• 제목/요약/키워드: 저항성기작

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단백질 분해가 식물의 진균 병 진전에 미치는 영향 (The Roles of Protein Degradation During Fungal-plant Interactions)

  • 안일평;박상렬;배신철
    • 한국균학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.89-94
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    • 2010
  • 농업경영측면에서, 또 균학적생화학적 측면에서도 식물을 침해하는 진균들의 연구는 반드시 필요하며 병 발생이나 저항성 발현 기작 구명은 기주와 기생체에 대한 연구를 동시에 진행해야 정확히 파악할 수 있다. 현재 병원균이 생산하는 분비체상과 비병원성 인자에 대한 연구는 많은 경우 세균에서 수행되고 있으며 사상균 중 조균인 Phytophthora와 진균인 Cladosporium에서만 병원균의 effector 복합체와 기주의 저항성 기제 간 관계가 같이 진행되고 있을 뿐이다. 앞에서 살펴보았듯 진균-기주 체계에서 단백질 분해가 병원성 조절 및 침입에 관여한다고 정확히 알려진 것은 단지 수종에 불과하며 그 기작도 세포자가포식과 ubiquitin 부가반응에 제한되어 있다. Post translational modification과 단백질 분해기작이 대단히 다양하고 거의 모든 진핵생물 체계에서 관찰되고 있음을 고려할 때 단백질 분해 과정은 세균 뿐 아니라 진균에서도 병원성 발현과 저항성 조절에 참여하고 있을 것으로 생각되며 이에 대한 연구가 앞으로 계속 요구될 것이라 생각된다.

Paraquat 저항성 생태형 망초의 선발과 저항성 기작 (Determination of paraquat-resistant biotype on Conyza canadensis and the resistant mechanism)

  • 김성은;김승룡;안설화;전재철
    • 농약과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.88-96
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    • 2005
  • 생물검정과 RAPD 분석을 통해서 paraquat 저항성 생태형 망초를 선발하고, 저항성 발현 기구에 있어 Paraquat의 흡수와 이행, 그리고 결합친화력 차이가 관여하고 있는지를 조사하였다. 생물검정에 의하여 선발한 paraquat 저항성 생태형 망초는 RAPD 분석 결과 감수성 생태형 망초와의 유전적 관계에 있어서는 서로 먼 유연관계에 있음이 확인되었다. 엽록소 함량을 50% 감소시키는 paraquat의 농도로 나타낸 저항성지수는 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 7.8배 높았다. 저항성 및 감수성 생태형 간 epicuticular wax의 함량은 비슷한 수준이었고, cuticle의 함량은 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 1.5배 정도 높게 나타났지만, 이러한 차이는 cuticle을 통한 paraquat의 흡수량과 이행에 영향을 끼치지는 않았다. 세포벽에 대한 결합친화력은 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 7.4배 높게 나타났으며, 엽록체포막에 대해서는 감수성 생태형이 저항성 생태형에 비하여 약 1.5배 높은 결합친화력을 보였다. paraquat의 주요 작용점인 thylakoid 막에 대한 결합친화력에서는 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 16.9배 정도의 차이를 나타내어 그 차이가 매우 크게 나타났다. 이상의 결과로부터 paraquat에 대한 망초의 저항성 기작은 paraquat의 세포막 및 thylakoid 막 결합에 의한 작용점으로부터 격리가 어느 정도 관여하고 있는 것으로 생각된다.

식물 RNA 바이러스의 진화와 병저항성 극복 기작 (Evolution of Plant RNA Viruses and Mechanisms in Overcoming Plant Resistance)

  • 김명휘;권선정;서장균
    • 식물병연구
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    • 제27권4호
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    • pp.137-148
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    • 2021
  • 식물 RNA 바이러스는 전세계적으로 작물 생산량에 큰 손실을 일으키는 주요 병원체 중 하나로, RNA 바이러스가 갖는 특징인 짧은 복제 주기, 게놈 복제 중의 높은 변이 발생률 등으로 인해 높은 유전적 다양성과 적응성을 가지며 진화해 왔다. 식물 RNA 바이러스는 유전적 다양성을 갖는 유사종 군집으로 존재하며, 환경 변화에 따른 선택압으로 새로운 적합성을 갖는 군집으로의 변천이 빠르게 일어날 수 있다. 식물의 저항성은 일종의 선택압으로 작용하여 바이러스의 적합성에 영향을 미치며, 이는 기주의 저항성을 극복하는 변이 바이러스의 출현으로 이어질 수 있다. 본 논문에서는 식물 RNA 바이러스에 대한 진화적 관점 및 진화의 원동력을 소개하고, 이를 바탕으로 식물 저항성을 극복하는 변이 바이러스의 출현 기작을 다루고자 한다. 또한 바이러스병에 대한 저항성 전개 및 내구성 향상을 위한 전략에 대해 논하였다.

