soybean hypocotyl에서 분리한 미토콘드리아로부터 submitochondrial particles와 matrix 단백질 추출액을 준비하고 전기분해법으로 제조한 superoxide를 처리하여 malate dehydrogenase 및 cytochrome C oxidase의 불활성화와 mitochondrial membrane의 과산화를 각각 조사하였다. 막에 결합되어 있는 cytochrome C oxidase나 수용액상태의 malate dehydrogenas는 모두 $O^{-}_{2}$에 대해 매우 민감하게 불활성화되었다. 즉 dismutation 반응이 빠르게 진행되어 실질적으로 효소의 불활성화에 기여하게 될 농도는 대단히 낮을 것으로 추정되는 $O^{-}_{2}$의 명목상 처리농도 1.4mM 전후에서 두 효소는 그 활성을 완전히 상실하였다. 한편 malondialdehyde의 생성을 지표로 하여 측정된 membrane 과산화는 인지질로서만 이루어진 liposome의 경우보다는 다소 낮은 수준이었으나 무시할 수는 없는 정도였다. mitochondrial membrane의 과산화가 상대적으로 억제된 것은 막에 결합되어 있는 항산화제 및 단백질들에 의한 $O^{-}_{2}$소거효과에 기인하였으리라 해석된다. 식물 미토콘드리아의 대표적인 대사과정인 TCA cycle과 호흡전자전달반응의 성분효소들인 malate dehydrogenase와 cytochrome C oxidase가 불활성화되었고 membrane이 과산화 되었다는 사실은, 식물의 냉해와 광피해 발현기작에서 공히공통적인 화학적 인자로 인정되는 $O^{-}_{2}$의 과잉생성 및 축적이 그것의 주 생성처인 미토콘드리아의 생화학적 기능과 구조에 미칠수 있는 파괴적 효과를 적절히 지시하는 것이다.
본 연구는 키다리병에 심하게 감염된 종자를 온탕침법과 prochloraz 유제로 종자소독 시 그 효과가 떨어지는 원인을 규명하기 위해 시행하였다. 키다리병이 발병한 포장에서 수확한 종자의 경우 병원균이 벼 종자의 배와 배유 안쪽까지 감염되어 있었다. $60^{\circ}C$에서 10분 동안 온탕 소독한 종자의 경우 종피 표면의 균사는 파괴되어 비정상적인 반면 배 주피 안쪽에 존재하는 균사는 정상적인 형태로 존재하였다. 포자는 종피 표면에서 비정상적인 포자와 정상적인 포자를 모두 확인하였다. prochloraz 유제로 $30^{\circ}C$ 24시간 침지소독 한 경우 종피의 균사는 완전히 파괴되었으나 포자는 정상과 비정상 포자 모두 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 온탕소독의 경우 종피 같은 물리적 한계로 인해 고열이 병원균에 전달되지 못하고, prochloraz의 경우 병원균 포자를 완전히 사멸시키기 못하기 때문에 종자소독 효과가 떨어짐을 알 수 있었다.
