• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.254-254
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• 2022

밭 용수관리 및 가뭄 대응을 위한 토양수분 실측자료의 품질관리가 필수적으로 수행되어야 한다. 토양수분 자료의 체계적인 유지관리를 위해 국제 토양수분 네트워크(International Soil Moisture Network; ISMN)가 설립되었고, 전세계 1,400여개 지점의 토양수분량 자료의 품질관리하고 있다. ISMN 품질관리 방식은 토양특성, 강우에 대한 반응, 토양온도, 시계열특성을 이용한다. 지표면 최상 토층에 저장되어있는 수분인 토양수분은 기후 예측, 홍수 예보, 농업가뭄평가, 수자원 관리, 온실가스 산정, 인프라 보전, 수인성 전염병 모델링 등 다양한 분야에 활용될 수 있다(Dorigo et al., 2011). 본 연구에서는 FDR(Frequency Domain Reflectometry) 기기를 이용한 토양수분 측정자료의 품질관리를 위해 ISMN에서 제시한 총6개의 단계별 품질관리 체계를 적용하였다. 단계는 1) 토양수분이 0 m3m-3보다 작은지, 2) 또는 0.6 m3m-3보다 큰지, 3) 토양수분값이 공극률보다 큰지, 4) 토양온도가 영하인지, 5) 토양수분이 강우 이벤트 없이 증가하는지, 그리고 5) 토양수분 시계열 자료에 spike 가 있는지 6) break나 plateau가 있는지를 검사하여 Quality Flag를 설정하였다. 이를 기반으로 토양수분 데이터 자동 프로그램을 개발하여 이상치를 보정하였다. 향후, ISMN의 Quality Flag (QF1-QF10)를 적용하여 모니터링 자료의 품질관리 자동 프로그램을 개발하고자 한다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.197-197
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• 2022

Wheat is highly susceptible to heat stress, which significantly reduces grain yield. In this study, we used RNA-seq technology to analyze the transcript expression at three different time-points after heat treatment in three cultivars differing in their susceptibility to heat stress: Jopum, Keumkang, and Olgeuru. A total of 11,751, 8850, and 14,711; 10,959,7946, and 14,205; and 22,895,13,060, and 19,408 differentially-expressed genes (log2 fold-change > 1 and FDR (padj) < 0.05) were identified in Jopum, Keumkang, and Olgeuru in the control vs. 6-h, in the control vs. 12-h, and in the 6-h vs. 12-h heat treatment, respectively. Functional enrichment analysis showed that the biological processes for DEGs, such as the cellular response to heat and oxidative stress-and including the removal of superoxide radicals and the positive regulation of superoxide dismutase activity-were significantly enriched among the three comparisons in all three cultivars. Furthermore, we investigated the differential expression patterns of reactive oxygen species (ROS)-scavenging enzymes, heat shock proteins, and heat-stress transcription factors using qRT-PCR to confirm the differences in gene expression among the three varieties under heat stress. This study contributes to a better understanding of the wheat heat-stress response at the early growth stage and the varietal differences in heat tolerancea.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권6호
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• pp.791-797
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• 2018

Objective: Trimethylation of histone 3 (H3) at 4th lysine N-termini (H3K4me3) in gene promoter region was the universal marker of active genes specific to cell lineage. On the contrary, coexistence of trimethylation at 27th lysine (H3K27me3) in the same loci-the bivalent H3K4m3/H3K27me3 was known to suspend the gene transcription in germ cells, and could also be inherited to the developed stem cell. In galline species, throughout example of H3K4m3 and H3K27me3 ChIP-seq analysis was still not provided. We therefore designed and demonstrated such procedures using ChIP-seq and mRNA-seq data of chicken follicular mesenchymal cells and male germ cells. Methods: Analytical workflow was designed and provided in this study. ChIP-seq and RNA-seq datasets of follicular mesenchymal cells and male germ cells were acquired and properly preprocessed. Peak calling by Model-based analysis of ChIP-seq 2 was performed to identify H3K4m3 or H3K27me3 enriched regions ($Fold-change{\geq}2$, $FDR{\leq}0.01$) in gene promoter regions. Integrative genomics viewer was utilized for cellular retinoic acid binding protein 1 (CRABP1), growth differentiation factor 10 (GDF10), and gremlin 1 (GREM1) gene explorations. Results: The acquired results indicated that follicular mesenchymal cells and germ cells shared several unique gene promoter regions enriched with H3K4me3 (5,704 peaks) and also unique regions of bivalent H3K4m3/H3K27me3 shared between all cell types and germ cells (1,909 peaks). Subsequent observation of follicular mesenchyme-specific genes-CRABP1, GDF10, and GREM1 correctly revealed vigorous transcriptions of these genes in follicular mesenchymal cells. As expected, bivalent H3K4m3/H3K27me3 pattern was manifested in gene promoter regions of germ cells, and thus suspended their transcriptions. Conclusion: According the results, an example of chicken H3K4m3/H3K27me3 ChIP-seq data analysis was successfully demonstrated in this study. Hopefully, the provided methodology should hereby be useful for galline ChIP-seq data analysis in the future.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권3호
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• pp.343-351
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• 2016

