfen에 대한 저항성 기작에 대해서도 논의하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제20권1호
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• pp.33-42
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• 1977

콩나물에 많이 존재하는 Asn의 생합성(生合成)에 관하여 연구하고자 콩나물 생육기간중(生育其間中) 수분함량(水分含量) 및 Asn 함량을 조사한 결과 10일째 수분(水分)은 $85{\sim}90%$에 달했으며 Asn은 6일째부터 급격히 증가하여 10일째는 건물량(乾物量)의 22.7%에 달하였다. 콩나물 100 g에서 Asn을 추출(抽出)한 결과 2.29g을 얻었고 재결정하여 1.62 g을 얻었다. 콩나물 생육시(生育時) $NH_4Cl,\;(NH_4)_2SO_4$ 및 urea를 살포하여 질소화합물에 대한 영향을 고찰하였던 바 $NH_4Cl$ 및 $(NH_4)_2SO_4$구(區)는 Asn이 control보다 약간 증가하였으나 urea구(區)는 10일째 29.5%로 증가하였다. 콩나물에서 asparagine synthetase를 $(NH_4)_2SO_4$ fractionion 및 Sephadex G-150에 의해 정제하여 8.6배 정제하였다. 이 효소는 매우 불안정(不安定)하였으나 glycerol, mercaptoethanol 및 기질(基質)인 ATP, $Mg^{++}$이온에 의해 보호를 받았으며 이 산소(酸素)에 의해 최고(最高)의 Asn이 생성(生成)되는 ATP, Gln(또는 ${NH_4}^+$)의 농도는 표준반응 용액에서 각각의 구성농도를 변화시키면서 측정하였을 때 ATP 10 mM, ${NH_4}^+$는 50 mM, Gln은 10 mM이었다. $Mg^{++}$이온 대신 $Mn^{++}$, $Zn^{++}$, 및 $Fe^{++}$로 대치할수 없었으며 Asp에 대한 Km값은 3.1 mM이었고 효소작용의 최적(最適) pH는 7.5이었다. Amide donor로서 $NH_2OH$로 대치한 결과 ${\beta}-aspartyl$ hydroxamate가 생성(生成)되어, 효소의 열불안성(熱不安性), amide donor로서 Gln 이용 및 SH기(基)에 의한 효소안정성을 비추어 보아, 같은 두과식물(荳科植物)인 완두와 비슷하게 asparagine synthetase는 ${\beta}-aspartyl$ adenylate의 중간반응(中間反應)을 거치는 기작(機作)에 의해 Asn을 생합성(生合成)하는 것을 알았다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.355-362
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• 2014

하구에서의 퇴적과 침식 현상에 의한 토양특성의 변화는 식물성장 환경의 변화를 유도하고 하구 식물의 분포와 성장에 영향을 미치게 되어 다양한 생태적 기능을 수행하고 있는 하구의 주요 서식처의 변화를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 낙동강 하구 지역의 주요 사주섬 및 서식지별 토양 특성을 파악하고자 을숙도 하단, 맹금머리등, 백합등, 도요등의 갈대와 새섬매자기 우점지역 그리고 갯벌 지역의 표토 특성을 분석하였다. 분석결과 직간접적으로 식물의 영향을 받는 용적밀도, pH, 유기물 특성 및 총질소 등에서 95% 유의수준에서 서식지 별 차이가 있는 것으로 나타났지만, 주로 입도 특성때문에 사주섬 간에 차이를 나타내었던 수분함량이나 산화환원전위 등은 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 낙동강 하구 사주 지역 토양이 퇴적과 같은 지형 형성 기작에 주로 영향을 받으며 이후 식생의 유무나 종류 등의 영향 또한 받고 있기 때문으로 추정된다. 조사토양의 물리적 특성 중에서는 수분함량과 용적밀도, 화학적 특성에서는 유기물 함량과 pH가 각각 7개의 다른 토양특성들과 90% 이상의 유의수준에서 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타나 대상지역의 전반적인 토양특성에 중요한 역할을 미치고 있는 것으로 나타났다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제22권2호
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• pp.224-230
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• 2012

