• 한국환경복원기술학회지
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• 제16권1호
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• pp.159-170
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• 2013

The effect of climate change on urban woody plants remains difficult to predict in urban areas. Depending on its tolerances, a plant species may stay and survive or stay with slowly declining remnant populations under a changing climate. To predict those vulnerabilities on urban woody plants, this study suggests a basic bioclimatic envelop model of heat requirements, cold tolerance, chilling requirements and moisture requirements that are well documented as the 'climatic niche'. Each component of the 'climatic niche' is measured by the warmth index, the absolute minimum temperature, the number of chilling weeks and the water balance. Regarding the utility of the developed model, the selected urban plant's present probabilities are suggested in the future climate of Seoul. Both Korea and Japan's thermal thresholds are considered for a plant's optimal climatic niche. By considering the thermal thresholds of these two regions for the same species, the different responses observed will reflect the plant's 'hardening' process in a rising climate. The model illustrated that the subpolar plants Taxus cuspidata and Ulmus davidiana var. japonica are predicted to have low suitability in Seoul. The temperate plants Zelkova serrata and Pinus densiflora, which have a broad climatic niche, exhibited the highest present probability in the future. The subtropical plants Camellia japonica and Castanopsis cuspidata var. sieboldii may exhibit a modest growth pattern in the late 21C's future climatic period when an appropriate frost management scheme is offered. The model can be used to hypothesize how urban ecosystems could change over time. Moreover, the developed model can be used to establish selection guidelines for urban plants with high levels of climatic adaptability.

• BMB Reports
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• 제41권4호
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• pp.338-343
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• 2008

Dehydrins (DHNs) compose a family of intrinsically unstructured proteins that have high water solubility and accumulate during late seed development at low temperature or in water-deficit conditions. They are believed to play a protective role in freezing and drought-tolerance in plants. A full-length cDNA encoding DHN (designated as ClDhn) was isolated from an oriental medicinal plant Codonopsis lanceolata, which has been used widely in Asia for its anticancer and anti-inflammatory properties. The full-length cDNA of ClDhn was 813 bp and contained a 477 bp open reading frame (ORF) encoding a polypeptide of 159 amino acids. Deduced ClDhn protein had high similarities with other plant DHNs. RT-PCR analysis showed that different abiotic stresses such as salt, wounding, chilling and light, triggered a significant induction of ClDhn at different time points within 4-48 hrs post-treatment. This study revealed that ClDhn assisted C. lanceolata in becoming resistant to dehydration.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권3호
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• pp.200-205
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• 1991

수도품종(水稻品種)의 내냉성(耐冷性)을 실험실내(實驗室內)에서 화학적(化學的)인 분석방법(分析方法)에 의하여 조사(調査)하기 위하여 백화묘(白化苗) 및 유묘(幼苗)와 생육시기별(生育時期別) 잎 및 유수의 mitochondria 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)를 측정(測定)하고 내냉성정도(耐冷性程度)와의 관계(關係)를 검토(檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 수도(水稻) 백화묘(白化苗)($25^{\circ}C$, 암상태(暗狀態) 2주간(間) 생육(生育))에서 분리(分離)한 mitochondria의 호흡활성전이온도(呼吸活性轉移溫度)와 내냉성정도(耐冷性程度)와의 관계(關係)를 보면 내냉성(耐冷性)이 강한 품종(品種)에서 전이온도(轉移溫度)가 낮고 약(弱)한 품종(品種)에서 높은 경향(傾向)을 보였다. 2. 백화묘(白化苗)의 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)와 내냉성정도(耐冷性程度)와의 관계(關係)에서 1988년에는 상관계수(相關係數) $r=0.8935^{**}$, 1989년은 $r=0.8236^{**}$으로서 높은 상관관계(相關關係)를 보였고 유묘(幼苗)(4엽기(葉期))의 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)와는 $r=0.6239^{**}$로서 약간 낮았다. 3. 수잉기 유수의 mitochondria의 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)와 내냉성정도(耐冷性程度)와의 관계(關係)는 몇 품종(品種) 벗어나는 것도 있었으나 일치(一致)하는 경향(傾向)을 보였다. 4. 수도묘(水稻苗)의 생육시기(生育時期)에 따른 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)는 1주묘(苗) $12.5^{\circ}C$, 2주묘(苗) $14.5^{\circ}C$, 3주와 4주묘(苗) $15.5^{\circ}C$, 5주묘(苗)는 $16.5^{\circ}C$로서 어린묘(苗) 일수록 낮았다. 5. 생육시기별(生育時期別) 엽신(葉身)과 유수의 mitochondria 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)는 상풍벼 $11.5{\sim}12.5^{\circ}C$, 풍산벼 $15.0{\sim}16.0^{\circ}C$, 샛별벼 $17.0{\sim}18.0^{\circ}C$로서 시기별(時期別) 큰 차이(差異)가 없었으나 내냉성(耐冷性) 강, 중(中), 약(弱) 정도별(程度別)로는 뚜렷한 차이(差異)를 보였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.213-220
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• 2009

