• 제목/요약/키워드: Heat Tolerance

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고온 및 건조 스트레스 조건 하에서 살리실산 경엽처리에 의한 고추의 광합성 특성 및 항산화효소 활성 증대 (Enhancement of Photosynthetic Characteristics and Antioxidant Enzyme Activities on Chili Pepper Plants by Salicylic Acid Foliar Application under High Temperature and Drought Stress Conditions)

  • 이진형;이희주;위승환;이혜진;최학순;남춘우;장성회
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.311-318
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    • 2022
  • 살리실산은 식물의 생장 및 발달, 항산화 방어기작, 광합성 작용 그리고 생물적 및 비생물적 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온·건조 스트레스 조건에서 살리실산 경엽처리가 고추의 생육, 광합성 특성 및 항산화효소 활성에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 광합성 특성 측정결과 광합성 속도, 기공전도도 및 증산 속도가 증가하였고, 3회차 처리에서 가장 높았다. 세포내 MDA와 H2O2 함량은 살리실산 3회차 처리에서 현저하게 감소하는 경향을 보였다. APX, CAT, POD 및 SOD 활성이 현저하게 증가하였으며, 무처리 대비 최대 247, 318, 55 및 54% 증가하였다. 고추의 생육 특성은 무처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 상품 수량은 15% 정도 증가하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 살리실산의 경엽처리는 고추의 광합성 특성과 항산화효소 활성을 증진시켜 고온·건조 스트레스에 의한 피해 경감에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다.

비생물학적 스트레스 관련 벼 Ac/Ds 삽입 변이체의 선발 및 유전자 발현 분석 (Selection of (Ac/Ds) insertion mutant lines by abiotic stress and analysis of gene expression pattern of rice (Oryza sativar L.))

  • 정유진;박슬아;안병옥;윤도원;지현소;이강섭;박용환;서석철;백형진;이명철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제35권4호
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    • pp.307-316
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    • 2008
  • 식물에서 전이인자를 이용한 삽입 변이체의 유전자 기능분석 연구가 최근 가장 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 동진벼의 Ac/Ds 삽입 변이체인 F2 세대 30,000 계통을 이용하여 고염과 저온에 민감한 계통과 내성이 있는 계통을 대량 스크리닝을 통해 선발하였다. 첫 번째 스크리닝에서 선발한 212 계통을 Southern blot 분석을 통해 Ds의 삽입여부 및 copy 수를 꽉인하고 표현형과 비교하여 고염과 저온에서 총 19 계통을 선발하였고, 이 중 copy 수가 하나인 계통은 13 계통이었다. 선발한 계통을 FSTs 분석을 통해 Ds의 삽입위치 및 knock-out유전자를 확인하고 염기서열 정보를 이용하여 벼 전체 염기서열 정보와 상동성 비교분석 결과 세포의 신호전달 과정과 조절 관여하는 유전자 그룹인 transpoter, protease family protein and apical meristem family protein, 삼투압조절에 관여하는 유전자 그룹인 heat shock potein, O-methyltransferase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and drought stress Induce protein 그리고 식물의 소포유통(vesicle trafficking)에 관여하는 유전자 SYP 5 family protein로 구분할 수 있었다. 선발된 19개 유전자의 발현 분석을 위해 9종류 비생물학적 스트레스 하에서 RT-PCR을 수행한 결과 이들 knock-out 유전자는 비생물학적 스트레스에 각각 다른 발현 패턴을 보였다. 이 연구의 결과는 삽입 변이체를 통한 유전자의 기능분석에 있어서 비생물학적인 스트레스의 응답 반응계에 관여하는 유전자를 연구하는데 유용할 것이라고 생각된다.

북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis TCTP (Translationally Controlled Tumor Protein)가 산화적 스트레스 상태에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과 (The Effect of Translationally Controlled Tumor Protein (TCTP) of the Arctic Copepod Calanus glacialis on Protecting Escherichia coli Cells against Oxidative Stress)