$In$ $vivo$ 동물 모델에서 10주간의 자외선 조사에 의해 유발되는 피부 손상 및 사람 피부섬유아세포에 Ginseol K-b1이 미치는 영향을 확인하고자 하였으며, 그 연구결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 반복적인 UV 조사에 의해 7주 후부터 hairless mice의 주름이 육안으로 확인되며, Ginseol K-b1 0.0625%(w/w) 농도로 함유한 사료의 10주간 섭취는 UV 조사군에 비해 유의적 ($p$<0.05)으로 주름 생성의 정도를 억제시켰다. 피부 표피 두께 역시 Ginseol K-b1섭취군은 UV 조사군에 비해 유의적으로 작았다. 2. UV 조사는피부 수분 함량 및 탄력도를 감소시키며, Ginseol K-b1의 섭취는 표피 수분량 저하 및 탄력 감소를 유의적($p$<0.05)으로 억제하였다. 3. Ginseol K-b1은 사람 섬유아세포의 세포 증식을 유의적($p$<0.001)으로 촉진시켰으며, 저농도(1.56~6.25 ${\mu}g/mL$)에서 콜라겐 생성량을 유의적으로 증가시켰다. 이상의 결과에서 Ginseol K-b1은 피부 섬유아세포의 증식 및 콜라겐 생성을 촉진함으로써 피부 표면의 주름 생성 및 탄력 저하 억제를 통해 UV로 인한 피부 손상으로부터 피부를 보호하는 효과가 있는 것으로 보이며, 이는 화장품이 아닌 먹는 피부 미용 소재로서의 가능성이 높음을 평가할 수 있다. 그러나 세포내 신호 전달 체계에 대한 추가적인 연구가 이루어져 기작에 대한 명확한 설명이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.61-61
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• 2003

Aquaporins (AQPs)는 다양한 상피세포와 내피세포에 존재하며 다량의 물 수송을 촉진하는 막성단백질로 현재 11개의 AQP가 (AQP0-10) 발견되었으나, 아직 생리적, 기능적 분석은 불충분한 상태이다. 생쥐의 자궁내막은 발정주기 동안 호르몬의 자극에 따라 부풀어오르거나 수축하는 변화를 보이며 에스트로젠과 몇몇 혈관에 작용하는 매개체에 의해 자궁 혈관의 투수성이 증가한다는 보고는 있으나, 자궁액의 수송 메커니즘에 대해서는 뚜렷하게 밝혀진 바가 없다. 발정기의 생쥐 자궁은 자궁내막세포의 증식과 함께 수화되는 특징을 보이며 자궁내강으로 물이 수송되어 luminal fluid의 점성이 낮아지는 현상이 나타나는데, 이 때 AQP가 water channel로서 중요한 역할을 할 것으로 보고 본 실험에서는 면역조직화학법(immunohistochemistry)과 역전사중합효소연쇄반응(Reverse-transcriptase polymerase chain reaction)을 통해 발정기 자궁의 수화와 AQP 발현의 상관성에 대해 알아보고자 하였다. 면역조직화학법의 결과 발정주기의 다른 시기에 비해 발정기(estrus phase)에 자궁상피세포에 AQP4, 5, 8 protein이 다량 존재하는 것으로 밝혀졌고, 근육층(myometrium)에서의 발현은 발정주기 동안 차이가 없었다. Whole uterus로 RT-PCR을 수행한 결과 AQP4, 5, 8 mRNA는 luteal phase에 비해 follicular phase에 더 많이 발현하는 것으로 확인되었다. 또한 LCM(Laser Capture Microdissection) system을 이용하여 luminal epithelium과 stromal cell을 분리하여 RT-PCR을 수행한 결과 AQP4, 5, 8 mRNA는 stromal cell 보다는 luminal epithelium에 더 많이 발현하며, 이 역시 follicular phase에 발현량이 증가함을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 생쥐 자궁에서 AQP4, 5, 8은 발정주기 내막에 발현이 증가하며 이는 자궁내강 안으로 수분을 수송하는데 주요한 기작으로 사료되며 estrogen에 의한 조절 가능성을 암시한다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권4호
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• pp.245-256
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• 2004

