• 식물병연구
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• 제24권3호
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• pp.221-232
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• 2018

근권세균은 식물 생육과 건강 증진에 중요한 역할을 하며 생물학적 스트레스뿐만 아니라 저온, 고온, 건조 및 염과 같은 비생물적 스트레스에도 내성을 부여한다. 본 연구는 토마토에 생물적 및 비생물적 스트레스를 완화시키는 기능을 가진 식물생장촉진 근권세균(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)을 선발하는 것을 목표로 하였으며 토마토 근권에서 Variovorax sp. PMC12균주를 분리하였다. PMC12균주는 in vitro에서 PGPR의 특성으로 알려진 암모니아, IAA, 시드로포아 및 ACC 탈아민효소를 생성하였다. PMC12 균주를 처리한 토마토는 대조구에 비해 염, 저온 및 건조 스트레스 조건에서 지상부 생체중이 유의적으로 높았다. 또한 PMC12 균주를 처리한 토마토는 Ralstonia solanacearum에 의한 세균성 시들음병에 대한 저항성이 증가되었다. 결과적으로 PMC12 균주는 식물의 비생물적 스트레스 및 생물적 스트레스에 대한 감수성을 감소시키는 유망한 생물학적 방제제 및 생물활성제로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.

• Applied Microscopy
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• 제37권4호
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• pp.239-248
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• 2007

암세포가 있는 장소의 온도를 변화시키는 것은 하나의 암 치료 방법이 될 수 있다. 명확한 기전은 아직 잘 밝혀져 있지 않지만, 고온은 미토콘드리아로 신호를 전달해서 cytochrome c를 분비시키는 세포자멸사로의 길로 유도하는 것으로 알려져 있다. 저온은 $30^{\circ}C$ 미만에서 세포자멸사를 유도하지만 심하지 않은 저온에서는($35{\sim}33^{\circ}C$ 혹은 $31{\sim}29^{\circ}C$)오히려 세포자멸사를 막는 것으로 알려져 있다. CC-t6와 GB-d1세포 주는 림프절로 전이된 사람의 담관암과 담낭암에서 확립한 것으로, 이와 같은 전이성 암세포가 온도 변화에 어떻게 반응을 하는지를 연구하기 위해 고온노출($37{\rightarrow}43^{\circ}C$)과 저온노출($37{\rightarrow}17.4^{\circ}C$)을 시행하였다. 세포의 종류나 온도 변화를 통한 스트레스의 방법과 관계없이 죽는 세포가 관찰되었으며, 고온노출이 가장 심한 영향을 주었다. 이런 죽어가는 세포는 세포자멸사가 아닌 세포괴사의 경로를 거치고 있었다. 투과전자현미경을 이용한 관찰에서 세포자멸사적인 모습은 보이지 않았고, caspase-3, -9, cytochrome c, Bax 같은 세포자멸사와 관련된 단백질의 변화도 관찰되지 않았고, 열충격단백질 70과 27도 증가하였다. 결국 CC-t6와 GB-d1 세포는 온도변화를 통한 스트레스를 주었을 경우 세포괴사로 죽음을 알 수 있었다. 온도변화를 통한 스트레스는 열충격단백질의 증가와 함께 세포괴사를 일으켰다. GB-d1과 CC-t6 세포에서 고온은 가장 심각하게 세포괴사를 일으켰으며, 저온은 초기에는 세포괴사를 유발하였으나 12시간 경과후에는 세포분열이 더욱 활발하게 일어나 세포의 생명력을 연장시켜주었다. 결국 이 실험에서는 전이성 암세포를 제거하는 방법으로는 고은이 가장 효과적이며 유용함을 알 수 있었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권4호
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• pp.287-296
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• 2005

