• 한국육종학회지
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• 제40권3호
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• pp.234-242
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• 2008

To identify low temperature-induced genes of wheat chromosome substitution line 5D, suppression subtractive hybridization (SSH) was performed with mRNAs from leaf samples that treated with low temperature ($4^{\circ}C$). A cDNA library was constructed using mRNA isolated from wheat chromosome substitution line 5D leaves treated with low temperature ($4^{\circ}C$). The nucleotide and deduced amino acid sequences of the putative gene products were compared. wfr-9 and wfr-32 showed identity over 90% related to vernalization gene. Other two genes, wfr-77 and wfr-83 which is related to freezing-resistant gene have also identity over 90%. This result suggest that those genes may be transcribed into antifreeze proteins which are accumulated within leaf apoplasts, when wheat chromosome substitution line 5D is acclimated during low temperature treatment.

• KSBB Journal
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• 제30권6호
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• pp.345-349
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• 2015

Antifreeze proteins (AFP) inhibit growth and recrystallization of ice, and permit organisms to survive in cold environments. The AFP from an Antarctic bacterium, Flavobacterium frigoris PS1, FfIBP (Flavobacterium frigoris icebinding protein), was produced in E. coli using a cold shock induction system. The culture temperature was shifted from $37^{\circ}C$ to $15^{\circ}C$ and a 20 L culture scale was used. The final weights of dried cell and FfIBP were estimated to be 126 g and 8.4 g, respectively. The thermal hysteresis (TH) activity ($1.53^{\circ}C$) of the produced FfIBP was 3.6-fold higher than that of the LeIBP (Leucosporidium ice-binding protein) produced in Picha. The current study demonstrates that large-scale production of FfIBP was successful and the result could be extended to further application studies using recombinant AFPs.

• KSBB Journal
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• 제29권4호
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• pp.303-306
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• 2014

Antifreeze proteins (AFP) inhibit ice growth to permit the survival of polar organisms in the cold environments. The recombinant AFP from an Antarctic bacterium, Flavobacterium frigoris PS1, FfIBP (Flavobacterium frigoris ice-binding protein), was produced using Pichia pastoris expression system. The optimum fermentation temperature ($30^{\circ}C$) and pH (5) for FfIBP production were determined using a fed-batch culture system. The maximal cell density and purified FfIBP were 112 g/L and 70 mg/L, respectively. The thermal hysteresis (TH) activity (0.85) of FfIBP obtained using a glycerol-methanol fed-batch culture system was 2-fold higher than that of the LeIBP (Leucosporidium ice-binding protein). This work allows for large-scale production of FfIBP, which could be extended to further application studies using recombinant AFPs.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권4호
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• pp.625-636
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• 2011

Cold-adapted bacteria survive in extremely cold temperature conditions and exhibit various mechanisms of adaptation to sustain their regular metabolic functions. These adaptations include several physiological and metabolic changes that assist growth in a myriad of ways. Successfully sensing of the drop in temperature in these bacteria is followed by responses which include changes in the outer cell membrane to changes in the central nucleoid of the cell. Their survival is facilitated through many ways such as synthesis of cryoprotectants, cold acclimation proteins, cold shock proteins, RNA degradosomes, Antifreeze proteins and ice nucleators. Agricultural productivity in cereals and legumes under low temperature is influenced by several cold adopted bacteria including Pseudomonas, Acinetobacter, Burkholderia, Exiguobacterium, Pantoea, Rahnella, Rhodococcus and Serratia. They use plant growth promotion mechanisms including production of IAA, HCN, and ACC deaminase, phosphate solublization and biocontrol against plant pathogens such as Alternaria, Fusarium, Sclerotium, Rhizoctonia and Pythium.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권12호
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• pp.1989-1996
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• 2015

Ice-binding proteins (IBPs) can inhibit ice recrystallization (IR), a major cause of cell death during cryopreservation. IBPs are hypothesized to improve cell viability after cryopreservation by alleviating the cryoinjury caused by IR. In our previous studies, we showed that supplementation of the freezing medium with the recombinant IBP of the Arctic yeast Glaciozyma sp. (designated as LeIBP) could reduce post-thaw hemolysis of human red blood cells and increase the survival of cryopreserved diatoms. Here, we showed that LeIBP could improve the viability of cryopreserved mammalian cells. Human cervical cancer cells (HeLa), mouse fibroblasts (NIH/3T3), human preosteoblasts (MC3T3-E1), Chinese hamster ovary cells (CHO-K1), and human keratinocytes (HaCaT) were evaluated. These mammalian cells were frozen in dimethyl sulfoxide (DMSO)/fetal bovine serum (FBS) solution with or without 0.1 mg/ml LeIBP at a cooling rate of -1℃/min in a -80℃ freezer overnight. The minimum effective concentration (0.1 mg/ml) of LeIBP was determined, based on the viability of HeLa cells after treatment with LeIBP during cryopreservation and the IR inhibition assay results. The post-thaw viability of mammalian cells was examined. In all cases, cell viability was significantly enhanced by more than 10% by LeIBP supplementation in 5% DMSO/5% FBS: viability increased by 20% for HeLa cells, 28% for NIH/3T3 cells, 21% for MC3T3-E1, 10% for CHO-K1, and 20% for HaCaT. Furthermore, addition of LeIBP reduced the concentrations of toxic DMSO and FBS down to 5%. Therefore, we demonstrated that LeIBP can increase the viability of cryopreserved mammalian cells by inhibiting IR.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.315-321
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• 2003