대두종자의 자반병 감염과 Peroxidase 활성도변화 (The Change of Peroxidase Activity in Soybean Seed Followed by Infection with Cercospora kikuchii)

  • 박원목;고영희;유영준;이장용
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.23-26
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    • 1982
  • Cercospora kikuchii에 의해서 발병된 대두종자의 부패균에 대한 획득저항성기작을 구명코자 본 연구를 실시하였다. 1. 대두의 건전종자, 자연열개종자, 인위적 상처종자 및 자반병 감염종자재의 전단백질 함량에는 차이가 없었으나 peroxidase활성도는 감염종자에서 월등히 높았다. 2. 대두의 건전종자와 자반병 감염종자의 종피 및 자엽내의 단백질함량에는 큰 차이가 없었으며 peroxidase활성도는 자엽에서는 차이 가 없었으나 종피에서 건전한 종피보다 자반병에 감염된 종자가 2.5배 정도 높은 활성도를 보였다. 3. Polyphenol oxidase는 대두의 건전종자의 자반병 감염종자 모두 활성도가 너무 낮아 측정할 수 없었다. 4. 전기영동에 의한 peroxidase isozyme pattern은 건전종자와 감염종자간에 차이가 없었다. 5. 자반병에 대한 저항성기작은 자반병균에 의하여 대주종피 자체내에서 생화학적 방어기작이 더욱 활성화 하였으며 peroxidase활성도의 증가는 병원균에 대한 반응으로 사료된다.

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오존 감수성 및 저항성 고추 품종의 생리생태 변화 (The Ecophysiological Changes of Capsicum annuum on Ozone-Sensitive and Resistant Varieties Exposed to Short-Term Ozone Stress)

  • 윤성철
    • 한국환경농학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.128-132
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    • 2004
  • 공시된 세 품종의 고추에 대한 단기간의 오존 처리로 잎에서 나타나는 전형적인 증상은 갈색의 괴사 반응이었으며, 괴사가 심했던 오존 감수성인 다보탑과 같은 농도에서 괴사가 전혀 없었던 부촌 품종을 오존 저항성 품종으로 판단되었다. 고추의 두 품종에서 오존 처리에 의해 광합성 및 기공 전도도 등의 생리생태적 저해가 뚜렷이 나타났다. 그러나 잎에서 가시피해의 정도와 생리생태적 저해 정도와의 상호 연관성으로 고추에서의 오존 저항성 기작을 설명하고자 하였으나 생리생태적 반응으로 잎에서 발생하는 오존 저항성의 기작을 설명할 수 없었다. 다만, 고추에서 오존 처리에 의한 광합성 감소는 뚜렷한 기공전도도 감소와 명반응에서 광합성 기구들의 손상에 기인한다고 여겨진다. 그러나, 암반응에서 생화학적 반응을 설명할 수 있는 A-Ci curve 상에서는 오존 처리에 따른 효과를 찾을 수 없었다.

저항성 및 감수성 벼멸구 체내에서의 카보후란 대사 (In vivo metabolism of carbofuran in resistant and susceptible brown planthoppers, Nilaparvata lugens $St{\aa}l$)

  • 유재기;안용준;정야준부;이시우
    • 농약과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.75-82
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    • 1998
  • 벼멸구의 카보후란에 대한 저항성 기작을 구명하기 위해 실내에서 카보후란으로 30세대 도태하여 얻은 저항성계통($LD_{50};\;20.3{\mu}g/g$)과 약제를 12년 동안 처리하지 않은 벼멸구 감수성 계통($LD_{50};\;0.3{\mu}g/g$)에 $^{14}C$-카보후란을 처리하여 계통 간 대사물 량의 차이를 조사한 바 카보후란의 대사물인 benzofuran과 TLC의 의해 전개되지 않은 원점 부분은 감수성 계통에서 많았으며, 대사되지 않은 카보후란은 저항성 계통에서 많았다. 이러한 경향은 처리 후 1, 3시간 대사에서도 같은 경향이었다. 이상의 결과로부터 저항성 벼멸구에서 가수 분해 효소의 일종인 에스테라제가 저항성이 발달함에 따라 에스터 결합을 끊는 역할에서 카보후란과의 결합체 역할로 그 기능이 전환되는 것으로 생각되며 이것이 저항성 기작 중 주요한 하나의 요인으로 사료된다. 산화효소와 전이효소는 저항성과 감수성 계통에서 대사물의 양에 차이가 없어 저항성과는 무관한 것으로 생각된다.

