• 제목/요약/키워드: Optimization of cultivation

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양앵두 왜성대목 'Gisela 5'의 기내번식을 위한 정단배양조건의 최적화 (Optimization of apical tip culture condition for In Vitro propagation of 'Gisela 5' dwarf cherry rootstock)

  • 쉬쥔핑;강인규;김창길;한증술;최철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제42권1호
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    • pp.49-54
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    • 2015
  • 본 연구의 결과를 바탕으로 중요한 양앵두 왜성대목의 하나인 'Gisela 5'의 미세번식을 위한 일련의 체계적 과정을 제안한다. 봄철 새롭게 생장한 신초로부터 절취한 정단조직을 IBA 0.5 mg/L와 BA 0.5 또는 1.0 mg/L가 첨가된 1/2MS배지에 치상하였을 때 hyperhydricity가 없고 왕성한 생장을 하는 정상 신초의 획득율이 90%에 달하였다. 다음단계로, 기내에서 유지된 모식물체로부터 채취한 신초를 IBA 0.5 mg/L와 BA 0.5 mg/L가 첨가된 전MS배지에 이식하면 약 9배에 이르는 수준으로 신초가 증식되었다. 증식된 신초는 IBA 2.0 mg/L가 첨가된 1/2MS배지로 이식하면 지상부의 정상생장과 함께 왕성하게 발근하였다. 발근한 유식물체는 비교적 손쉽게 최종적으로 기외 순화시킬 수 있었는데, 기외 이식 상토로는 버미큘라이트, 펄라이트 및 피트모스의 혼합비율을 1:1:1로 하는 것이 가장 적합하였다. 본 연구의 결과가 양앵두 재배와 양앵두 대목의 생산에 유용하게 활용되기를 기대한다.

식물 병원성 곰팡이에 길항작용을 갖는 다양한 Bacillus sp.의 균주 분리와 특성에 관한 연구 (Isolation and Characterization of Various Strains of Bacillus sp. having Antagonistic Effect Against Phytopathogenic Fungi)

  • 김희숙;김지윤;이송민;박혜정;이상현;장정수;이문현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.603-613
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    • 2019
  • 본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 균주를 이용하여 식물 병원성 곰팡이에 대해서 길항작용을 나타내는 것을 확인하였으며, 또한 분리 균주의 경우 세균성 균주에 대해서도 길항작용을 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 길항작용은 Bacillus 속이 생산하는 2차 대사산물인 siderophore, 항생물질, 세포 외 효소 활성 등에 의해서 식물 병원성 곰팡이에 대한 길항작용을 나타내는 것으로 보이며, 특히 분리 균주로부터 생산되는 세포 외 효소는 식물 병원성 곰팡이의 세포벽에 용균작용 일으킴에 따라 세포벽을 분해하여 식물 병원성 곰팡이의 생장을 저해할 것으로 생각된다. 또한 질소 고정능 및 IAA 생성능을 통해 식물 생장 촉진 및 식물 병원성 곰팡이 성장을 억제시킬 수 있는 생물학적 제제로서 식물재배에 도움을 줄 것으로 기대된다. 최종 선별된 Bacillus subtilis ANGa5, Bacillus aerius ANGa25, Bacillus methylotrophicus ANGa27를 이용하여 식물 병원성 곰팡이 방제 및 식물 생장촉진활성을 가지는 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.

Aeromonas hydrophila KH-54가 분비하는 유기폐수처리용 생물응집제 생산조건의 최적화 (Optimization of Bioflocculant Production Conditions for Organic Wastewater Treatment with Aeromonas hydrophila KH-54)

  • 서호찬;이정석;윤주환;이윤석;조홍연
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권6호
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    • pp.465-470
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    • 1998
  • 미생물이 생산하는 유기폐수처리용 생물응집제를 개발하기 위하여 보관균주 및 자연계로부터 100 units/ml 이상의 응집활성을 나타내는 응집제 생산균주를 1차로 분리하고 돈분폐수에서 가장 높은 제거율을 보인 KH-54를 최종 선별하였다. 선별된 균주는 Aeromonas hydrophila로 동정되었으며 응집제 생산을 위한 최적 배양조건은 2.0% mannitol, 0.05% ammonium chloride, 0.02% $KH_2PO_4$, 0.01% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.05% yeast extract 조성의 배지와 초기 pH 7.0, 배양온도 $25^{\circ}C$ 및 교반속도 150 rpm 의 환경인자들이었다. 상기의 조건으로 4일 배양하였을 때 770 units/ml의 응집활성과 81%의 높은 nephelometer turbidity unit(NTU) 제거율을 나타내었으며 이 응집물질은 돈분폐수 이외 두부공업폐수 92%, 제당폐수 78%, 주정공업폐수 68% 및 항생물질 발효공업폐수 36%의 NTU 제거율을 각각 나타내었다.