복숭아 나무 '장호원황도' 품종의 결과지에 대한 월동기간 중 생리적 내한성을 가리키는 지표로서 일별 기온에 의해 계산되는 휴면심도를 설정하였다. 휴면심도 추정모형의 최적모수(기준온도, 저온요구도)를 도출하기 위해 2008-2009 겨울 동안 총 12회에 걸친 실험을 수행한 결과, 내생휴면해제에 필요한 '장호원황도'의 기준온도 $5.7^{\circ}C$와 저온요구도 -108을 얻었다. 1992-2008년 기간 중 수원기상대 일 최고 및 최저기온자료를 이용하여 이 모형에 의해 '장호원황도'의 만개기를 예측하고 기존의 DVS모형과 회귀모형에 의한 예상 만개기와 비교한 결과 이 모형의 예측능력이 우수하였다. 이 모형에 의해 추정된 휴면심도를 선행연구에서 얻은 동해유발온도와 결합하여 동해위험확률을 계산할 수 있는 경험식을 도출하였다. 날짜와 최저기온이 주어지면 이 식에 의해 '장호원황도'의 갈변이나 발아장해 등 동해증상이 나타날 수 있는 확률, 즉 동해위험 지수를 미리 알 수 있으므로 복숭아 재배농가의 동해 경감에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제5권2호
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• pp.141-148
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• 1986

청색광(靑色光)이 결여된 자연광(自然光)이 작물의 생장특성(生長特性)에 미치는 효과를 조사하고 나아가 세포생리학(細胞生理學) 측면에서 그 효과를 검토하였다. 광질(光質) 환경(環境)을 조절하기 위해서 본(本)연구실에서 개발한 $350{\sim}500㎚$ 파장(波長)영역의 청색광을 약 70% 제거하는 plastic film(BCR film이라 명명(命名))으로 하우스를 설치하였고, 대조구(對照區)는 무색(無色) PE film으로 설치된 하우스를 이용하였다. 태양광(光)중 청색광이 결여된 광질(光質)의 환경은 공시품종(供試品種)인 고추, 오이, 호박, 상치, 토마토에서 시설 원예적인 측면으로 볼 때 두가지의 주목(注目)할 만한 효과를 나타냈다. 첫째, 대조구(對照區)에 비하여 전(全) 작기(作期)에 걸쳐 보다 왕성한 생장력(生長力)을 보였으며 현저한 증수(增收)를 가져왔다. 둘째, 저온처리(低溫處理)에 의한 냉해 발현(發現) 정도를 비교한 결과 내한(耐寒) 능력(能力)이 상당히 향상되었음을 관찰할 수 있었다. 이러한 효과는 세포내(內) 소기관(小器官)의 생리적(生理的) 활성(活性)에 반영(反映)되어 있었다. 즉 BCR film하(下)에서 자란 작물잎의 엽록체(葉綠體)는 백색광(白色光) 대조구(對照區)의 그것에 비하여 광합성(光合成)전자전달계의 활성이 월등히 향상되었으며, 미토콘드리아의 호흡(呼吸)전자전달계가 정상적인 활성을 유지하는 온도의 하한점(下限點)이 대조구(對照區)의 그것에 비하여 수(數) $^{\circ}C$ 하강되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권2호
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• pp.51-56
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• 2015

