대반하[大半夏: Pinellia tripartita(Blume) Schott]는 천남성과에 속하는 다년생 초본식물로써 중국, 일본, 우리나라를 포함한 아시아 전역에 분포하며 꽃과 전초가 아름다워 최근 원예용으로도 많이 이용되고 있으나 체계적인 대량번식 체계가 구축되어 있지 않다. 본 연구에서는 조직배양을 통해 증식된 대반하 기내 식물의 토양조성별 괴경 생육을 조사하여 비교하였다. 기내 증식된 대반하 괴경의 크기에 따라 직경이 1cm 이상인 경우 Type I, 1cm 이하를 Type II로 나누어 6종의 조합상토에 파종하여 괴경의 비대와 생육을 조사하였다. 괴경의 비대와 전초의 생육변화를 확인하기 위하여 초장, 잎 수, 마른 잎 수, 괴경 수, 괴경 크기, 생체중 및 건물중을 8주간 변화를 측정한 결과, Type I와 II 모두 코이어 68.0%, 피트모스 14.7%, 펄라이트 3.0%, 버미큘라이트 7.0% 및 제오라이트 7.0%로 구성된 조합상토 B에서 가장 우수한 생육을 보였다. 특히 Type I은 조합상토 B에서 괴경 크기와 생체중이 각각 45%와 101%를 보였으며, 이는 생육이 가장 좋지 못했던 처리구인 조합상토 E(코이어 14.3%, 피트모스 14.3%, 펄라이트 42.9%, 버미큘라이트 14.3% 및 제오라이트 14.3%)와 약 2배의 차이를 보였다. 이러한 연구결과는 종자번식이 어려운 대반하의 기내 대량증식을 통한 육묘에 있어 안정적인 토양 순화와 대규모 배양묘 생산을 위한 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
시설 및 노지에 재배되는 소득작물은 종류가 다양하고 장소와 시장가격 동향에 따라 수확시기가 극히 가변적이다. 따라서 소득작물 후작에 필요한 벼는 늦게 심어도 벼를 안정적으로 수확할 수 있는 단기성 품종이어야 한다. '만종'은 '영덕34호'와 '남평벼'를 각각 모본과 부본으로 인공교배 한 후 약배양으로 품종을 육성하였다. 1. 출수기는 7월 10일에 이앙한 소득작물 후작지 재배에서 8월 30일로 '금오벼'보다 1일 정도 늦은 중생종이다. 간장은 '금오벼'보다 크고, 수장, 수수 및 수당립수는 '금오벼'외 비슷하며, 현미천립중은 약간 가볍고, 백미 완전미율은 높다. 2. 만기재배에서 불시출수 안 되는 편이고, 수발아율은 낮은 편이고, 도복에는 약한 편이다. 내냉성 검정에서 초기 위조현상은 없었으며, 냉수구 출수지연일수는 '금오벼'보다 적은편이다. 3. 잎도열병은 '금오벼'와 비슷한 중정도 저항성이며, 흰잎마름병에는 약하다. 바이러스병인 줄무늬잎마름병에 강하고, 주요 해충인 벼멸구와 애멸구에는 약하다. 4. 수량성은 2007년부터 2009년까지 3개년간 실시한 지역적응시험의 소득작물 후작 만기재배에서 4.81 MT/ha으로 '금오벼'보다 4% 증수하였으며, 적응지역은 영호남 평야지 소득작물 재배 후 벼 재배에 적합한 품종이다.
소형선박에서 운영이 가능한 연안용 benthic chamber(BelcI)를 개발했다. 운영상에 유연성이 큰 BelcI는 연안 저층 경계면 연구에 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 판단된다. BelcI는 몸체, 자동채수기, 교반기 및 전자제어부로 구성된다. 운영상에 유연성을 극대화하기 위해 몸체는 사각 셀 단위의 2단 구조로 설계했다. 센서신호의 증폭, 교반기 및 채수장치 제어회로를 초 전력 소모 회로로 구성하여 외부 전원장치를 제거했다. PIV(particle image velocimetry)기법으로 측정한 chamber 내부의 유체유통은 전형적인 radial-flow impeller의 특성을 나타냈다. chamber내 물의 혼합 시간은 약 30초로 추정되었으며, 바닥면에서 shear velocity($u^*$)는 약 $0.32\;cm\;s^{-1}$였다. 산경계층(DBL) 두께는 약 $180{\sim}230\;{\mu}m$였다. 현장에서 측정한 산소소모율은 약 $84\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;d_{-1}$로 선상배양결과 보다 2배 이상 컸다. 저층 영양염 플럭스는 "질산+아질산"이 $0.18\;{\pm}\;0.07\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 암모니움이 $2.3\;{\pm}\;0.5\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 인산인이 $0.09\;{\pm}\;0.02\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 규산규소가 $23\;{\pm}\;1\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$로 추정되 었다.