Simple Biosphere model 2(SiB2)는 전구기후모형 (global climate model)의 지표면모형으로서 토양-식생-대기 사이의 에너지, 물 및 이산화탄소 교환을 모의한다. 특히 광합성-기공전도 하부모형을 포함하고 있어, 식물군락의 광합성과 기공개폐기작을 근거로 하여 이산화탄소 동화량 및 물의 증산량을 계산한다. 따라서 SiB2 수치실험 결과를 통해, 육상생태계에 있어서의 이산화탄소 순환, 물수지, 그리고 환경과 식물군락간의 상호관계를 분석할 수 있다. 본 종설은 일례로서 개량된 SiB2-Paddy를 이용하여, 다양한 식생 및 토지 이용을 보이는 태국 챠오플라야강 유역의 하천유출량 변화에 관한 연구를 소개한다. 이는 SiB2 수치실험결과가 지표면 식생의 차이에 따른 유출량의 변화를 예측 가능하며, 이를 통하여 육상생태계에 있어서 식생이 갖는 기능적인 측면을 연구하는데 적합한 모형임을 알 수 있었다. 그러나 SiB2모형을 이용하여 더욱 정확도 높은 육상 생태계 모의를 위해서는 토양호흡, 엽면적지수, 식물군락간 경쟁 그리고 뿌리의 분포를 고려한 토양수분 등을 모의할 수 있는 하부모형의 도입이 필요하다.

• 한국작물학회지
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• 제35권4호
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• pp.362-369
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• 1990

염해의 기작을 구명코저 몇가지 작물을 공시하여 해수처리가 광합성, 근호흡 및 증발산에 미치는 영향에 관하여 추구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 온도차이에 따른 상대증발산량과 상대광합성량은 처리후 4일간의 일변화에서 그 반응이 상이하였으나 공시작물 4종 모두 저온구(11-16$^{\circ}C$)에서 고온구(22-24$^{\circ}C$)보다 높았다. 2. 상대증발산량과 근호흡량의 상관에서는 orchard grass는 r=0.996$^{**}$ , alfalfa는 r=0.828$^{*}$ , white clover에서는 r=0.996$^{**}$ 을 나타냈으나 tall fescue에서는 상관관계를 인정할 수 없는 상이한 결과를 나타냈다. 3. OED(증산억제제) 처리에 따르는 증발산량과 근호흡량은 전공시 작물이 해수처리구가 수도수처리구보다 근호흡 및 증발산량을 감소시켰으며, OED 처리구가 무처리구보다 zeolite구가 모래구 보다 적었다. 4. 해수처리에 다른 근부의 피해상태는 orchard grass 및 tall fescue에서는 근부의 피층이 갈변하였고 alfalfa와 white clover에서는 피층부분이 수분침수에 의해 변색되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권6호통권134호
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• pp.17-24
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• 2005

두께 30 mm 잣나무 판재를 증기와 4가지 건조방법으로 처리하였다. 처리된 판재의 변재에서 시편을 떼어내어 Darcy 법칙을 이용한 간단한 방법으로 섬유방향 비투과율을 비교하였다. 잣나무 변재의 섬유방향 수분이동기작을 조사하기 위해 시편을 알코올과 아세톤 추출한 후에 비투과율을 또 측정하였다. 측정된 비투과율은 측정시간에 따라 급격히 감소하는 것이 관찰되었다. 이는 Darcy 법칙에 어긋나는 것으로 음압에 의해 공기방울이 발생하여 이동통로를 막기 때문으로 설명할 수 있다. 처리방법에 따라 미추출 시편의 평균 비투과율은 다르게 나타났으며 용매추출에 의한 비투과율 변화도 처리방법에 따라 달리 나타났다. 처리방법에 따라 수지구내 잔류수지의 성질이 달라지기 때문으로 생각된다. 수지구내 잔류수지 형상을 SEM 사진으로 관찰하였다.