목적: 본 연구는 새로운 근접치료선원의 이론적 설계를 통해 출력변조를 이용한 혈관내 방사선치료를 제안한다. 대상 및 방법: 제시된 이론적 선원은 기존의 선원과는 달리 선원물질과 차폐물질(스테인리스 스틸, 또는 텅스텐) 둘 다로 구성되며 이는 방위방향으로 비대칭적 방사선량을 제공할 수 있게 한다. 따라서, 방위방향으로 선원의 방향과 체류시간을 조절함으로써 출력변조를 통한 근접치료가 가능해진다. Novoste Beta-Cath system에서 사용하는 Sr-90/Y 전자방출 선원과 유사한 모양의 두 가지 단순화한 선원을 연구의 대상으로 고려하였다. 첫 번째 선원은 선원물질과 차폐물질이 각각 반씩 차지하며, 두 번째 선원은 1/4은 선원물질로, 나머지 3/4은 차폐물질로 구성된다. 두 선원에 대해 방위 및 방사방향으로의 선량분포를 MCNP 몬테 카를로 코드를 이용하여 계산하였다. 결과: 선원이 혈관내의 중심에 위치하지 않게 되는 가상조건에서의 선량 최적화 계산을 시도한 결과, 혈관내벽에 미치는 선량의 최고치와 최저치의 차이가 87$\%$에서 7$\%$까지 줄어들 수 있음을 보였다. 결론: 본 연구에서 제시된 이론적 선원은 선량적 관점에서의 적합성 여부에 관해 매우 고무적인 결과를 보여 줌으로써 출력변조를 통한 혈관내 근접방사선치료의 가능성을 나타내었다. 본 과제의 다음 단계는 굵기가 가는 맥관 내에서 선원의 위치를 파악하여 그를 방위방향으로 정확하게 회전시킬 수 있는 방사선 전달 체계의 개발이라 할 수 있다.
철과 킬레이트 화합물이 적도용승계에서 일차생산에 미치는 영향이 1989년 TOGA와 EPOCS 항해 기간 중 연구되었다. 식물플랑크톤 현존량의 변화와 철 결핍으로 인한 영 향은 광합성 전자전달계의 저해제인 DCM에 의한 생체형광의 변화를 이용하여 추정하였 다. 질소 신생산은 안정동위원소인 /SUP 15/N KNO$_3$의 흡수를 이용하여 측정하였다. 표층 질산염의 농도가 5 uM 이상인 용승해역에서는 대조군과 킬레이트화된 철 처리군 사이에 생체형광과 질산염 흡수능력에 유의성 있는 차이를 보였다. 그러나 CFC(세포형 광용량)에 있어서는 영양염에 의한 제한이 대조군과 처리군 사이에 유의성 있는 차이 가 나타나지 않았다. 표층 질산염 농도가 낮은 (0.5 uM 이하) 용승해역 바깥은 대조군 과 처리군 사이에 생체형광과 CFC 값에 유의성 있는 차이가 보이지 않았다. 적도 용승 계에서 1차생산과 질소 신생산은 철의 가용도에 의해 제한을 받는 것이 자명하다. 그 러나 CFC 값에 의하면 이 해역에 자생하는 식물플랑크톤의 생리작용은 철 결핍에 의한 영향을 받지않는 것으로 사료된다.
소양호에서 총세균수와 활성세균수의 계절적.수직적 변화를 측정하였다. 총세균수는 AODC방법을, 활성세균수 측정은 전자전달계를 이용한 호흡활성도 측정인 CTC 방법을 이용하였다. 조사기간 동안 총세균수는 $2.1{\times}10^5 ~ 3.1{\times}10^6 $ cells.$ml^{-1}$이었으며 활성세균수는 $1.8{\times}10^4 ~ 8.0{\times}10^5 $ cells..$ml^{-1}$로 나타났고, 총세균수에 대한 활성세균수의 비율은 3.7~44.2%이였다. 수직 분포를 보면 총세균수는 수온약층에 따라 그 수가 변화하였으나, 활성세균의 수는 큰 변화가 없었다. 총세균수의 값과 $\beta$-glucosidase 활성도의 간이 유사한 1999년 8월과 9월의 조사결과에서 $\beta$-glucosidase specific activity를 활성세균의 값에서 구한 결과, 9월의 활성이 8월보다 약 6.7배 높았다. 이 활성세균의 측정으로 수중생태계에서 세균의 역할에 대한 새로운 정보를 얻을 수 있다.