임플란트와 골 사이의 결합력을 증가시키기 위하여 타이타늄 표면에 변화를 주기위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 타이타늄의 표면 구조나 미세 지지도의 변화가 임플란트에 대한 세포의 반응에 영향을 미치며, 골아 유사세포는 표면 조도가 높은 타이타늄 표면에 더 잘 부착하며, 세포외 기질의 합성과 광물화 결정이 더 잘 일어난다고 알려져 있다. 그러나 대부분의 연구들은 마이크로 단위의 미세 지지도에 대한 연구들이고 나노 단위의 미세 지지도에 대한 연구들은 미미하다. 이에 본 연구에서는 ROS 17/2.8 cell line을 이용하여 기계적 처리만한 군을 대조군으로 하여 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면과 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면에 대한 골아 유사세포의 세포 부착양상, 증식 그리고 골아 유사세포의 표식인자 발현양상 등을 상호 비교하여 골아 유사세포에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. SEM을 이용한 미세 지지도 관찰에서 알칼리 처리군에서는 약 200mm의 초미세 다공성의 양상을 나타내었고, blasting 처리한 군에서는 $10\;{\mu}m$ 이하의 움푹 파인 양상을 보였다. 표면조도 측정에 있어서는 blasting 처리한 군에서 기계적 처리와 알칼리 처리된 군보다 더 높은 표면 조도를 보였으며 이는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.01). 표면결정성 분석에서는 알칼리처리 군에서 anatase와 rutile결정형이 보였으나, blasting 처리한 군과 기계적 처리 군에서는 관찰되지 않았다. 골아 유사세포 1시간 배양 후의 전자현미경 관찰에서 모든 군의 세포는 부착 및 전개 과정을 보였고, 3시간 배양에서는 모든 군의 세포가 더 많이 전개되었으나, blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 세포가 다소 더 불규칙한 형태를 나타내었다. 24시간 배양에서는 모든 군의 세포에서 완전히 전개가 일어난 양상을 보였다. 1, 4, 7일간 세포배양 후 세포활성을 평가하기 위한 MTT assay에서는 모든 군에서 시간이 증가함에 따라 세포수가 증가하였으며, 1일째에 blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 기계적 처리 군에 비해 세포활성도가 통계학적으로 유의한 증가를 보였다(p<0.01). 골아 유사세포 표식인자인 osteopontin, alkaline phosphatase, ${\alpha}\;1(1)$ collagen의 유전자 발현양상을 관찰해 본 결과, osteopontin, alkaline phosphatase, ${\alpha}\;1(1)$ collagen의 유전자 발현양상이 세 군 모두에서 유의한 차이는 관찰할 수 없었으나, blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 기계적 처리 군에 비해 유전자 발현양상이 다소 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면과 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면이 기계적 처리 군에 비해 골아 유사세포의 기능을 촉진시키나, 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면은 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면이 골아 유사세포의 기능에 미치는 영향을 압도하지는 않는 것으로 사료된다.
