• KSBB Journal
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• 제28권4호
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• pp.260-268
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• 2013

Transgenic plant cell cultures are an attractive expression system for the production of industrial and pharmaceutical proteins because of their advantages in safety and low production cost. Human cytotoxic T-lymphocyte antigen 4-immunoglobulin (hCTLA4Ig) was produced and secreted when sugar was depleted in culture medium by transgenic rice cell lines (Oryza sativa L.) using RAmy3D promoter. Due to the production of the target protein by sugar depletion, concomitant occurrence of cell death is inevitable. For that reason, inhibition of cell death for enhancing productivity was necessary for the production period without energy sources. Supplementation of 0.1 mM sodium nitroprusside improved cell viability by 1.4-fold and maximum hCTLA4Ig production by 1.3-fold compared to those of control. Addition of 1 and 10 mM glutathione, N-acetylcysteine (NAC), and nicotinamide inhibited apoptotic-like programmed cell death by decreasing the activity of reactive oxygen species. Production hCTLA4Ig was enhanced 1.4-, 1.25-, and 1.15-fold with 10 mM NAC, 1 mM NAC, and 1 mM glutathione, respectively. In addition, it was found that the supplementation of NAC enhanced the cell viability.

• 자원환경지질
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• 제52권2호
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• pp.129-139
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• 2019

본 연구는 적상추(Lactuca sativa var crispa L.)가 아연을 축적함에 따라 발생하는 분광학적 반응특성을 고찰하기 위해, 대조군(T0)과 1 mM(ZnT1), 5 mM(ZnT2), 10 mM(ZnT3), 50 mM(ZnT4), 100 mM(ZnT5)로 처리된 실험군을 제작하여 분실험을 실시하였다. 대조군의 아연함량은 134-181 mg/kg의 범위로 오염되지 않은 농작물이 갖는 정상수준의 아연함량을 보였다. 그러나 아연용액의 주입농도가 증가하고 시간이 경과함에 따라 실험군 내 아연함량은 증가하였다. 적상추의 분광반사도는 적색밴드에서 안토시아닌에 의한 높은 피크, 적외선 대역에서 세포구조의 산란효과로 인한 높은 반사도, 그리고 물에 기인한 흡광특성이 관찰되었다. 적상추 내 아연이 고농도로 축적됨에 따라 녹색과 적색밴드에서는 반사도가 증가하고 적외선 대역에서는 반사도가 감소하였다. 아연함량과 분광반사도 사이의 상관관계 분석결과는 700-1300 nm의 파장대역이 아연함량과 유의한 음의 상관관계를 가짐을 보여주었다. 해당 파장대역은 잎 중의 세포구조와 밀접한 관계가 있는 파장대역으로 아연함량이 증가함에 따라 잎 중의 세포구조가 파괴됨을 지시한다. 특히 적외선 대역 중 700-800 nm은 아연함량과 가장 강한 상관관계를 보여주었다. 본 연구는 적상추의 중금속 오염을 분광학적으로 인지하여 광업 및 농업지역 주변 토양 내 중금속 오염을 조사하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제47권3호
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• pp.174-185
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• 2002

벼의 오존 처리에 따른 피해 경감 효과를 조사하기 위해 자포니카품종인 화명벼와 통일형 품종인 남천벼에 오존처리와 함께 식물생장조절제인 ABA를 농도별로 30일 동안 엽면 처리한 후 분얼기 및 수잉기에 생육, 수량 및 항산화 효소 활성의 변화를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 오존처리에 의해 화명벼 수잉기의 ABA무처리에서 가장 낮은 초장억제를 보였고 ABA $10^{-4}$ M 처리에서 초장이 커지는 것을 볼 수 있다. 분얼기의 오존처리에 의한 분얼수의 감소는 크지 않았으나 분얼수 확보를 위해서는 $10^{-4}$ M 처리가 바람직한 것으로 나타났다. 화명벼 분얼기 오존처리의 경우는 ABA $10^{-4}$ M, 화명벼 수잉기 오존처리의 경우는 $10^{-3}$M, 남천벼 분얼기 오존처리의 경우는 ABA $10^{-4}$ M,그리고 남천벼 수잉기 오존처리의 경우는 ABA $10^{-4}$ M처리가 엽록소 함량 감소를 적게 하는 것으로 나타났다. 2. ABA $10^{-5}$M처리를 할 때 오존 피해에 의한 수량 감소를 최소화하는데 유리한 것으로 판단된다. 3. 남천벼 분얼기 오존처리의 경우 모든 ABA 처리에서 SOD 활성이 증가한 것으로 나타났으며, APX는 분얼기와 수잉기 화명벼의 오존 15일간 처리에서 활성이 약간 낮아지는 것으로 나타났고, 분얼기 벼의 GPX활성이 다른 처리구들에 비해 낮게 나타났다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.217-217
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• 2017