규산은 작물의 필수원소에는 포함되어있지 않으나, 화본과 작물을 중심으로 내도복성과 병충해 저항성의 향상, 군락구조 개선에 의한 광합성 능력의 향상 등에서 폭 넓게 그 유용성이 알려져 왔으며, 최근에는 원예작물에서도 규산질 비료의 시용이 수량이나 병충해저항성을 향상시키는 효과가 입증되고 있어 친환경농업 관점에서도 주목을 밭고 있다. 본 실험은 배추 육묘 중 규산질 비료의 시용이 묘소질과 저온, 고온, 건조 등 환경내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행하였다. 규산염 처리농도를 8, 16, 32, 64 및 128mM로 설계하여 주 2회 관주 처리 하고, 처리 3주 후에 생육조사 및 스트레스 내성에 대해 평가하였다. 생육조사 결과, 8, 16 및 32m의 농도에서는 대부분의 생육지표가 대조구에 비해 약간 증가하는 경향을 보였으나 8mM처리만 제외하고 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 고농도인 128mM의 규산 처리구에서는 모든 생육 지표가 감소하였다. 총 뿌리 면적, 뿌리 길이 및 근단 수는 8, 16 및 32mM의 농도에서 증가했지만 64 및 128mM의 처리구에서는 감소하였다. 규산 처리 농도가 증가함에 따라 증산 속도는 감소한 반면 기공확산 저항은 증가하는 경향을 보였다. 상대적 이온 누출율도 대조구에 비해 규산염 처리구에서 감소되었으나, 처리 농도간 유의차는 나타나지 않았다. 규산처리에 의해 고온과 저온 장해 지표도 감소되었으며, 농도간에는16과 32mM이 가장 효과적이었다. 규산처리에 따라 건조내성도 증가하여 대조구는 단수 후 3일째부터 위조되기 시작하여 5일째는 전 개체가 위조하였으나, 규산처리구는 4일(8, 64, 128 mM) 또는 5일(16과 32mM) 부터 위조가 시작되어 6일(8mM)이나 7일(16, 32, 64및 128 mM)이 지나서야 모든 공시 개체가 위조되었다.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.376-387
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• 2018

식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사 조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물 개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권2호
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• pp.246-253
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• 2017

Objective: Present study explores the effect of hot summer period on the glycolytic rate of early post-mortem meat quality of Ghungroo and Large White Yorkshire (LWY) pig and comparative adaptability to high temperature between above breeds by shifting the expression of stress related genes like mono-carboxylate transporters (MCTs) and heat shock proteins (HSPs). Methods: Healthy pigs of two different breeds, viz., LYW and Ghungroo (20 from each) were maintained during hot summer period (May to June) with a mean temperature of about $38^{\circ}C$. The pigs were slaughtered and meat samples from the longissimus dorsi (LD) muscles were analyzed for pH, glycogen and lactate content and mRNA expression. Following 24 h of chilling, LD muscle was also taken from the carcasses to evaluate protein solubility and different meat quality measurements. Results: LWY exhibited significantly (p<0.01) higher plasma cortisol and lactate dehydrogenase concentration than Ghungroo indicating their higher sensitivity to high temperature. LD muscle from LWY pigs revealed lower initial and ultimate pH values and higher drip loss compared to Ghungroo, indicating a faster rate of pH fall. LD muscle of Ghungroo had significantly lower lactate content at 45 min postmortem indicating normal postmortem glycolysis and much slower glycolytic rate at early postmortem. LD muscle of LWY showed rapid postmortem glycolysis, higher drip loss and higher degrees of protein denaturation. Ghungroo exhibited slightly better water holding capacity, lower cooking loss and higher protein solubility. All HSPs (HSP27, HSP70, and HSP90) and MCTs (MCT1, MCT2, and MCT4) in the LD muscle of pigs inclined to increase more in Ghungroo than LWY when exposed to high temperature. Conclusion: Effect of high temperature on the variation of HSPs and MCTs may play a crucial role in thermal tolerance and adaptation to different climatic conditions, pH regulation, muscle acidification, drip loss, protein denaturation and also in postmortem meat quality development.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.336-341
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• 2015