Rhodococcus sp. strain DK17은 3개의 linear catabolic megaplasmid (380 kb pDK1, 330 kb pDK2, 750 kb pDK3)를 보유하고 있다. Alkylbenzene 분해 유전자군(akbABCDEF)은 pDK2에만 위치하는 반면 phthalate 분해 유전자군의 경우에는 거의 동일한 copy가 pDK2 (ophA'B'C'R')와 pDK3 (ophABCR)에 각각 위치한다. DK17은 최적 성장온도인 $30^{\circ}C$에서 $37^{\circ}C$로 배양온도를 상승시키면 성장이 멈추지만 $30^{\circ}C$로 환원 즉시 다시 성장을 시작하였다. 이는 $37^{\circ}C$라는 온도 조건이 DK17에게 치명적이지는 않지만 스트레스로 작용함을 암시하는 것이다. 또한 $37^{\circ}C$에서 열충격을 받은 일부 세포는 o-xylene (alkylbenzene의 모델 화합물)을 분해 능력을 상실하였다. 열충격 후 200개의 집락을 무작위로 선택하여 pDK2- 또는 pDK3-specific 프라이머를 이용한 PCR과 pulsed-field gel electrophoresis를 통해 megaplasmid의 변화 양상을 비교 분석한 결과, 29개 돌연변이체에서 야생형의 것과 다른 5가지 megaplasmid 유형[pDK2 소실과 함께 새로운 약 700 kb megaplasmid 출현(10개), pDK2만 소실(9개), pDK3 소실과 함께 새로운 약 400 kb megaplasmid 출현(8개), pDK3만 소실(1개), 그리고 pDK2와 pDK3 소실과 함께 각각 약 400 kb와 700 kb 크기의 새로운 megaplasmid 출현(1개)]이 관찰되었다. 이상의 연구 결과는 성장 온도 변화가 세균 유전체의 물리적 변화를 직접 유도할 수 있음을 입증하는 것으로 온도 변화를 비롯한 서식지 환경 변화가 세균 진화에 상당한 영향력을 미칠 수 있음을 보여준다.
3주간 정상적으로 생장한 닭의장풀을 Hoagland용액 ($\pm 100 \mu M \;Cd^{2+}, 100 \mu M \;Cd^{2+}+10 \mu M\;IAA,100 \mu M\; Cd^{2+}+100 \mu M \; IAA,100 \mu M \; Cd^{2+} +1 \mu M \; IAA)$에서 3주간 수경재배 한 후 생장, 기공개폐, 엽록소 함유량, 엽록소 형광 및 수분퍼텐셜을 조사하였다. Hoagland용액에 $Cd^{2+}$ 처리시 3주 동안 2.0 cm 생장했으나, 대조구는 7.0 cm생장했다. 반면에 카드뮴에 10$\mu$M IAA를 같이 처리한 경우는 3주 동안 3.7 cm자랐으며, 100 $\mu$M IAA를 같이 처리하면 3주 동안 5 cm그리고 1mM IAA의 경우는 3.3 cm 생장하였다. $Cd^{2+}$은 기공열림을 촉진하였으며, 아울러 IAA첨가는 $Cd^{2+}$을 단독처리 한 경우보다 기공열림을 더 촉진하였다. 엽록소 함량의 변화는 $Cd^{2+}$ 처리구에서 뚜렷하게 관찰되었다. Cd$^{2+}$ 처리구는 대조구에 비해 3주 때 엽록소 함량이 13%억제되었다. $Cd^{2+}$과 IAA를 함께 처리한 경우는 10 $\mu$M과 100 $\mu$M에서는 뚜렷한 엽록소 함량의 변화가 관찰되지 않았다. 1 mM IAA 처리구에서는 약 9% 엽록소 함량이 감소하였다. 모든 처리구에서 정상적인 엽록소 a/b비율을 보여주었으나, $Cd^{2+}$처리구에서 3주 배양한 경우 2.38을 보여주었다. Fv/Fm 측정 결과 $Cd^{2+}$ 처리는 Fv/Fm값에 영향을 주었다. 카드뮴 처리 1주에는 큰 변화가 없었으나,2주와 3주 처리시에는 대조구에 비해 각각 9%와 11% 억제되었다. $Cd^{2+}$처리시 약 3주 후에 약 67%가 수분퍼텐셜이 감소하였다. 반면에 $Cd^{2+}$에 IAA를 다양한 농도에서 첨가하면 수분퍼텐셜의 변화는 미미하였다. 위의 결과들로부터 IAA는 식물의 생장, 엽록소 함량,Fm/Fv그리고 수분퍼텐셜에서 $Cd^{2+}$에 의한 심각한 독성을 뚜렷하게 완화시키는 것으로 사료된다.
