We studied two research items that can be undetermined issues in the artificial seed production of the Japanese scallops, Patinopecten yessoensis, batch-specific quality of the reproductive outputs and nursery acclimation, in the embayed waters of Yangyang, Gangwon, Korea. The first batch of the spawner showed better results in terms of survival, growth, and resistance against parasitic ciliate infection over the second batch that was obtained in 5 days after first batch from the same spawner. The early attached spats directly placed in the farming ground (the unacclimated) were resistant against the water current of the open environment, by showing survival of about 80% for a month, a normal survival compared with other results. However, the spat survival during the nursery acclimation was significantly lowered in comparison with that in the unacclimated condition (P<0.01). We discussed the research results of the two items, particularly focusing on their availability for mass seed production for aquaculture in the Korean coastal waters of the East Sea (Sea of Japan).
본 실험의 목적은 생물반응기를 이용한 현삼 종묘의 기내증식과 기내순화에 관여하는 적정 배지조건을 검토하여 추후 종묘의 건전한 생육과 안정적 생산에 활용할 수 있는 기초자료를 얻고자 하였으며 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 생물반응기에서 4주간 배양한 신초의 발근과 생장은 1X MS 액체배지에서 양호하였으나 6주간 배양한 신초는 1/10 MS 배지에서 좋았다 2. MS 고체배지에서의 잎 전개율은 생물반응기에서 6주간 배양한 신초가 4주간 배양한 신초보다 높았다. 3. 잎이 전개된 신초의 수와 신초당 잎의 수는 1X MS 고체배지에서 많았으나 유리화도 1/2X MS 고체 배지에서 보다 많이 발생하였다. 4. 전반적으로 보아 신초의 지상부 생육은 MS 기본배지에서 양호하였으나 지하부 생육은 암모니아 태 질소를 1/4로 줄인 배지에서 좋았다. 5. 암모니아태 질소를 1/4로 줄이고 아가농도를 1.2%로 조정한 배지에서 신초의 생육이 좋았으나 유리화가 많이 발생하였다. 6. 신초의 생육과 순화는 1X MS배지에 1.6% 아가농도가 좋았으나 1/2X MS에 1.2%의 아가를 첨가한 경우보다 유리화가 많이 나타났기 때문에 신초의 순화는 1/2 MS 기본배지에 아가농도를 1.2%로 한 배지가 가장 적합한 것으로 생각되었다.
배지의 물리성이 몇 가지 나리 품종 자구의 기내 증식과 증식된 자구의 순화에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 기내 인편배양과 자구배양에 의한 자구의 증식은 Oriental hybrid ‘Marco Polo’, ‘Casa Blanca’와 Asiatic hybrid ‘Jolanda’ 세 품종 모두 액체배지보다 고체배지에서 자구로부터 자구를 증식시켰을 때 형성된 자구의 수와 생장이 가장 양호하였다. 기외 순화단계에서는 모든 실험구에서 전배양이 고체배지였던 실험구가 생존율과 맹아율이 가장 높았으며, 특히 전배양에서 자구를 실험재료로 이용했던 실험구가 인편을 이용하였던 것보다 맹아율이 다소 양호하였다.
In relations to cold acclimation, experiment was carried out to understand the seasonal changes in reserve substances of the mulberry. The shoot barks and leaves of three mulberry varieties(Kaeryangppong, Shinilppong and Yongcheonppong) were sampled, after that their reserve substances were analyzed. The cold hardiness of mulberry was investigated by DTA(Differential Thermal Analysis) method. To increase cold hardiness, gibberellin(100 ppm), kinetin(100 ppm) and Jambi 8 were sprayed on the mulberry leaves. After spraying, falling of the leaves of Yongcheonppong occured earier than the other varities. After the first frost, all of treatments except gibberellin were entirely fallen. Growth regulator extended the leaves fallen. After spraying, water of the shoot barks was not showed difference in the content among the treatments, but amino acid, carbohydrate and soluble protein increased from September to October. Starch content of the shoot barks and leaves was maximum in October, but thereafter decreased during wintering stage. In Shinilppong, Jambi 8 spray increased cold hardiness by 1-2$^{\circ}C$ more than no spray. It was concluded that the cold hardiness of the mulberry in midwinter is closely related to the reserve substances with spraying Jambi 8 on the mulberry leaves.