블루베리는 유기물 함량이 높고 통기성과 배수성이 양호한 산성토양에서 생육이 우수한 관목식물이다. 블루베리 과실은 안토시아닌 함량이 높고 항산화 활성이 우수한 기능성 과실로서 소비자 수요가 급증하고 있으며 전 세계적으로 재배면적이 급속하게 증가하고 있다. 그러나 아직까지 블루베리 전체 유전체에 대한 해독이 이루어지지 않았으며, 타 작목에 비하여 유전체 연구가 많이 이루어지지 않고 있다. 본 총설의 목적은 블루베리 유전체 연구현황 분석을 통하여 국내 블루베리 유전체 연구에 대한 목표 설정, 효율성 증진, 실용화 방안에 대한 플랫폼을 구축하는데 있다. 지금까지의 블루베리 유전체, 전사체, 마커에 대한 연구는 블루베리의 내한성, 저온요구도, 환경적인 스트레스 요인에 대한 이해 증진과 재배 적응성을 높이기 위한 식물학적 이해와 우량 계통 및 품종 선발에 대한 육종 효율성을 높이기 위한 목표로 연구가 수행되었다. 본 총설에서 살펴본 블루베리 유전체 연구에 대한 현황분석은 국내의 유전체 연구자 및 블루베리 연구자들에게 국내환경에서 보다 재배적응성이 우수하고 지속적이며 고기능성의 과실생산을 위한 품종 육성과 재배기술 연구에 대한 기초자료를 제공할 것이며 국내에서 신소득 과수로서 블루베리가 정착하고 발전하는데 크게 기여할 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.85-92
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• 2002

Agrobacterium을 이용한 벼의 효율적인 형질전환을 위하여 몇 가지 형질전환 조건을 조사하였다. 그리고 조사된 최적의 형질전환 방법을 이용하여 내한성에 관련된 GPAT 유전자를 식물에 도입하였다. 형질전환 조건은 GUS 발현을 통하여 조사되었다. 본 실험에서는 벼 (Oryza sativa L. cv. Dongjin)의 성숙 종자 유래 캘러스를 3일간 전배양한 후 Agrobacterium을 접종하였다. 접종이 끝난 캘러스는 50mg/L CaCl$_2$, 30mg/L acetosyringone, 2 mg/L 2,4-D, 120 mg/L betaine이 첨가된 공동배양 배지 위에서 암조건으로 10일간 공동배양하여 높은 GUS 발현을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 방법으로 GPAT 유전자를 식물에 도입한 결과 54%의 높은 형질전환율을 나타내었다. 형질전환 식물체를 southern 분석한 결과 wild type 식물체에서는 GPAT 유전자가 검출되지 않았으나, 형질전환 식물체에서는 GPAT 유전자가 검출되었다. 또한 GPAT 유전자로 형질전환된 5 계통의 T1 세대에서 hygromycin에 대한 저항성과 감수성의 유전비율이 3 : 1로 분리되었다. 따라서 본 실험의 결과에서 검토된 고빈도의 형질전환 시스템은 단자엽식물의 형질전환에 있어서 모델계로 이용될 수 있으리라 기대된다.