추파 대맥포장에서 기비(基肥)로 시용한 요소(尿素)의 토양중 질산화율(窒酸化率)과 월동기간중 보리의 고사체(枯死體)함유된 질소의 양(量)과 작토층에서 소실(消失)된 질산태질소의 양(量) 및 월동 후 토양에 잔존하고 있는 질소의 양(量)을 추정하고자 실시되었다. 보리 품종 올보리를 공시하고 작물시험장 맥류포장에서 기비 사용량을 0, 40, 80 및 120kg/ha을 요소(尿素)로 시용하였다. 파종은 10월 12일에 하였고 이듬해 3월 17일까지 조사하였으며, 월동기간은 12월 15일부터 3월 17일까지로 하였다. 또한 같은 토양을 이용하여 질산화작용에 미치는 온도의 영향을 밝히기 위하여 5, 10 및 $15^{\circ}C$ 조건에서 4, 8, 16 mg N/100g soil 수준으로 배양(培養)하였다. 1. 토양의 $NH^+\;_4-N$ 및 $NO^-\;_3-N$ 함량의 변화는 요소(尿素) 시용 후 40일경을 기점으로, 40일경까지는 $NH^+\;_4$가, 그리고 그 이후에는 $NO^-\;_3$ 가 각각 가급태(可給態) 질소(窒素)의 주(主)를 이루었다. 2. 토양에 시용된 요소(尿素)의 질산화는 요소(尿素) 시용량이 많을수록, 그리고 온도가 낮을수록 완만하게 진행되었는데, $5{\circ}C$는 $15{\circ}C$에서의 질산화율(窒酸化率) $40{\sim}50%$가 일어났다. 3. 질산화작용(窒酸化作用) 관여하는 ammonia oxidizing bacteria 와 nitrite oxidizing bacteria의 수는 요소(尿素) 용량의 증가에 따라 거의 직선적으로 증가(增加) 하였다. 4. 월동 후 생존한 보리에 함유된 질소량(窒素量)은 기비량(基肥量)의 10% 미만이었고, 작토층에 잔류한 가급태질소(可給態窒素)의 함량은 기비량의 약 $24{\sim}26%$ 이었으며, 월동기간중 보리의 고사체에 함유되어 유기태질소로 소실(消失)된 양(量)은 기비량의 약 50%였고, 질산태질소의 용탈양(溶脫量)은 약 $17{\sim}20%$에 달하였다. 월동기간중 질산태질소의 용탈량은 기비사용량 80 및 120kg/ha에서 각각 ha당 16kg 및 20kg 정도로 추정되었다.
최근 식중독 원인균으로 많이 보고되고 있는 Bacillus cereus균의 분포상태와 그 생리적 특성을 조사하기 위하여 1980년 5월부터 11월사이에 밥 32개, 김밥 20개, 떡 23개, 쌀 13개, 보리 13개 등 5종 총 101개 시료를 대상으로 B. cereus균의 분포상태와 그 생리화학상태, 용혈성과 증식속도 그리고 포자의 내열성을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 미반류 75개 시료중에서 약 $35\%$에 상당하는 26개 시료와, 그 원료 26개 시료중 약 $54\%$에 상당하는 14개 시료에서 B. cereus균이 검출되었다. 또한 미반류에서는 B. cereus균의 검출율은 낮았으나 균주는 $10^{5-6}/g$으로 많았으며 쌀과 보리에서는 검출율은 높았으나 균주는 $10^3/g$ 정도로 적었다. 2. 총 40균주에 대한 생화학 실험결과 catalase, egg yolk reaction, gelatin hydrolysis, gucose fermentation 시험은 $100\%$ 양성반응을, 그리고 xylose, arabinose, mannitol oxidation 시험결과는 $100\%$ 음성반응을 나타내었다. 그밖에 Voges-Proskauer, citrate utilization, nitrate reduction, starch hydrolyis 시험결과는 균주에 따라 양성 또는 음성반응을 나타내었다. 3. 용혈성 양성균주는 40균주중 $70.0\%$에 상당하는 28균주였으며, 식중독 발생과 관계있는 용혈성 양성, 미분액화능 음성인 균주는 $38\%$에 상당하는 15균주이었다. 4. B. cereus균은 $10^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$에서는 증식하지 않았으며 그 외 배양온도별 비증식속도와 평균 세대시간은 $20^{\circ}C$에서는 각각 $0.34hr^{-1},\;2.02hr$ 이었고, $30^{\circ}C$에서는 $0.73hr^{-2},\;0.95hr,\;35^{\circ}C$에서는 $0.79hr^{-1},\;0.88hr$, 그리고 $40^{\circ}C$에서는 $0.49hr^{01},\;1.44hr$이었다. 5. 포자의 내열성은 $D_{90}=29min,\;D_{95}=8.7min,\;D_{98}=3.7min$ 그리고 $D_{101}=2.3min$ 이었으며, z-value는 약 $10.5^{\circ}C$이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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