Seed priming leading to improved emergences, germination speed and uniformity under unfavorable conditions without loss of longevity are the best level of techniques. We studied the possibility to obtain primed seed with reduced mean germination time (MGT) and uniformity but with simple, fast and effective methods. The experiments were carried out at $15^{\circ}C$ for 16 hours with priming treatment. To compare the effects of each treatment, we used 200mM $CaCl_2$ priming or hydro priming or no imbibition after ultrasonication or red light treatment. The light treatment was performed by irradiating 2000 lux of red light for 15, 30, 60, and 120 minutes. Addition, in order to investigate the effect of the priming solution, treated at 200mM $CaCl_2$ for 8 hours. Ultrasonication treatment was performed for 5, 10, and 20 minutes at exposures of 13.0, 17.3, and 21.6 kHz during priming. For liquid smoke (LS) treatment, seed soaked in 0%, 0.5%, 1.0%, 5.0% and 10.0% of diluted water and 200mM $CaCl_2$ solution. After each treatment, the seeds were dried to moisture content ranged 5-8% at $25^{\circ}C$ for 24 hours. The effect of seed treatment was evaluated with germination percentage (GP), MGT, germination index(GI), germination rate(GR), Germination Uniformity(GU) and heath seed percentage(HS). For several factors tested, we found that the desired germination improvement could be obtained by treating the seed with ultrasonication at 17.3 kHz for 5 minutes in water or red light exposure at 2000 lux for 120 min in water that resulted very similar to those used to 200mM $CaCl_2$ priming for 16 hrs. However, LS treatment showed no improvement in all diluted solution. Therefore, the methods applied ultrasonication and red light treatment showed high potential for fast and easy treatment avoiding pollution of salt solution waste.

• 한국잡초학회지
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• 제6권2호
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• pp.168-173
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• 1986

본 연구는 생장억제제(生長抑制製)인 fluazifop-butyl의 제초작용기구(除草作用機構)를 구명하기 위하여 본제초제가 생장의 기본요소인 세포분열(細胞分裂)과 신장(伸長) 그리고 단백질합성(蛋白質合成)에 미치는 영향을 조사하였다. 본제초제를 귀리의 뿌리에 농도별로 처리한 후 0 에서 48 시간까지의 세포분열(細胞分裂)에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 세포신장(細布伸長)에 미치는 제초제의 영향은 oat coleoptile straight growth test 방법으로 조사하였다. 단백질함량(蛋白質含量)에 미치는 제초제의 영향은 $^{14}C$-leucine을 뿌리에 흡수 시켜서 합성인제합성유제(合成柳制) 정도를 liquid scintillation counter로 측정했다. 16시간 처리 후 $1{\times}10^{-3}M$과 $1{\times}10^{-4}M$구에서 세포분열을 억제하였다. 18 시간 처리 후 모든 처리구에서 세포분열이 억제되었다. 24 시간 처리 후에는 $1{\times}10^{-3}M$은 100%, $1{\times}10^{-4}M$은 99% $1{\times}10^{-5}M$은 89% 의 세포분열을 억제시켰으나 저농도구인 $1{\times}10^{-6}M$은 같은 처 리 기간동안에 20%의 세포분열만을 억제시켰다. 농도와 처리시간이 증가함에 따라 억제효과(抑制效果)도 증가하였다. 억제효과가 가장 크게 나타난 기간은 처리후 0 에서 18 시간 이내에 나타났다. 본 제초제의 세포신장억제 효과는 $1{\times}10^{-7}M$ 이상의 고농도에서 유의성(有意性)을 나타냈으며 $1{\times}10^{-6}M$ 이상의 고농도에서는 50% 이상의 세포 신장억제를 보여 주었다. 단백질합성에 관한 조사에서는 8 시간 처리후에 60%의 단백질합성이 억제되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 fluazifopbutyl의 식물생장(植物生長) 억제기구(抑制機構)는 세포분열과 신장 그리고 단백질합성을 억제함으로써 기인된 것으로 시료된다.