Although the chemical, physical, and nutritional properties of bovine milk have been extensively studied, only a few studies have attempted to characterize milk-synthesizing genes using RNA-seq data. RNA-seq data was collected from 21 Holstein samples, along with group information about milk production ability; milk yield; and protein, fat, and solid contents. Meta-analysis was employed in order to generally characterize genes related to milk production. In addition, we attempted to investigate the relationship between milk related traits, parity, and lactation period. We observed that milk fat is highly correlated with lactation period; this result indicates that this effect should be considered in the model in order to accurately detect milk production related genes. By employing our developed model, 271 genes were significantly (false discovery rate [FDR] adjusted p-value<0.1) detected as milk production related differentially expressed genes. Of these genes, five (albumin, nitric oxide synthase 3, RNA-binding region (RNP1, RRM) containing 3, secreted and transmembrane 1, and serine palmitoyltransferase, small subunit B) were technically validated using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) in order to check the accuracy of RNA-seq analysis. Finally, 83 gene ontology biological processes including several blood vessel and mammary gland development related terms, were significantly detected using DAVID gene-set enrichment analysis. From these results, we observed that detected milk production related genes are highly enriched in the circulation system process and mammary gland related biological functions. In addition, we observed that detected genes including caveolin 1, mammary serum amyloid A3.2, lingual antimicrobial peptide, cathelicidin 4 (CATHL4), cathelicidin 6 (CATHL6) have been reported in other species as milk production related gene. For this reason, we concluded that our detected 271 genes would be strong candidates for determining milk production.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.258-263
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• 2015

여름철에 파프리카 코이어 배지경에서 'Cupra', 'Piesta' 2품종을 공시하여 시설 내 포그냉방 효과에 의한 파프리카 생육을 검토코자 하였다. 시설 내 포그 냉방처리를 통해 무처리보다 온실 내의 온도가 $2{\sim}3^{\circ}C$ 낮았으며 최고온도를 $35^{\circ}C$이하로, 그리고 실내습도도 80% 내외로 유지할 수가 있었다. 초장, 엽수 등 생육은 포그냉방 처리구가 무처리에 비해 양호하였다. 평균과중은 두 품종 모두 포그냉방 처리구에서 158~160g으로 무처리보다 무거웠고, 주당 착과수는 'Cupra', 'Piesta' 모두 포그냉방 처리구가 각각 18.4, 18.3개로 무처리에 비해 7~8개 많았다. 상품수량은 'Cupra', 'Piesta' 두 품종 모두 포그냉방 처리구가 각각 6,027, 5,890kg/10a으로 무처리에 비해 유의적으로 많았다. 과실의 당도는 처리간에 차이가 없었으며 'Cupra', 'Piesta' 두 품종 모두 $5{\sim}6^{\circ}Bx$ 였으며 과육의 두께는 포그냉방 처리 효과가 없었다. 과실의 열과 발생률은 포그냉방 처리구가 낮았으며 품종 간에는 차이가 없었다. 이상의 결과에서 여름철 파프리카 수경재배시 포그냉방으로 시설내 온도의 강하와 습도조절이 가능하였으며 그에 따른 결과, 생육이 양호하며 과실의 품질 또한 좋아짐을 알 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.240-245
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• 2010