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환경스트레스와 관련된 indole-3-acetic acid 및 1-aminocylopropane-1-carboxylyic acid deaminase 활성을 갖는 박테리아의 분리와 특성 연구 (Isolation and Characterization of Indole-3-acetic acid- and 1-aminocylopropane-1-carboxylyic Acid Deaminase-producing Bacteria Related to Environmental Stress)

  • 김희숙;김지윤;이송민;박혜정;이상현;장정수;이문현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.390-400
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    • 2019
  • 본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 미생물을 이용하여 식물 생장 촉진활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능을 확인하고자 하였으며, 분리주 간에 비교우위를 통해 Pseudomonas plecoglossicida ANG14, Pseudarthrobacter equi ANG28, Beijerinckia fluminensis ANG34, Acinetobacter calcoaceticus ANG35를 최종 선정하였다. 이들은 ACC deaminase 생성능, IAA 생성능, 질소 고정능, 인산 가용화능 및 siderophore 생성능을 모두 가지며, 일부 식물병원성 곰팡이에 대해 길항능을 가지는 것을 확인하였다. 특히 ANG35의 경우에는 7가지 식물병원성 곰팡이 중 6가지에 대해 비교적 높은 억제율을 나타내어 식물 생장 촉진뿐만 아니라 방제활성을 가지므로 식물이 생장하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한, 4균주 간의 세포외 효소활성 synergy effect를 확인한 결과 단독배양을 했을 때보다 혼합배양 시 세포외 효소활성이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 식물 생장촉진 활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 결과를 통해 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.

Bacillus subtilis에서 발현된 재조합 Endoxylanase 농축과 안정화 공정의 최적화 (Process Optimization for Concentration and Stabilization of Recombinant Endoxylanase Expressed in Bacillus subtilis)

  • 최영록;박정하;남수완;김영만;권현주;김병우
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.322-327
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    • 2004
  • 구성적 promoter인 $P_{JH}$ promoter 하류에 연결된 Bacillus sp. 유래의 endoxylanase를 B. subtilis에서 과발현 하였다. 발현된 plasmid, pJHKJ4는 자체 promoter($P_{B}$)와 Bacillus의 강력한 promoter($P_{JH}$)가 tandem으로 위치하여 transcription되었다. B.subtilis DB431에 형질전환된 균주를 glucose가 함유된 LB 배지에서 배양 후 총활성 및 분비효율은 140 U/ml 으로 나타났다. 배양상등액은 ultrafiltration(MW cut off 10 kDa and 30 kDa)과 염석법으로 농축하였다. 효소의 농축에서 ultrafiltration이 70% ammonium sulfate precipitation 보다 효과적이었다. $50^{\circ}C$ 에서 농축된 효소액의 안정화는 NaCl, glycerol, sorbitol, and $CaCl_{2}$ 등의 다양한 안정제를 농도별로 첨가하여 안정제의 효과를 검토한 결과 가장 효과적인 안정제는 NaCl과 $CaCl_{2}$ 이었다.

토픽모델링과 언어네트워크분석을 활용한 스마트팜 연구 동향 분석 (A Study on Research Trends in the Smart Farm Field using Topic Modeling and Semantic Network Analysis)

  • 오주연;이준명;홍의기
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권2호
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    • pp.203-215
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 토픽모델링과 언어네트워크분석을 활용하여 한국의 스마트팜 분야 연구 동향과 지식구조를 파악하는 것이다. 연구목적을 달성하기 위하여 KCI(Korea Citation Index)의 스마트팜 관련 국내 학술지 104편을 대상으로 핵심어와 핵심어들의 연결 관계를 분석하고, LDA 토픽모델링 기법을 이용하여 연구주제와 관련된 토픽들을 분석하였다. 언어네트워크분석 결과, 국내 스마트팜 관련 연구 분야의 주요핵심어는 '환경', '시스템', '사용', '기술', '재배' 등이 나타났으며, 연결중심성, 매개중심성, 위세중심성 결과도 제시하였다. 토픽모델링분석결과, Topic 1은 '스마트팜 도입 분석', Topic 2는 '친환경 스마트팜과 스마트팜의 경제적 효율성', Topic 3은 '스마트팜 플랫폼 설계', Topic 4는 '스마트팜 생산 최적화', Topic 5는 '스마트팜 생태계', Topic 6은 '스마트팜 시스템 구현', Topic 7은 '스마트팜 관련 정부 정책'으로 나타났다. 본 연구는 국내 스마트팜 관련 연구 동향을 살펴봄으로써, 향후 국내의 스마트팜을 발전시키는 데 필요한 정책개발과 연구 방향성을 설정하는데 기초자료가 될 것으로 기대한다.