최근 선진국에서의 IT 기술발전은 매우 급속하여 현장활용을 위한 개발 활동이 채 따라가지 못할 정도이다. 첨단기술의 발전과 이의 응용을 위한 개발과의 격차는 농업기상분야에서도 마찬가지이다. 여기에서는 농업기상정보 교환을 위해 그 활용이 증대될 것으로 기대되는 기술들의 발전현황을 다루고 있다. 한가지 새겨 두어야 할 점은 IT기술 발전은 단지 정보원에서 사용자에게로의 정보전달을 가속화하는데 사용되는 교환통로라는 점이다. 본 논문에서는 교환에 대한 정의 검토를 시도하였다. 결론적으로 여러 가지 논문 검토를 통해 살펴 본 바 교환은 "의미의 공유"라고 정의할 수 있다. 이들 논문에 의하면 실질적인 정보교환통로는 국가의 경제수준에 관계없이 매우 유사하였으며, 단지 차이가 있다면 일부 국가에서는 다른 나라에 비해 좀더 접근이 용이하다는 점뿐이었다. 보편적인 교환통로로는 신문, 농민신문, 라디오, TV, 팩스, 전자우편, 휴대폰 및 인터넷 웹을 들 수 있다. 한편 통신기술이 발전함에 따라 전 세계적으로 휴대폰의 유용성이 점차 높아지고 있다. 이러한 기술을 더욱 잘 활용하기 위해서는 이 기술을 이용할 사람들이 상세하지는 않더라도 최신기술을 운용하여 필요 자료를 획득하기 위한 기본적인 작동기술을 이해하는 것이 매우 중요하다. 첨단기술활용의 장애요인으로는 농업기상정보교환이 원래 상당한 자원을 요구하고, 정교한 농업모의모형을 구동하기 위해서는 많은 비용이 든다는 점이다.
살리실릭산(SA)이 닭의장풀의 잎의 생장, 엽록소 함량, 광합성능, 기공전도도에 미치는 영향을 조사하였다. Hoagland 용액에 SA를 처리한 후 3주 동안 배양한 닭의장풀은 잎의 길이, 너비, 면적이 크게 감소하였다. 1 mM SA를 1, 2주 처리 시에 엽면적 생장이 약 10%억제되었으며, 3주 째에는 22%억제하였다. SA는 또한 2주 째는 47%그리고 3주 째는 53%엽록소 함량을 감소시켰다. SA를 처리한 샘플의 엽록소 a/b는 3주 째에 약 3으로 크게 증가하였다. SA를 분리 엽록체에 직접 처리하여 전자전달활성을 직접 측정하였다. PSII+PSI, PSII 그리고 PSI활성에 SA가 영향을 주지 않았다. 이는 SA가 직접 광합성 기작에는 영향을 주지 않는 다는 것을 나타낸다. 그러나, SA를 오랜 기간 처리하면 광합성의 감소는 매우 뚜렷하게 관찰되었다. Hoagland 용액에 SA를 처리한 후 3주 동안 배양한 닭의장풀에 다양한 빛 광도(100~1000$\mu$mo1 m$^2$S$^1$)를 조사하면 약 23~65%의 광합성능의 저하가 나타났다. 기공전도도가 유사한 반응을 보여주었다. SA처리구의 기공은 거의 닫혔다. 여러 광조건에서 기공전도도가 같다는 것은 SA가 기공의 조절 기능을 상실하게 한 것으로 보여진다. 이들 결과들로부터 광합성능에 대한 SA의 효과는 SA자체에 의한 것이 아니라 간접적인 대사 경로를 통해 매개되는 것으로 추측된다.