  • 박유경;이창은;이형석;고혜연;김소진;이성구;김정은;임정한;홍주미;김려옥;한세종;김일찬
    • 생명과학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.931-938
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    • 2020
  • TCTP는 다양한 진핵생물에서 풍부하게 존재하는 단백질 중에 하나이며, 암, 세포 증식, 유전자 조절 등과 관련된 세포의 생리학적 기작에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 왔다. 더구나, TCTP는 dithiothreitol (DTT)나 hydrogen peroxide (H2O2)에 의해 유도되는 산화적 스트레스에 대한 저항성에 관여하는 중요한 단백질로 주목 받아 왔다. 한편, 극지역 서식 생물들은 강한 자외선에 의해 발생한 활성산소를 조절하기 위한 다양한 항산화 방어체계를 가지고 있다. 본 연구에서는 북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis에서 분리된 TCTP가 산화적 스트레스 하에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과를 관찰하였다. C. glacialis에서 분리된 TCTP 유전자(ORF 522 bp) 서열을 분석하였고, 약 23 kDa의 재조합 단백질을 제작하였다. 관찰 결과, TCTP 재조합 단백질이 E. coli 세포에서 과발현 되었을 때, 세포들은 H2O2에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 저항성이 증가하는 것을 확인하였다. 본 관찰을 통해, 북극 C. glacialis TCTP 단백질의 항산화 조절자로서의 역할에 대한 가능성을 처음으로 제시하였다.

여름철 해변지역의 인간 열환경지수 및 열쾌적성 - 제주특별자치도 제주시 구좌읍 월정리 해변 - (Human Thermal Sensation and Comfort of Beach Areas in Summer - Woljeong-ri Beach, Gujwa-eup, Jeju-si, Jeju Special Self-Governing Province -)

  • 박수국;신지환;조상만;현철지;강훈
    • 한국조경학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.100-108
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    • 2016
  • 최근에 관광기후지수가 생리등가온도(PET)와 범용열기후지수(UTCI)와 같은 완전한 인간 에너지 균형 모델들을 포함함으로써 발전되어 오고 있다. 이 연구는 해변에서의 조경계획 및 설계를 위해, 2015년 봄과 여름에 대한민국 제주특별자치도 월정리해변에서 인간 열환경지수 및 열쾌적성을 조사하였다. 미기후 측정과 국제표준화기구 10551을 바탕으로 만들어진 설문조사를 동시에 실시하였으며, 성인 869명이 참가하였다. 그 결과, 생리적인 요소만 고려된 '열환경 지각'과 '열환경 선호도'가 선형 회귀 분석에서 생리등가온도와 92.8과 87.6%의 높은 결정계수를 나타내었다. 그러나, 생리적 요소와 심리적 요소 둘 다 고려된 '열환경 평가', '열환경 수용도'와 '열환경 부담도'에서는 60.0, 21.1, 46.4%로 낮은 결정계수를 보였다. 그렇지만, 생리등가온도와의 상관성 분석에서는 모두 0.01 레벨에서 유의성이 있는 것으로 나타났다. 인간 열환경 지수를 나타내는 '열환경 지각'에서 덥지도 춥지도 않는 '중간'의 생리등가온도의 범위는 $25{\sim}27^{\circ}C$로 나타났으나, 미국의 냉온난방협회 표준 55에서 추천한 20% 이하의 불만족성 범위는 없었다. 다만, '열환경 평가'와 '열환경 부담도'에서 $21{\sim}32^{\circ}C$$17{\sim}37^{\circ}C$의 생리등가온도 범위들이 그 추천범위에 속하는 것으로 나타났다. 그러므로, $21{\sim}32^{\circ}C$의 생리등가온도를 해변지역의 조경계획 및 디자인뿐만 아니라 관광 및 레크리에이션 계획을 위한 인간 열쾌적성 범위로 적용될 수 있을 것이다. 해변에서의 열 스트레스 레벨들은 한국의 내륙들보다 $2{\sim}5^{\circ}C$ 높게 나타났으며, 대만과 나이지리아와 같은 열대지역과 유사한 높은 결과들을 보였고, 서 중유럽과 이스라엘의 텔아비브보다 높은 것으로 나타났다.

표면전하 거동 조절을 이용한 탈크-실리카 복합체의 제조 (Preparation of Talc-Silica Composites by Controlling Surface Charge Behavior)