동충하초속균의 균사생장최적화 (Optimization of Mycelial Growth of Entomogenous fungi of the Genus Cordyceps)

  • 홍인표;남성희;정이연;성규병;남학우;강석우;허현;이민웅;곽순성
    • 한국버섯학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.149-156
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    • 2004
  • 본 연구는 동충하초속균의 자실체 인공 재배를 위한 기초자료를 얻고자 제주도 한라산에서 채집한 Cordyceps longissima, C. militaris, C. pruinosa 등 야생 동충하초의 형태적, 생리적 특성조사를 수행하였다. Cordyceps longissima : 지좌는 숙주에서 1~2개 발생하며 곤봉형 또는 불규칙형으로 표면이 다소 거칠고 적갈색을 띤다. 두부는 $23{\sim}59{\times}6{\sim}8mm$이며, 병부는 원통형으로 $37{\sim}151{\times}2.5{\sim}4.0mm$이다. 자낭각은 묻힌형으로 $553{\sim}600{\times}215{\sim}270{\mu}m$. 자낭은 가는 원통형으로 $330{\sim}510{\times}5{\sim}6{\mu}m$이며, 자낭포자는 $11{\sim}13{\times}1.4{\sim}1.8{\mu}m$이다. 자실체는 매미목 매미과의 곤충에서 발생하였다. 균사 생장은 MCM 배지에서 $25^{\circ}C$, 4주 배양시 73 mm이며, 균사의 색택은 진황색을 나타내었다. 탄소원으로는 단당류인 glucose, 질소원으로는 potassium nitrate를 가장 잘 이용하였다. C. militaris : 지좌는 숙주에서 1~3개 발생하며 곤봉형으로 주황색을 띤다. 두부는 $9{\sim}23{\times}6{\sim}8mm$이며, 병부는 원통형으로 $27{\sim}30{\times}6{\sim}7mm$이다. 자낭각은 반묻힌형으로 $465{\sim}510{\times}260{\sim}310{\mu}m$. 자낭은 가는 원통형으로 $320{\sim}385{\times}4.2{\sim}4.8{\mu}m$이며, 자낭포자는 $2.2{\sim}4.5{\times}1.2{\sim}1.4{\mu}m$이다. 자실체는 나비목 곤충의 번데기에서 발생하였다. 균사 생장은 PDA 배지에서 $25^{\circ}C$, 4주 배양시 71 mm이며, 균사의 색택은 연노랑색을 나타내었다. 탄소원으로는 단당류인 frucose, 질소원으로는 potassium nitrate를 가장 잘 이용하였다. C. pruinosa : 지좌는 숙주에서 1개 발생하며 곤봉형으로 주홍색을 띤다. 두부는 $7{\sim}9{\times}3{\sim}4$이며, 병부는 원통형으로 $13{\sim}22{\times}2{\sim}3mm$이다. 자낭각은 반묻힌형으로 $350{\sim}520{\times}130{\sim}310{\mu}m$. 자낭은 원통형으로 $256{\sim}270{\times}5{\sim}6{\mu}m$이며, 자낭포자는 $3.2{\sim}5.1{\times}0.8{\sim}1.3{\mu}m$이다. 자실체는 나비목 곤충의 번데기에서 발생하였다. 균사 생장은 PDA 배지에서 $25^{\circ}C$, 4주 배양시 60 mm이며, 균사의 색택은 연붉은색을 나타내었다. 탄소원으로는 단당류인 arabinose와 mannose, 질소원으로는 sodium nitrite를 가장 잘 이용하였다.

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반응표면방법에 의한 Phellinus sp. 고체배양의 최적화 (Optimization for Solid Culture of Phellinus sp. by Response Surface Methodology)