절화장미의 새로운 수경재배 방식으로 용기재배를 제시하기 위하여 배수구의 높이와 적정 배지를 설정하는 두가지 시험을 수행하였다. 용기재배 시 적정한 배수구 높이를 설정하기 위하여 규격이 $30{\times}30{\times}25cm$인 사각용기에 배수구를 0, 3, 6, 9cm 높이로 처리하였을 때 수량은 3cm 배수구 처리가 많았으나 절화품질은 처리간 차이가 발생하지 않았다. 정식후 생존율은 각각 100, 100, 92, 92%였다. 배수구 높이와 배지조성의 관계를 구명하기 위하여 배수구 높아가 0, 3cm인 용기에 배지을 코이어와 펄라이트 단용 및 혼용하여 7가지 배지를 조성하였다. 수분센서를 이용하여 수분함량이 -5kPa에 도달했을 때 급액을 했을 때 코이어 혼합비율이 높은 배지와 3cm 배수구 높이 처리가 급액횟수가 감소하였다. 화중을 제외한 절화의 상품성과 2차 수확까지의 절화 수량은 배수구의 높이에 따른 차이는 인정되지 않았고 3차 수확이후의 수량은 3cm 배수구 처리가 많았다. 배지별로는 코이어의 혼합 비율이 높은 처리에서 수량과 상품성이 우수하였다. 수량은 배수구를 높인 처리구가 절화품질과 수량이 많았으며, 펄라이트의 혼합비율이 높은 배지에서 수량이 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.141-141
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• 2017

The ubiquitin-proteasome pathway is the major regulatory mechanism in a number of cellular processes for selective degradation of proteins and involves three steps: (1) ATP dependent activation of ubiquitin by E1 enzyme, (2) transfer of activated ubiquitin to E2 and (3) transfer of ubiquitin to the protein to be degraded by E3 complex. F-box proteins are subunit of SCF complex and involved in specificity for a target substrate to be degraded. F-box proteins regulate many important biological processes such as embryogenesis, floral development, plant growth and development, biotic and abiotic stress, hormonal responses and senescence. However, little is known about the F-box genes in wheat. The draft genome sequence of wheat (IWGSC Reference Sequence v1.0 assembly) used to analysis a genome-wide survey of the F-box gene family in wheat. The Hidden Markov Model (HMM) profiles of F-box (PF00646), F-box-like (PF12937), F-box-like 2 (PF13013), FBA (PF04300), FBA_1 (PF07734), FBA_2 (PF07735), FBA_3 (PF08268) and FBD (PF08387) domains were downloaded from Pfam database were searched against IWGSC Reference Sequence v1.0 assembly. RNA-seq paired-end libraries from different stages of wheat, such as stages of seedling, tillering, booting, day after flowering (DAF) 1, DAF 10, DAF 20, and DAF 30 were conducted and sequenced by Illumina HiSeq2000 for expression analysis of F-box protein genes. Basic analysis including Hisat, HTseq, DEseq, gene ontology analysis and KEGG mapping were conducted for differentially expressed gene analysis and their annotation mappings of DEGs from various stages. About 950 F-box domain proteins identified by Pfam were mapped to wheat reference genome sequence by blastX (e-value < 0.05). Among them, more than 140 putative F-box protein genes were selected by fold changes cut-offs of > 2, significance p-value < 0.01, and FDR<0.01. Expression profiling of selected F-box protein genes were shown by heatmap analysis, and average linkage and squared Euclidean distance of putative 144 F-box protein genes by expression patterns were calculated for clustering analysis. This work may provide valuable and basic information for further investigation of protein degradation mechanism by ubiquitin proteasome system using F-box proteins during wheat development stages.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권3호
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• pp.107-116
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• 2020

본 데이터 논문에서는 관측기반 농경지 토양수분 추정 기술 개발을 위해 서산과 태안에 2019년 5월에 구축한 테스트 베드에서 2019년 한해동안 얻어진 자료들을 공유하고자 한다. 본 데이터는 기상청에서 운영 중인 자동농업기상관측망 중에 하나인 서산 관측소 주변 밭과 인근 태안의 밭에 구축한 테스트 베드에서 얻어진 다양한 생태수문기상학적인 변수들(토양수분, 증발산, 강수, 복사, 기온, 습도, 식생지수 등)을 포함한다. 해당 데이터의 주목할 만한 사항은 (1) 토양수분관측을 Frequency Domain Reflectometry 및 Time Domain Reflectometry 센서를 이용한 지점관측 뿐만 아니라 COSMIC-ray 중성자 센서로 넓은 공간대표성을 지닌 면적관측을 동시에 수행하여 토양수분의 공간 스케일링 기술 개발 및 평가에 활용될 수 있다는 점, (2) Smart Surface Sensing System을 이용해 작물생육을 함께 감시함으로써 어떻게 토양수분과 작물생육이 상호작용하는지에 대한 이해를 증진시키는데 활용될 수 있다는 점, (3) 에디 공분산 시스템을 이용해 증발산을 함께 실측함으로써 지면 물수지 전반에 대한 평가가 가능하다는 점이다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제29권4호
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• pp.323-335
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• 2002