  • 윤기훈;박민경;문영진;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.116-124
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    • 2017
  • 색조 화장품 원료로 사용되는 무기안료 탈크와 소수성 실리카의 제타전위 차를 조절하여 표면처리된 판상 무기안료 복합체를 제조하였다. 탈크는 색조 화장품의 처방에서 주로 쓰이는 판상 무기물질로서 피부에 대한 발림성과 퍼짐성을 갖는 백색 안료이다. 또한 분산성과 신장성이 우수하며, 내열성, 내광성, 내화학성 등에 안정하다. 실리카는 일반적인 색조화장품에서 화장의 지속성을 높여주며 제형에서의 안정성을 높여주는 역할을 한다. 본 연구에서는 탈크와 소수성 실리카를 각각 양이온성, 음이온성 계면활성제로 표면전하를 조절한 후 제타전위 차를 이용하여 탈크 표면에 소수성 실리카를 표면처리하여 무기안료 복합체를 제조하였다. 제조된 무기안료 복합체는 소수성 실리카가 탈크 표면 위에 $1{\mu}m$ 이하로 코팅되어 있으며 효과적인 소수성을 띤다. 무기안료의 표면전하 분석을 위해 제타전위를 측정하였고, 계면활성제 표면처리된 안료는 FT-IR 로 계면활성제의 작용기를 확인하였다. 무기안료 복합체의 표면은 SEM, EDS, FIB 등으로 관찰하였으며, XRD, FT-IR 등으로 구조를 확인하였다.

식물의 물부족 스트레스 신호 전달 네트워크에 대한 이해 (Understanding of Drought Stress Signaling Network in Plants)

  • 이재훈
    • 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.

레지오넬라균 출현위해도에 대한 현행 온천수 수질기준의 적합성 분석 (Validation of Korean Water Quality Standards to Hot Springs for Agreement with Legionella-Incidence Risk)

  • 김진남;이소영;조영근
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.259-266
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    • 2015
  • 온난화, 고령화, 세계화로 인하여 변화하는 국내 보건환경에 현행 수질기준이 적합할 지 평가가 필요하다. 본 연구는 총대장균군 만으로 규정된 현행 온천수 수질기준의 타당성을 환경유래 내열성세균인 레지오넬라균 오염도를 검출로 평가하였다. 온천수에서 레지오넬라균을 검출한 7개의 논문에 보고된 미생물 자료에 대한 메타분석을 실시하였다. 레지오넬라균의 검출 유무의 오즈비는 총대장균군과 유의한 상관도를 보였다[odds ratio (OR), 3.1 (1.5−6.4, 95% CI), p = 0.002]. 그러나, 레지오넬라균 오염을 분변성 중온균인 총대장균군 지표가 감지할 수 있다는 점은 단순히 설명되지 않기에, 그 기작을 검토하였다. 레지오넬라균의 검출 유무는 일반세균수와 더 높은 오즈비를 보였고[4.0(2.2−7.2), p < 0.001], 40°C 미만의 수온범위에서 수온과 강한 상관도[OR, 4.3(1.4−13.6), p = 0.011], 50°C 이상에서는 수온과 음의 상관도를 보였다[OR, 0.2 (0.1−0.4), p < 0.001]. 따라서, 수온에 의하여 세균의 현존량이 결정되는 현상 때문에 총대장균군수와 레지오넬라균 유무가 연관성을 가진 것으로 판단된다. 이에 따르면, 총대장균군보다 일반세균수가 더 직접적으로 비분변성 병원체의 증감을 반응할 것으로 생각되므로, 일반세균수를 단일 수질관리 기준으로 사용하거나, 현행 기준에 일반세균수를 추가하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

제분 시설에서의 화랑곡나방(Lepidoptera: Pyralidae)의 고온 방제 (A Note on the Control of Indian Meal Moth (Lepidoptera: Pyralidae) in Flour Milling Facility by Superheating)

  • 나자현;류문일
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.67-72
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    • 2005
  • 고온 처리를 통한 화랑곡나방의 방제효과를 검토하기위하여 제분시설 공간을 $60^{\circ}C$ 이상으로 가온하여 3시간이상을 유지한 후 충태별 사망률(${\pm}$표준오차)을 조사하였다. 가열 처리 후 시설 공간내의 온도는 위치에 따라 차이를 보여 $60^{\circ}C$ 이상이 유지된 시간이 주변부에서는 3시간, 중앙부에서는 11시간이었다. 화랑곡나방의 고온에 대한 내성은 충태에 따라 유의한 차이가 있었다. 성충의 경우 가장 작아 처리 위치에 관계없이 $100\%$의 사망률을 보였고, 알이 가장커서 위치에 따라 $91.40{\pm}0.93{\sim}98.80{\pm}0.20\%$를 보였다. 유충의 사망률은 $96.00{\pm}0.67{\sim}100\%$의 범위에 있었다. $60^{\circ}C$ 이상의 온도가 11시간 이상 유지된 위치에서도 알의 사망률은 $100\%$에 이르지 않아 보다 장시간의 처리가 필요함을 보여주었다. 이를 토대로 소규모 제분시설에서의 가열방제에 대해 간략히 논의하였다.