프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 저온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 저온 처리한 벼로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 $15\%$ PEG fractionation을 실시한 후 $15\%$ PEG 상등액과 pellet 분획을 각각 이차원전기 영동으로 단백질을 분석하였고, MALDI-TOF MS를 이용하여 단백질을 동정하였다. $15\%$ PEG 상등액에서 8개의 단백질 spot이 증가하였고 10개의 spot 이 감소하였다. 증가한 8개 단백질 spot 중에서 epimerase/dehydratase, fructokinase, ribose-5-phosphate isomerase (Rpi), chaperonin 21 precursor, photosystem II oxygen-envolving complex (PS II OEC) protien 2 precursor, thioredoxin h-type (Trx-h) 등 6개의 단백질이 확인되어졌다. $15\%$ PEG pellet 분획에서 13개의 단백질 spot이 증가하였고 14 spot이 감소하였으며, 증가한 13개 단백질 spot중에서 OSJNB b059K02.15, hypothetical protein, mitogen-activated protein kinase kinase (MAPKK), 20S proteasome beta 7 subunit, Rubisco small subunit 등 5개의 단백질이 확인되어졌다. 확인되어진 단백질들은 기능별로 분류해 본 결과, 세포대사관련 단백질, energy 생성에 관련된 단백질, 산화환원 조절관련 단백질, 식물 병 방어관련, 단백질 합성 및 신호전달 관련 단백질 등으로 분류되었다. 이들 중 RPi와 MAPKK가 저온 스트레스에 의해 발현되는 것이 본 실험의 프로테옴 분석을 통하여 최초로 동정되었다.

• 감성과학
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• 제14권3호
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• pp.425-434
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• 2011

본 연구의 목표는 일반적으로 사람들이 일상에서의 추위 노출 시간을 고려하여 단기간 추위노출과 지속적인 장기간의 추위 노출이 인지기능과 뇌의 신경세포생성과 신경전달물질에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 실험 방법으로 인지행동검사(Behavior test)와 면역조직화학법(Immunohistochemistry Method)을 실시하였다. 본 연구에서는 7주령(평균체중 $250{\pm}10g$) Sprague-Dawley 계열의 수컷 흰쥐(n=40)를 사용하여, 무선배치 방식으로 상온 대조군(n=10), 저온 3일군(n=10), 저온 5주군(n=10)으로 분류 하였다. $22^{\circ}C$(상대습도 40%)의 온도는 상온으로 설정 하였고, $4^{\circ}C$(상대습도 40%)는 추위 스트레스 환경으로 설정 하였다. 수동회피실험의 결과에 의하면, 추위 스트레스는 기억력의 감소를 가져왔다. 그러나 추위 스트레스에 의한 기억력 감소의 보상작용으로 신경전달 물질인 5-HT와 TPH의 증가가 나타나는 것을 면역조직화학법을 통해 해부시경학적으로 확인할 수 있었다. 그러나 보상작용에 의한 새로운 신경세포생성 증가가 기억력을 정상상태로 회복시키지는 못하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.99-104
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• 2002

Suppression subtractive hybridization (SSH)를 통해 저온에 의해 발현이 유도되는 cDNA들을 분리하였고, 그 중 하나인 slti182는 asparaginase 유전자들과 높은 유사성을 보였다. Slti182의 전체 cDNA인 GmASP1은 1258 bp 길이에 326개 아미노산으로 구성된 긴 Open reading frame (ORF)를 포함하고 있었다. GmASP1 단백질은 애기장대의 putative asparaginase (AB012247)와 84%의 유사성을 보였으나, 애기장대의 다른 isoform(Z34884)와는 55%의 유사성을 나타내었다. GmASP1 유전자는 저온 처리 후 3시간째부터 발현이 유도되어 6시간째에 최대발현을 나타내었고, 이후 점차 감소하여 48시간에는 저온처리전 수준으로 되돌아왔다. 또한, 식물체를 저온에서 48시간 둔 후에 다시 상온으로 옮겼을 때, 정상수준으로 떨어진 GmASP1의 발현이 다시 증가하는 양상을 보였다. 이러한 결과로 볼 때, GmASP1이 저온 스트레스에 반응 초기의 단백질 합성 촉진에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제22권1호
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• pp.233-241
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• 2004