Object: The present study was accomplished to obtain a gene expression profile of the luminal epithelium during embryo apposition in comparison of implantation (1M) and interimplantation (INTER) sites. Material and Method: The mouse uterine luminal epithelium from IM and INTER sites were sampled on day 4.5 (Day of vaginal plug = day 0.5) by Laser Captured Microdissection (LCM). RNA was extracted from LCM captured epithelium, amplified, labeled and hybridized to microarrays. Results from microarray hybridization were analyzed by Significance Analysis of Microarrays (SAM) method. Differential expression of some genes was confirmed by LCM followed by RT-PCR. Results: Comparison of IM and INTER sites by SAM identified 73 genes most highly ranked at IM, while 13 genes at the INTER sites, within the estimated false discovery rate (FDR) of 0.163. Among 73 genes at IM, 20 were EST/unknown function, and the remain 53 were categorized to the structural, cell cycle, gene/protein expression, immune reaction, invasion, metabolism, oxidative stress, and signal transduction. Of the 24 structural genes, 14 were related especially to extracellular matrix and tissue remodeling. Meanwhile, among 13 genes up-regulated at INTER, 8 genes were EST/unknown function, and the rest 5 were related to metabolism, signal transduction, and gene/protein expression. Among these 58 (53+5) genes with known functions, 13 genes (22.4%) were related with $Ca^{2+}$ for their function. Conclusions: Results of the present study suggest that 1) active tissue remodeling is occurring at the IM sites during embryo apposition, 2) the INTER sites are relatively quiescent than IM sites, and 3) the $Ca^{2+}$ may be a crucial for apposition. Search for human homologue of those genes expressed in the mouse luminal epithelium during apposition will help to understand the implantation process and/or implantation failure in humans.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.63-73
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• 2009

배경: 두개강내 용적에 대한 수동과 자동 측정법이 여성 주요 우울증 환자의 해마의 용적측정술과 modulated voxel-based morphometry (mVBM)의 결과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 방법: 21명의 여성 주요 우울증 환자와 성별, 나이의 분포가 비슷한 20명의 여성 정상인을 연구대상에 포함시켰다. 해마와 두개강내 용적은 수동으로 측정하였고, FreeSurfer 프로그램을 이용하여 두개강내 용적을 자동으로 측정하였다. 또한 회색질과 백색질의 부피도 SPM을 이용하여 자동으로 측정하였다. 결과: 수동으로 측정한 두개강의 용적을 통제변인으로 하여 분석한 통계분석의 결과가 FreeSurfer에 의해 측정된 두개강내 용적이나 뇌실질의 용적을 통제변인으로 한 통계분석의 결과보다 우울증 환자의 해마부피 감소와 mVBM 분석의 국조적 부피감소를 보다 민감하게 보여주었다. 수동적인 방법과 FreeSurfer에 의해 측정된 두개강내 용적은 정상인에서는 차이가 없었지만 (p = 0.696), 우울증 환자의 두개강 부피는 FreeSurfer를 이용해 측정한 두 개강의 부피가 더 작았다 (p = 0.000002). 우울증 환자의 전체 회색질의 부피는 수동으로 측정한 두개강의 용적을 통제변인으로 적용하였을 때 정상인의 회색질의 부피보다 작았고 (p = 0.000002), 해마의 부피도 수동으로 측정한 두 개 강의 부피를 통제변인으로 통계처리를 했을 때는 우울증환자의 해마가 뚜렷한 위축을 보였지만 (오른쪽, p = 0.014; 왼쪽, p = 0.004), 다른 측정법을 통제변인으로 했을 때는 유의하지 않았다 (p > 0.05). mVBM 분석에서는 수동으로 측정한 두개강의 부피를 통제변인으로 사용했을 때만 다중비교교정 후에 유의한 결과를 보였다 (FDR p < 0.05). 결론: 수동적인 방법으로 측정한 두개강의 용적이 FreeSurfer에 의해 자동으로 측정된 두개강의 용적이나 뇌실질의 부피보다 해마용적측정술과 mVBM 의 결과에 있어서 더 효율적으로 우울증이 있는 그룹과 없는 그룹의 차이를 보여주는 것에 민감한 결과를 보였다.