애기장대 peroxiredoxins (Prxs)과 sulphiredoxin1 (Srx1)의 작용기작 (Working Mechanism of Peroxiredoxins (Prxs) and Sulphiredoxin1 (Srx1) in Arabidopsis thaliana)

  • 김민갑;수디 무하마드;박상렬;황덕주;배신철
    • 생명과학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.1777-1783
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    • 2010
  • 식물체는 대사과정의 부산물로서 또는 생물학적으로 피해를 줄 수 있는 다양한 종류의 외부 스트레스에 직면했을 활성산소(Reactive Oxygen Species, ROS)를 생산한다. 이러한 oxidative 스트레스로부터 자신들을 보호하기 위하여 식물세포들은 다양한 종류의 항산화 단백질들을 보유하고 있다. 하지만 이들의 작용기작은 여전히 자세히 밝혀지지 않았다. Peroxiredoxins (Prxs)은 식물체에 광범위하게 존재하는 thiol-을 함유한 항산화 단백질로 N-말단에 존재하는 cysteine 잔기를 이용하여 hydrogen peroxide를 환원한다. 이러한 과정에서 peroxiredoxins의 활성부위인 cysteine 잔기는 선택적으로 cysteine sulfinic acid로 산화됨으로써 peroxidase activity의 불활성화를 일으킨다. 이러한 산화과정은 비가역적으로 일어난다. 최근 발견된 진핵생물들에 잘 보존된 sulphiredoxin (Srx1)이라 불리는 단백질은 cysteine-sulphinic acid를 환원시키는 기능을 지닌다. 본 논문에서는 애기장대에 존재하는 Prxs와 Srx의 기능에 대하여 서술할 예정이다.

식품의 미생물 규격기준의 국제적동향 (International Tendencies for Estavlishing a Microbiogical Standard for Food)

  • 신광순
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.77-95
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    • 1986
  • In 1962 the governing bodies of FAO and WHO approved the establishment of a joint FAO/WHO Food Standards Programme, the creation of a jointly sponsored body to be known as the Codex Alimentarius commission to implement the Programme. It can reasonably be claimed that the Commission has assumad the leading role in establishing internation food standards throughout the world. The Codex Committee of Food Hygiene has received much advice and assistance from other international organization which have been working in this field for a number of years. In particular, it has received valuable background documentation from the International Commission on Microbiological Specifications for Foods(ICMSF) which was set up by the International Association of Microbiological Societies(IAMS), and also from the International Organization for Standardization (ISO). Nevertheless, in spite of the information supplied by governments and research bodies in this field, microbiological standards have proved to be a highly controversial subject from the point of view of Codex standards. When it is decided to establish a microbiological standard for a food or class of foods, the following technical and administrative aspects must be considered: 1) The standard should be based on factual studies and serve one or more of the following objectives: (1) to determine the conditions of hygiene under which the food should be manufactured; (2) to minimize the hazards to public health; (3) to measure the keeping quality and storage potential of the food 2) The standard should be attainable under practicable operating and commercial conditions and should not entail the use of excessive heat treatment or the additions of extra preservatives. 3) The standard should be determined after investigation of the processing operation. 4) The standard should be as simple and inexpensive to administer as possible, the number of tests being kept to a minimum. 5) Details of methods to be used for sampling, examining and reporting should accompany all published microbiological standards. 6) In establishing tolerance levels for the permissible number of defective samples, allowance should be made for sampling and other variations due to differences in the laboratory methods. The following additional points should be kept in mind: 1) It is not satisfactory to establish one set of microbiological standards for a miscellaneous group of foods, such as“frozen foods”or“precooked foods”. 2) Microbiological standards should be applied first to the more hazardous types of food on the basis of experience of expected microbiological levels, taking into account variations in composition, processing procedures, and storage. 3) When a standard is established, there should be a definite relationship between the standard and the hazard against which it is meant to protect the public. 4) The sensitivity, reliability, and reproducibility of the sampling and analytical methods should be compared in different laboratories and the methods to be used should be specified in detail as part of the standard. 5) Tolerances should be included in the standard to account for inaccuracies of sampling and analysis. 6) Standards should be applied on a voluntary basis before compliance is made mandatory.

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