  • 강태수;강안석;손형락;강미선;임양이;이신영;정성모
    • 한국균학회지
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    • 제26권2호통권85호
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    • pp.265-274
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    • 1998
  • 목질진흙버섯(Phellinus sp.) 자실체의 인공재배를 위한 기초자료마련의 일환으로 자실체로부터 순수분리한 상황속의 한 균주를 이용하여 참나무 (Quercus aliena), 뽕나무(Morus alba) 및 오리나무(Alnus japonica)의 3종 톱밥기질에 따른 균사생육의 최적조건을 반응표면분석방법으로 조사하였다. 균사생육에 영향을 미치는 3종의 독립변수(쌀겨첨가량, 배지의 초기 pH 및 수분함량)와 그 최적값을 검토한 결과, 쌀겨첨가량은 3종의 톱밥배지 모두에서 약 30%(w/w) 첨가시에 가장 좋았으며, 수분함량은 $65{\sim}70%(w/v)$ 범위 에서 좋았다. 배지의 초기 pH는 참나무와 뽕나무에서는 $pH\;5{\sim}6$, 오리나무 톱밥배지의 경우는 pH 6에서 가장 좋았다. 균사의 생육온도는 모든 톱밥배지에서 $25{\sim}30^{\circ}C$의 온도범위에서 좋았으나, 톱밥수종에 따른 차이를 보였다. 균사생육에 영향을 미치는 쌀겨첨가량$(X_1)$, 배지의 초기 $pH(X_2)$ 및 수분함량 $(X_3)$을 각각 종속변수로 하고, 균사의 생육길이를 독립변수(Y)로 하여 반응 표면분석한 결과, 참나무 톱밥의 경우, 쌀겨첨가량 31.01%(w/w), 배지의 PH 5.31, 그리고 수분함량 69.03%(w/v)에서 얻어졌으며, 이때 기대되는 균사의 생육길이는 8.32cm이었다. 특히, 쌀겨 첨가량$(X_1)$과 수분함량$(X_3)$)의 회귀계수가 높아, 이 변수들이 균사생육에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 뽕나무 톱밥배지의 경우, 쌀겨첨가량, 배지의 초기 pH 및 수분함량의 정상점은 각각 28.77%(w/w), 5.28및 69.8%(w/v)로, 예측되는 균사의 생육길이는 7.60 cm이었다. 오리나무 톱밥 배지의 정상점은 쌀겨첨가량 28.74%(w/w), 배지의 pH 6.04및 수분함량 66.96%(w/v)으로, 이때, 예상되는 균사의 생육길이는 5.38cm이었다. 이상의 결과로부터 목질진흙버섯의 균사 생육과 독립변수들 사이에는 상관관계가 높았고, 쌀겨첨가량과 배지의 초기 pH가 수분함량보다 균사생육에 더 큰 영향을 미쳤으며, 목질진흙버섯의 균사 생육을 위한 최적의 톱밥 수종은 참나무(Quercus aliena)>뽕나무(Morus alba)>오리나무(Alnus japonica)의 순이었다.

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환경요인을 이용한 다층 퍼셉트론 기반 온실 내 기온 및 상대습도 예측 (Prediction of Air Temperature and Relative Humidity in Greenhouse via a Multilayer Perceptron Using Environmental Factors)

  • 최하영;문태원;정대호;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.95-103
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    • 2019
  • 온도와 상대습도는 작물 재배에 있어서 중요한 요소로써, 수량과 품질의 증대를 위해서는 적절히 제어 되어야 한다. 그리고 정확한 환경 제어를 위해서는 환경이 어떻게 변화할지 예측할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 현시점의 환경 데이터를 이용한 다층 퍼셉트론(multilayer perceptrons, MLP)을 기반으로 미래 시점의 기온 및 상대습도를 예측하는 것이다. MLP 학습에 필요한 데이터는 어윈 망고(Mangifera indica cv. Irwin)을 재배하는 8연동 온실($1,032m^2$)에서 2016년 10월 1일부터 2018년 2월 28일까지 10분 간격으로 수집되었다. MLP는 온실내부 환경 데이터, 온실 외 기상 데이터, 온실 내 장치의 설정 및 작동 값을 사용하여 10~120분 후 기온 및 상대습도를 예측하기 위한 학습을 진행하였다. 사계절이 뚜렷한 우리나라의 계절에 따른 예측 정확도를 분석하기 위해서 테스트 데이터로 계절별로 3일간의 데이터를 사용했다. MLP는 기온의 경우 은닉층이 4개, 노드 수가 128개일 때($R^2=0.988$), 상대습도는 은닉층 4개, 노드 수 64개에서 가장 높은 정확도를 보였다($R^2=0.990$). MLP 특성상 예측 시점이 멀어질수록 정확도는 감소하였지만, 계절에 따른 환경 변화에 무관하게 기온과 상대습도를 적절히 예측하였다. 그러나 온실 내 환경 제어 요소 중 분무 관수처럼 특이적인 데이터의 경우, 학습 데이터 수가 적기 때문에 예측 정확도가 낮았다. 본 연구에서는 MLP의 최적화를 통해서 기온 및 상대습도를 적절히 예측하였지만 실험에 사용된 온실에만 국한되었다. 따라서 보다 일반화를 위해서 다양한 장소의 온실 데이터 이용과 이에 따른 신경망 구조의 변형이 필요하다.