In order to measure an antifreezing tolerance, antifreeze proteins accumulated upon cold acclimation in apoplast were analyzed. As Dongborilho were cold-acclimated for 3 to 74 days there was an abrupt increase in apoplastic proteins up to 30 days and then decrease to the similar levels. Among the known antifreeze proteins, CLP produced in E. coli. and TLP purified from apoplast were used to generate antisera that allow to measure and localize the proteins in leaves of barley. The CLP of 27.7 kDa and TLPs of 6, 26, 27, 30, and 31 kDa were increased in their amounts in apoplast as cold treatment being longer. There was a correlation among the amounts of those proteins accumulated in apoplast and freezing tolerance as shown in field and ion leakage tests for five cultivars. The deposit of CLP was localized in the marginal area and the area adjacent to leaf vescular bundle cells in an increasing manner according to duration of cold acclimation but no variation was observed in terms of it's distribution. Based on the close correlation between levels of antifreeze proteins and degrees of freezing tolerance, the immunological methods was to develop to estimate a freezing tolerance in barley.
페놀성 산업폐수중 2,4-dichlorophenol과 2,4-dinitrophenol를 함유한 폐수에 대해서 phenol이 활성슬러지공법에서 이 두 물질의 미생물 분해와 활성슬러지공정에 대한 Eckenfelder 수정모델의 미생물분해계수 (biodegradation kinetic coefficient)에 미치는 영향을 연구실험하였다. 미생물 성장에 필요한 에너지원과 필수영양물질 (base mix. BM)을 함유한 폐수를 분해하고 있는 활성슬러지 시스템에 2,4-dichlorophenol과 2,4-dinitrophenol를 함유한 폐수를 유입시켰을 때 이 활성슬러지 시스템은 서서히 죽어갔고 미생물들이 다 씻겨 나갔다. 반면에 페놀에 먼저 순화되어 있는 활성슬러지 시스템에 2,4-dichlorophenol과 2,4-dichlrophenol을 함유한 폐수를 phenol과 함께 유입하였을 때는 분해가 잘 되었고, 분해효율은 $BOD_5$ 기준으로 91.9%에 달했다. 그리고 phenol, 2,4-dichlorophenol 및 2,4-dinitrophenol의 처리효율은 각각 99.8%, 43.3% 및 62.5%였다. 같은 반응조에 연이어서 유입한 에너지원과 필수 영양물질의 추가공급은 처리효율을 상당히 증가시켜 처리수 중의 phenol, 2,4-dichlorophenol 및 2,4-dinitrophenol 농도를 현저히 감소시켰다. 이러한 효과는 페놀에 의해 순화되어 있는 미생물이 BM의 추가공급으로 활성도가 증가되어 분해효율이 증가되었다고 본다. 페놀에 대한 미생물의 순화과정 없이 실험하였을 때는 정상상태를 유지할 수 없었기 때문에 그 결과로부터는 Eckenfelder 수정모델의 미생물분해계수의 값을 구할 수가 없없다. 순화과정을 거친 경우의 미생물분해계수는 12.44/day이었고, 추가적인 $BM\;47mg/l(BOD_5)$의 첨가에 의해서는 46.91/day로 증가되었다. 이러한 값들은 공정설계시에 설계값으로 사용될 수 있고 다른 벤젠유도체의 미생물분해연구에 기초자료로도 활용 될 수 있을 것이다.
내한성이 약한 유채(B. napus)와 내한성이 강한 산동채(B. campestris)를 공시하여 발아초기단계에서의 장기저온순화처리가 peroxidase와 superoxide dismutase 활성도 및 동위효소 pattern에 미치는 영향을 분석하여 작물 내한성 기작을 생화학적으로 구명함과 아울러 내한성 관련 genetic marker를 탐색하고자 본 연구를 수행하였다. 장기저온순화시킨 유묘를 저온처리후 24시간 회복시켰을 경우, peroxidase 활성도는 유채와 산동채의 뿌리부위에서 각각 157%와 50%, 배축부위에서는 201%와 250% 정도 크게 증가하였고, superoxide dismutase 역시 배축 및 뿌리부위에서 크게 활성화가 일어남을 관찰할 수 있었다. 또한 배축부위에서의 단백질 함량도 유채는 약 11.4%, 산동채는 57.4% 증가하였다. 장기저온순화처리로 새로 생합성된 peroxidase 동위 효소들중 특히 5번 band(pl 6.4)는 유채와 산동채의 뿌리부위에서 모두 출현될 뿐만 아니라 내한성이 강한 산동채의 배축부위에서도 강하게 출현되어 내한성 관련 genetic marker로써의 이용 가능성을 높여 주었다. 이상의 결과와 전보의 결과들을 종합적으로 고찰하여 저온 shock에 따른 분자산소의 생화학적 상호전환 모델을 제시하여 작물 내한성 기작을 생화학적으로 추론하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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