두족류 Octopus minor와 Todarodes pacificus의 시엽내 신경전달물질을 분비하는 neuron의 특성 및 기능을 확인하기 위해 serotonin 및 somatostatin의 항체를 사용한 면역염색과 면역금표지법을 시행하였다. 면역염색 결과 항-somatostatin은 살오징어인 경우 항-serotonin 면역반응과 유사하게 나타났지만, 서해낙지에서는 외과립세포층의 큰 세포에서만 반응을 보였다. 항-serotonin을 이용한 면역금표지법은 살오징어인 경우 내과립세포층과 수질부의 신경세포에서는 세포질 $0.5{\mu}m^2$당 30개 정도의 금입자가 관찰되어 강한 반응을 보인 반면, 서해낙지에서는 17개 정도의 비교적 약한 반응을 보였다. 항-somatostatin에서는 살오징어의 외과립 및 내과립세포층 그리고 수질부의 반응된 세포의 세포질 $0.5{\mu}m^2$당 30개 정도의 금입자가 관찰되어 강한 반응을 보인 반면, 서해낙지의 외과립세포층의 세포에서는 3개 정도의 금입자만이 관찰되어 역시 약한 반응을 보였다. 이와 같이 시엽의 각 부위별 면역염색과 면역금표지법을 시행한 결과 2종류의 항체에 각각 양성반응을 보인 신경세포들이 두 종에서 다양하게 분포하고 있음을 확인했는데 특히 면역염색과 면역금표지법에 관한 반응외 정도를 비교하면 서해낙지에 비해 살오징어에서 비교적 강하게 나타났다.
삼차신경주감각핵에서 치수유래 일차들신경섬유의 종말과 그에 연접하는 연접이전신경종말에 함유된 연접소포들을 형태학적으로 비교하기 위하여 신경추적자(WGA-HRP)를 흰쥐 앞니의 치수강에 주입하여 치수 유래 일차들신경종말을 표식한 후, 투과형 전자현미경을 통한 미세구조적 정량 분석을 실시하였다. 표식된 치수유래 일차들신경종말은 직경이 $45{\sim}55\;nm$인 구형의 소포를 함유하고 있었으며, 일부 직경이 $80{\sim}120\;nm$ 큰 치밀소포가 관찰되기도 하였다. 또한 표식된 신경종말은 다형성 연접소포를 함유하고 있는 연접이전신경종말과 대칭연접을 이루고 있었다. 일차들신경종말의 연접소포들은 긴 지름에 대한 짧은 지름의 비율(form factor)이 $0.6{\sim}0.99$의 분포를 보인 반면, 연접이 전신경종말의 연접소포들은 $0.25{\sim}0.99$까지 다양하게 나타났다. 또한 대부분의 연접이전신경종말은 GABA에 대한 면역양성반응을 보였다. 이상의 결과는 표식된 신경종말과 그에 연접하는 연접이전신경종말의 연접소포는 서로 다른 형태를 보이고 있으며, 또한 그 연접이전신경종말이 억제성 신경전달물질인 GABA를 함유하고 있음을 나타낸다.
건조 스트레스에 의한 광합성 기구의 피해 양상을 파악하기 위하여 사시나무를 대상으로 광합성 특성의 변화를 조사하였다. 사시나무의 뿌리를 채취하여 근 맹아를 유도하고 각 개체를 증식한 후 실험에 사용하였다. 건조처리는 PEG농도를 무처리구인 대조구와 $0\%,\;2\%,\;5\%,\;and\;10\%$ 처리구로 구분하여, 주1회 300ml씩 관수하여 4주 후 광합성 특성과 광화학계 및 탄소고정계를 분석하였다 수분스트레스의 강도가 증가함에 따라 사시나무의 광합성속도, 기공전도도 및 증산속도는 모두 감소하는 경향을 보였다. 광화학계에서 PEG 처리농도의 증가는 PSII의 양자수율을 감소시켰으며, 이러한 전자에너지 전달의 감소는 순양자수율도 감소시켰다. 한편 호흡속도는 PEG 처리 농도가 증가함에 따라 감소하였으나, 탄소고정계의 광호흡속도는 반대로 증가하였다. 결론적으로 사시나무는 건조스트레스를 받으면 광합성관련 기구가 매우 민감하게 반응하며, 그들의 민감성은 수분스트레스의 강도에 좌우된다. 한편 사시나무는 수분이용효율의 증가와 같은 수분스트레스에 대한 내성 조절 능력을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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