• 원예과학기술지
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• 제30권6호
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• pp.664-672
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• 2012

인공광원으로써, 단색 파장을 갖고 있는 발광다이오드(light-emitting diode; LED)는 밀폐형 식물생산시스템에서 사용될 수 있다. 가시광선의 다양한 파장범위 사이에서, 각각의 스펙트럼들은 식물의 생육과 발달에 특징적인 영향을 유도한다. 이번 연구는 단색 발광다이오드에 따른 적축면 상추('선망')와 청축면 상추('그랜드래피드 TBR')의 엽형, 생장 및 기능성 물질의 영향을 구명하고자 실시하였다. 정상적인 환경 조건($20^{\circ}C$, 형광등 + 고압나트륨등, $130{\pm}5{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 12시간)에서 18일간 자란 상추 묘를 다양한 LED 광원(청색 LED, 456nm; 녹색 LED, 518nm; 적색 LED, 654nm; 백색 LED, 456nm + 558nm)이 설치된 같은 환경 조건($20^{\circ}C$, $130{\pm}7{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 12시간)의 인큐베이터에 정식하였다. 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 지상부/지하부 비율, 엽록소 함량, 총 페놀 농도, 항산화도, phenylalanine ammonia-lyase(PAL) 유전자의 발현 정도를 정식 후 9일과 23일째에 측정하였다. 두 상추 품종의 엽형지수는 청색 LED와 백색 LED 처리에서 모든 기간 동안 대조구와 비슷한 결과를 보였다. 그러나 적색 LED와 녹색 LED 처리는 다른 처리보다 엽형을 길게 유도하였다. 녹색 LED 처리는 상추 생육에 부정적인 영향을 보였다. 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 엽면적과 같은 생육 특성의 대부분은 두 축면 상추 모두 적색 LED 처리에서 가장 높았다. 적축면의 경우 정식 후 23일째에 적색 LED 처리의 지상부 생체중은 녹색 LED 처리보다 3.8배 높았다. 반면, 상추의 엽록소, 총 페놀 농도, 항산화도는 생육과 반대의 경향을 보였다. 청색 LED 처리에서 자란 상추의 엽록소 함량, 총 페놀 농도, 항산화도는 다른 LED 처리에 비해 유의적으로 높은 값을 보였으며, PAL 유전자 또한 정식 후 9일째 청색 LED에서 가장 높은 발현 정도를 나타냈다. 따라서 이 실험을 통해서 광질은 상추의 생육, 형태 및 기능성물질의 축적에 중요한 요소로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.268-275
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• 2017

광도와 온도 같은 환경 요인에 의해 광합성 속도가 변화하기도 하며, 생육 시기에 따른 광합성 효율의 변화가 수반되기도 한다. 본 연구에서는 흑로메인 상추(Lactuca sativa L., Asia Heuk romaine)를 이용하여 광도와 온도, 생육 시기에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 두 모델을 구축하고 비교하는 것을 목표로 하였다. 군락 광합성은 정식 후 4, 7, 14, 21, 28 일차 상추를 아크릴 챔버($1.0{\times}0.8{\times}0.5m$)에 넣어 측정하였으며, 이 때 챔버 내부의 온도는 $19^{\circ}C$에서 $28^{\circ}C$까지 변화시켰고 광원은 LED를 이용하여 50에서 $500{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$까지 변화시키며 실험하였다. 챔버 내부의 초기 이산화탄소 농도는 $2,000{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 설정하였으며, 시간에 따른 이산화탄소 농도의 변화율을 이용하여 군락 광합성 속도를 계산하였다. 각 환경요인을 표현하는 3개 식을 곱하여 만든 단순곱 모델을 구성하였다. 이와 동시에 온도와 생육 시기에 따라 변화하는 광화학 이용효율과 카르복실화 컨덕턴스, 호흡에 의한 이산화탄소 발생 속도를 포함하는 수정된 직각쌍곡선 모델을 구성하여 단순곱 모델과 비교하였다. 검증 결과 단순곱 모델은 0.849의 $R^2$ 값을 나타내었으며, 수정된 직각쌍곡선 모델은 0.861의 $R^2$ 값을 나타내었다. 수정된 직각쌍곡선 모델이 단순곱 모델에 비해 환경 요인(광도, 온도), 생육 요인(생육 시기)에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 데 더욱 적합한 모델인 것으로 판단하였다.