고비사막 접경지역의 식물인 Artermisia adamsii의 내건성 및 내동성 증진을 위해 조직배양과 CLP및 Dhn5유전자의 형질전환을 수행하였다. 다양한 호르몬 농도 조건에서의 성장을 확인한 결과, 0.05mg/L의 NAA와 0.5mg/L의 BAP조건과 0.1mg/L의 NAA와 0.5mg/L의 BAP가 포함된 배지의 암조건 하에서 최적의 캘러스 생장을 확인하였으며 유전자 도입 및 유전자의 발현이 확인된 캘러스가 세포 수준에서도 내건성 및 내동성이 증진되었음을 확인하였다. 그러나 Atremisia속 다른 식물과 다르게 조직절편에서 직접 기관분화를 유도하거나 캘러스를 통한 식물체 재생에 어려움이 있어 식물체 수준에서 형질전환에 따른 환경스트레스 내성의 증진을 확인하지 못하고 있다. 앞으로 진행될 A. adamsii의 식물체 재생에 대한 연구를 통해 내동성 및 내건성이 증진된 식물체를 육성하여 고비사막 지역적응력을 조사할 예정이다.

• 원예과학기술지
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• 제33권1호
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• pp.114-123
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• 2015

식물은 다양한 생화학적 및 생리적 과정에 속한 유전자들의 발현 수준을 조절함으로써 저온 스트레스에 반응 및 적응을 할 수 있다. 이러한 스트레스 환경은 막 기능 손실, 세포벽의 변화, 대사 속도 변화 등과 같이 부정적인 영향을 초래한다. 따라서 본 연구는 배추(Brassica rapa ssp. pekinensis)에서의 시간 변화에 따른 저온 스트레스 반응 기작 관련 유전자 상호발현 네트워크를 구축하였다. 배추의 저온 스트레스 네트워크는 2,030개 node, 20,235개 edge, 및 34개 connected component로 구성되었으며, 구축된 네트워크는 배추에서 저온에 관여하는 유전자가 생육도 조절한다는 것을 보여 주었다. 구축한 네트워크를 이용하여 배추에서 저온 스트레스($4^{\circ}C$) 처리가 미치는 영향을 분석한 결과 WRKY 전사인자와 살리실산 신호에 의해 chitinase 부동 단백질이 활성화되고, 전신적 획득저항성을 작동하기 위해 기공 개폐 및 탄수화물 대사과정이 조절됨을 확인하였다. 또한 저온 처리 후 48시간 후에 저온 스트레스가 영양생장에서 생식 생장 및 분열 조직 단계의 변화를 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 구축한 네트워크 모델은 배추에서 저온 저항성 관련 유전자들의 발현 패턴을 정확히 유추하는 데 이용될 수 있을 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제47권6호
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• pp.395-401
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• 2002

보리의 조숙 품종을 육성하기 위해서는 조기 출수인자에 단기 등숙성 인자를 도입하는 것이 중요하므로 출수기, 성숙기 및 등숙기간의 유전에 관한 정보를 얻고자 4개 품종(사천6호, 오월보리, 동보리1호, Reno), F$_1$, F$_2$세대의 종자를 포장에 파종, 재배하여 출수기, 성숙기 및 등숙기간을 조사하였다. 1. 출수기는 4월 3일-4월 26일, 성숙기는 5월 15일-5월 27일, 등숙기간은 31일-42일로 교배친 및 F$_1$ 조합간 차이가 현저하였다. 2. 부분 이면교잡에 의한 분산분석 결과, 출수기에 대해서 동보리1호(출수기 늦음)는 우성으로, 오월보리는(출수기 빠름) 열성으로, 출수기 유전은 유전자의 상가적 작용이 큰 부분우성으로 나타났다. 3. 성숙기에 대해서 동보리 1호가 우성으로, 오월보리가 열성으로, 성숙기 유전은 유전자의 상가적 작용 큰 부분우성으로 나타났다. 4. 등숙기간에 대해서 Reno(등숙기간이 짧음)가 우성으로 오월보리(등숙기간이 길음)은 열성으로 유전자의 상가적 작용이 큰 부분우성으로 나타났다. 5. 출수기, 성숙기에 대한 일반조합능력의 분산량은 고도의 유의성이 인정되고, GCA분산이 SCA분산보다 출수기는 10.1-29.5배, 성숙기는 9.9-121배 높아서 유전자의 상가적 작용이 컸으며, 사천6호와 오월보리는 출수와 성숙이 빠른 방향으로, 동보리 1호와 Reno은 늦어지는 방향으로 효과를 보였다. 6. 등숙기간에 대해선 GCA 효과는 F$_1$과 F$_2$ 세대간 유의적 차이가 있었고 GCA/SCA비가 크므로 유전자의 상가적 작용이 현저하였다. 7 포장 출수기, 성숙기는 결빙방지 단백질의 농도, 광합성의 광저해에 대한 내성, 포장 내동성과 고도의 정의 상관을, 등숙기간은 각 형질들과 부의 상관을 보였다. was "glossy and smooth" in all cases and preference about the texture was high. The Doenjang with added P. japonica Powder had a saltier taste and the Doenjang with P. japonica Powder had the least sweet taste. In the flavor and overall Preference, the Doenjang with P. japonica powder was the lowestEX>로 측정되었고, 계사내 지붕의 표면 온도는 최고 $29^{\circ}C$가 측정되었다. 계사 내 표면 온도 및 닭의 표면 온도는 계사내 공기온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.ill in a good agreement with those predicted by Rohsenow's formula, which was based on nucleate boiling. For the condenser, the wall temperatures were practically uniform, and the measured values of condensation heat transfer coefficient were 1.7 times higher than the predicted values obtained from Nusselt's film condensation theory on tilted plate. Using those two expressions, a correlation was formulated as a function of heat flux and tilt angle, to determine the total thermal resistance of a tilted thermosyphon.