겨울철 저온에 의한 식물의 반응 및 생리적 상태를 확인하기 위해 문주란(Crinum asiaticum var. japonicum)을 대상으로 엽록소형광과 항산화효소 찬성의 변화를 조사하였다. O-J-I-P곡선을 분석한 결과 겨울철에 J, I, P-단계에서의 형광세기가 현저하게 간소하였다. 문주란 잎의 광계II의 광화학적 효율, 즉 Fv/Fm은 겨울철의 온도변화 추이와 유사하게 낮은 값을 나타내어 겨울철 저온이 스트레스 요인으로. 작용하는 것으로 보인다. 그리고, 겨울철에 superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, peroxidase 활성 이 다소 증가하였으나 catalase 활성은 여름철에 비하여 크게 낮았다. 이러한 결과는 겨울철의 Fv/Fm의 감소와 함께 문주란이 겨울철 저온에 의해 산화적 스트레스에 처해 있게되며 세포사멸이 일어나는 것으로 해석된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제28권4호
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• pp.231-235
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• 2005

상록활엽수의 저온스트레스에 대한 저항성과 내 건성을 파악하고자 대표적인 상록활엽수인 붉가시나무와 구실잣밤나무의 초겨울 비교 수분 관계 특성을 기온 변화와 함께 해석하였다. 10월 이후 강수량과 기온이 급격하게 감소하였으며, 이러한 감소에 대해 붉가시나무와 구실잣밤나무는 세포 내 용질의 양을 증가시켜 삼투 포텐셜을 저하시키는 삼투조절을 행하였다. 그 결과, 두 종 모두 원형질 분리점과 팽윤 상태에서의 삼투 포텐셜은 11월에서 보다 12월에 더욱 낮은 값을 기록하였으며, 이러한 삼투조절 능력은 같은 수분 포텐셜에서도 11월보다 12월에 더욱 높은 팽압을 유지할 수 있게 하였다. 또한, 구실잣밤나무는 이러한 삼투조절 능력에다 붉가시나무에 비해 세포벽 유연성을 높게 가짐으로서 겨울철의 저온 스트레스와 수분 스트레스 하에서 팽압을 유지하는데 기여하고 있는 것을 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권2호
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• pp.121-129
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• 2007

저온 또는 건조 처리에 따른 토마토 유묘의 생육과 부위별 항산화효소의 반응 양상을 분석한 결과, 토마토 유묘의 생체중은 처리 후 12일째에 대조구에 비해 각각 69.5% 와 50.6% 감소하였다. SOD와 POD의 활성은 대조구에 비해 저온 또는 건조 처리에서 높은 활성을 보였는데, 저온 처리시에는 뿌리에서 더 높은 활성을 보였고 건조 처리에서는 잎과 줄기에서 높은 활성을 보였다. 이러한 결과는 동위효소의 발현양상에서도 일치하였다. GR의 활성은 저온 또는 건조 처리시 대조구보다 높은 활성을 보였는데, 잎과 줄기에서는 저온과 건조 처리간의 차이는 없었지만, 뿌리에서는 건조 처리가 높은 경향을 보였다. GR 동위효소 발현양상은 저온과 건조처리시에는 GR-3 밴드가 잎에서는 발현되어 대조구와 차이가 있었지만, 줄기와 뿌리에서는 큰 차이가 없었다. PPO 활성은 잎에서는 모든 처리에서 차이가 없었지만, 줄기와 뿌리에서는 저온 또는 건조 처리에서 대조구보다 높은 경향을 보였다. 특히 줄기의 PPO 활성은 저온 처리보다 건조처리에서 높았고 뿌리의 PPO 활성은 건조 처리보다 저온 처리에서 높았다. 동위효소의 발현양상에서도 건조처리에서는 줄기에서, 저온 처리에서는 뿌리에서 높은 밀도를 보여 불량 환경에 따른 부위별 반응 차이를 잘 반영해 주었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.329-336
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• 2014