• 환경생물
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• 제18권3호
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• pp.331-336
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• 2000

산성비의 주요 성분인 So$_2$가 peroxidase 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 다양한 농도의 $Na_2$SO$_3$를 포함한 배지에서 벼(Oryza sativa) seedling을 배양하였다. $Na_2$SO$_3$는 볍씨의 발아를 억제시켰으며, 볍씨의 발아율을 50%감소시키는데 필요한 $Na_2$SO$_3$의 농도가 pH 7에서는 300$\mu\textrm{g}$/ml, PH5에서는 8$\mu\textrm{g}$/ml 이었으나, pH 3에서는 2$\mu\textrm{g}$/ml에 불과하였다. $Na_2$SO$_3$에 의한 peroxidase의 활성변화를 조사했을 때 2$\mu\textrm{g}$/ml $Na_2$SO$_3$(pH 3)에 의하여 효소활성이 약 4배 증가하였고, 8$\mu\textrm{g}$/ml $Na_2$SO$_3$(pH 5)에 의하여 효소활성이 약 8배 증가하였다. 또한 환경오염원의 주요성분인 Cd과 Pb이 벼 peroxidase활성과 엽록소 함량에 미치는 효과를 조사하였다. 0.03mM Cd처리군의 경우 peroxidase활성이 3.9배 증가하였으나 엽록소 함량은 대조군의 63%로 감소하였다. 0.04mM Pb처리군의 경우 2.5배의 peroxidase 활성증가를 보였으나 엽록소 함량은 대조군의 72%로 감소하였다. 뿐만 아니라 세포내에서 활성산소의 생성을 유도함으로써 산화적 스트레스를 유발하는 물질인 Cu와 Fe이 peroxidase활성에 미치는 효과를 살펴보았다. 0.5mM CuSO$_4$와 0.5mM FeS0$_4$에 의하여 벼 Peroxidase 활성은 각각 57%와 65%씩 감소하였다. 그러나 라디칼 소거제인 ethanol에 의하여 Cu와 Fe에 의한 활성억제는 거의 완전하게 보호되었다. 이에 비해 dimethyl sulfoxide, mannitol, thiourea와 histidine은 Cu와 Fe에 의한 활성억제에 대하여 서로 다른 라디칼 소거효과를 나타냈다.

• BMB Reports
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• 제30권6호
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• pp.379-384
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• 1997

The effects of several ions on the specific activity and isozyme patterns of cellular and secretory isoperoxidases were studied in suspension-cultured cells of rice (Oryza sativa L.). Peroxidase release into the culture medium occurred in the absence of added calcium. The addition of calcium ion greatly stimulated the secretion of cationic isoperoxidases such as C2 and C3 into the medium: a maximum 11 fold increase of secretions occurred in the presence of 5 mM $CaCl_2$, and the secretion was accomplished within 1 hour after the addition of $CaCl_2$. About a 10 fold increase of the peroxidase secretion into the medium did occur with 0. 5% NaCl, whereas cellular isoperoxidase levels were reduced notably. About a 6 fold increase of the specific activity of cellular isoperoxidase was found in 5 mM $NiCl_2$-treated cell, while $NiCl_2$ had no effect on the secretion of peroxidase into the medium. Various concentrations of KCl did not change peroxidase secretion, but 5 mM $ZnCl_2$ reduced peroxidase secretion greatly. The major secretory isoperoxidases stimulated by $CaCl_2$, NaCl and cellulase were composed of cationic isoperoxidases C2 and C3, which were found to be localized in the cell wall of rice by examination of the enzyme in the protoplast. Furthermore, the secretion rates of secretory isoperoxidases were increased rapidly when cellulase was treated in the absence of the osmotic stabilizer of 0.4 M mannitol. These results suggest that the stimulations of secretory isoperoxidase levels seem to be due to the stimulation of secretion into the culture medium of rice.

• Molecules and Cells
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• 제20권1호
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• pp.30-34
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• 2005

This study was carried out to identify a high-resolution marker for a gene conferring resistance to brown planthopper (BPH) biotype 1, using japonica type resistant lines. Bulked segregant analyses were conducted using 520 RAPD primers to identify RAPD fragments linked to the BPH resistance gene. Eleven RAPDs were shown to be polymorphic amplicons between resistant and susceptible progeny. One of these primers, OPE 18, which amplified a 923 bp band tightly linked to resistance, was converted into a sequence-tagged-site (STS) marker. The STS marker, BpE18-3, was easily detectable as a dominant band with tight linkage (3.9cM) to Bph1. It promises to be useful as a marker for assisted selection of resistant progeny in backcross breeding programs to introgress the resistance gene into elite japonica cultivars.