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저항성 및 감수성 벼멸구 체외에서의 카보후란 대사 (In vitro metabolism of carbofuran in resistant and susceptible brown planthoppers, Nilaparvata lugens $St{\aa}l$)

  • 유재기;안용준;정야준부;이시우
    • 농약과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.68-74
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    • 1998
  • 벼멸구의 카보후란에 대한 저항성 기작을 구명하기 위해 실내에서 카보후란으로 30세대 도태하여 얻은 저항성계통($LD_{50};\;20.3{\mu}g/g$)과 약제를 12년 동안 처리하지 않은 벼멸구 감수성 계통($LD_{50};\;0.3{\mu}g/g$)을 완충용액과 마쇄하여, 105,000g에서 2시간 원심분리하여 얻은 상등액(에스테라제층)과 침전물(P450-산화효소층)을 효소액으로 하여 $^{14}C$-카보후란을 반응시켜 계통 간 대사물 량의 차이를 조사한 바 저해제(piperonyl butoxide; 산화효소저해제, diethylmalate; 글루타치온 전이효소 저해제, iprobenfos; 에스테라제 저해제)와 보조인자 (NADPH; P-450 산화효소, 글루타치온; 글루타치온전이효소)에 상관없이 카보후란의 대사물과 그 양이 계통간 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 저항성 벼멸구에서 일반적으로 곤충에서 생화학적 저항성 기구로 잘 알려진 가수 분해 효소의 일종인 에스테라제와 p-450 산화효소, 글루타치온 전이효소의 활성 증가가 저항성 발달에 관여하지 않음을 알 수 있었다.

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점박이응애의 살비제저항성 발달과 Esterase Isozyme에 관한 연구 (Development of Acaricidal Resistance and Esterase Isozyme of Tetranychus urticae (Acarina : Tetranychidae))

  • 김상수;이승찬
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.170-175
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    • 1990
  • 점박이응애(Tetranychus urticae Koch)의 살비제저항성 기작을 구명하기 위한 기초시험으로서, 유기인계 carbophenothion과 ethion, 유기염소계 dicofol, 유기주석계 cyhexatin 및 합성 pyrethroid계 biphenthrin으로 누대도태한 각 저항성계통과 감수성계통을 공시하여, esterase isozyme의 영동대 차이점 (polyacrylamide gel electrophoresis)을 비교한 결과, carbophenothion 저항성계통은 감수성계통에서 나타나지 않은 Est. 1, Est. 3이 검출되었고, ethion과 cyhexatin 저항성계통에서는 각각 Est. 3이, dicofol 저항성계통에서는 Est. 1, Est. 3, Est. 7이, biphenthrin 저항성계통은 Est. 3, Est. 7이 검출되었다. 이러한 영동대와 기질분해량의 차이점으로 미루어 보아 공시살비제들의 저항성발달에는 esterase가 관여하는 것으로 나타났다.

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벼 도열병 저항성 변이체 선별

  • 김혜경;조지연;이상규;홍연규;이기환;이선우;최경자;이시철;안진흥
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2003년도 춘계 학술발표대회
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    • pp.127-127
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    • 2003
  • 벼 도열병 저항성 조절과정을 연구하는 효율적인 방법은 돌연변이를 분리하여 해당유전자를 분석하는 것이다. 이를 위하여 벼에서 제조된 4가지 돌연변이 집단을 이용하여 도열병 저항성 돌연변이를 분리하였다. 실험재료로는 1) fast neturon을 처리하여 제조된 Moroberekan 2,000 라인, 2)T-DNA의 형질전환에 의해서 제조된 화영 1,000 라인, 3)DEB처리에 의해서 제조된 RIL260 3,000라인, 4) gamma ray 처리에 의해서 제조된 상해향혈나 10,000 라인 등이 사용되었다. 병 저항성이 감소된 돌연변이의 분리를 위하여 재료로 사용된 벼 품종과 비친화적 상호작용을 보이는 균주의 포자를 2-3주된 벼 잎에 직접 살포하는 방법을 이용하였다. 균주 접종 7 일 후에 blast lesion을 형성하거나 lesion mimic 표현형을 보이는 돌연변이 등 병저항성이 감소된 라인을 선별하였다. 현재까지 1) Moroberakan 5 라인, 2) 화영 4 라인, 3) RIL260 1 라인 등이 선별되었다. 이와 함께 병저항성이 현저히 증가된 돌연 변이를 선별하기 위하여 친화적인 균주를 사용한 실험에서는 상해향렬나 2 라인이 선별되었다. 선별된 돌연변이는 벼 도열병 저항성 유전자의 분리 및 저항성 조절기작을 연구하는데 효과적으로 사용될 것이다.

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