저온은 식물 생장을 저해하는 주된 요인이며 병원균에 대한 감수성을 증가시킨다. 그러므로 식물체에서 스트레스 내성을 증대시키는 것은 불리한 환경 조건에서 살아남기 위한 중요한 전략이다. 본 실험의 목적은 고추 묘에서 저온 내성과 식물병 발생에 대한 외생 살리실산(SA)과 일산화질소(NO) 처리의 효과를 밝히는 것이다. 정식 후 23일 동안 고추 묘(Capsicum annuum L. '기대만발')는 온도 $20/25^{\circ}C$(낮/밤), 광주기 15시간, 광도 $145{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 정상적인 생육환경에서 자랐다. 1주일에 2번 계면활성제 0.1%를 포함한 SA와 NO 3mL을 고추 묘에 각각 분사해주었다. 처리 후 고추 묘는 암 상태에서 6시간 동안 $4^{\circ}C$ 저온에 노출시킨 후 정상적인 생육환경에서 2일 동안 회복시켜주었다. 저온 스트레스에 대한 식물 내성을 평가하기 위해 저온 처리 후 생육특성, 엽록소 형광 값, 세포막 투과성을 측정하였다. 총 페놀릭 농도와 항산화도는 실험하는 동안 측정하였다. 또한, 고추의 점무늬병과 풋마름병 발생 정도도 조사하였다. 저온 처리 전 후를 비교하여 대조구 고추묘에서는 저온에 의해 상대적으로 많은 수분을 손실하여 건물율이 높지만 SA와 NO 처리 된 고추 묘는 비슷한 건물율을 유지하였다. 저온 처리 후 대조구에 비해 SA와 NO 처리구의 전해질 유출 값은 더 낮았다. 저온 처리 동안 SA와 NO 처리구의 엽록소 형광값은 약 0.8 수준으로 유지하였지만 대조구는 빠르게 감소하였다. 화학적 처리 동안 SA 처리구의 총 페놀릭 농도와 항산화도는 NO 처리구보다 높았다. 또한 저온 처리 후 대조구와 NO 처리구의 총 페놀릭 농도는 증가하였다. 고추에서 풋마름병에 대한 저항성은 SA가 보다 효과적이었다. 본 실험의 결과는 SA와 NO의 외생처리는 고추 묘의 저온 내성을 증대시켰고 병 발생 정도를 감소시키는 데 효과적이었음을 보여준다.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권4호
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• pp.343-350
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• 2011

유사미소중력, 진동 그리고 저온과 같은 물리적 스트래스하에서 4일간 자란 약용식물인 스테비아(Stevia rebaudiana Bertoni)는 대조구에 비해 3.6%, 21% 그리고 8.7%의 생체 중량의 감소를 보였다. 합성 항산화물질인 AA(ascorbic acid)와 BHA(beta-hydroxyacetic acid)는 비교적 약한 22%와 27%의 항산화 활성을 보였다. 유사미소중력하에서 스테비아의 DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl hydrazal)의 음이온 소거효과는 대조구보다 지속적으로 더 높게 나타났으나, 진동과 저온처리의 처리효과는 급히 증가했다가 진동의 경우는 6시간 후에 감소되고 저온처리의 경우는 24시간 후에 대조구 수준으로 감소되었다. 유사미소중력하에서 SOD활성은 대조구에 비해 147%, 진동과 저온처리는 각각 121%와 125%로 증가를 보였다. 이상의 결과로부터 유사미소중력스트레스는 다른 스트레스보다 스테비아의 항산화 활성에 더 효과적인 영향을 미치는 것이 분명해졌다.