• 제목/요약/키워드: Osmotic pressure

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차세대염기서열 분석을 이용한 고려인삼과 미국삼의 전사체 분석 (Characterization of Root Transcriptome among Korean Ginseng Cultivars and American Ginseng using Next Generation Sequencing)

  • 조익현;김영창;이승호;김장욱;김선태;현동윤;김동휘;김기홍;김홍식;정종욱;방경환
    • 한국약용작물학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.339-348
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    • 2014
  • The transcriptomes of four ginseng accessions such as Cheonryang (Korean ginseng cultivar), Yunpoong (Korean ginseng cultivar), G03080 (breeding line of Korean ginseng), and P. quinquefolius (American ginseng) was characterized. As a result of sequencing, total lengths of the reads in each sample were 156.42 Mb (Cheonryang cultivar), 161.95 Mb (Yunpoong cultivar), 165.07 Mb (G03080 breeding line), and 166.48 Mb (P. quinquefolius). Using a BLAST search against the Phytozome databases with an arbitrary expectation value of 1E-10, over 20,000 unigenes were functionally annotated and classified using DAVID software, and were found in response to external stress in the G03080 breeding line, as well as in the Cheonryang cultivar, which was associated with the ion binding term. Finally, unigenes related to transmembrane transporter activity were observed in Cheonryang and P. quinquefolius, which involves controlling osmotic pressure and turgor pressure within the cell. The expression patterns were analyzed to identify dehydrin family genes that were abundantly detected in the Cheonryang cultivar and the G03080 breeding line. In addition, the Yunpoong cultivar and P. quinquefolius accession had higher expression of heat shock proteins expressed in Ricinus communis. These results will be a valuable resource for understanding the structure and function of the ginseng transcriptomes.

자작나무 콘테이너묘(苗)의 경화단계(硬化段階) 생장(生長)에 미치는 UV-B 와 수분(水分)스트레스의 효과(效果) (Effects of UV-B Radiation and Water Stress on Hardening Phase Growth of Container-Grown Betula platyphylla Seedlings)

  • 김종진;홍성각
    • 한국산림과학회지
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    • 제87권4호
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    • pp.601-610
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    • 1998
  • 본 연구는 시설에서 자란 콘테이너 묘목(苗木)의 경화과정(硬化過程)에 UV-B의 이용 가능성을 탐색하고자 생장상(生長箱)에서 4개월간 생육(生育)시킨 자작나무 묘목을 대상으로 UV-$B_{BE}$ $3.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$$5.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 수준의 UV-B 처리와 수분(水分)스트레스 처리(處理)를 4주간 실시하여 경화처리 전(前), 후(後)의 생장(生長) 및 생리적(生理的) 특성을 비교 분석하였다. UV-B 또는 수분스트레스 처리는 수고생장(樹高生長), 잎의 건물량축적(建物量蓄積)을 감소시켰다. UV-B 처리는 근원경생장(根元徑生長)을 감소시켰으나 수분스트레스 처리는 근원경생장을 증진시켰다. UV-B 처리 또는 수분스트레스 처리에 의한 잎의 건물량감소는 묘목의 T/R율을 감소시켰다. T/R율의 감소효과는 수분스트레스 처리에서 가장 크게 나타났다. 엽록소(葉緣素) 지수(指數)는 UV-B 5.2에서 가장 낮았으며 UV-B 3.2와 수분스트레스 처리에서는 비슷한 수준이었다. UV-B 또는 수분스트레스 처리는 콘테이너 묘목의 함수율(含水率)과 수분포텐셜을 낮추었으며 삼투압(滲透壓)을 높혔다. 경화처리에 의한 잎과 줄기의 함수율 감소는 UV-B 처리에 의해서는 빠르게 일어났으나 수분스트레스 처리에 의해서는 보다 서서히 일어났다. 이상의 결과를 보면, 자작나무 콘테이너 묘목의 경화단계에 처리된 UV-B에 의한 생장반응(生長反應) 및 수분생리(水分生理) 변화는 수분스트레스 처리에서의 효과와 유사한 면이 관찰되었다.

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Cryopreservation with Trehalose Reduced Sperm Chromatin Damage in Miniature Pig

  • Park, Cheol-Ho;Kim, Sung-Won;Hwang, You-Jin;Kim, Dae-Young
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.107-111
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    • 2012
  • Miniature pig sperm cryopreservation is continually researched in biotechnology for breed conservation and reproduction. It is important to control the temperature at each stage of cryopreservation and cryoprotectant. It is also necessary to find the optimal cryoprotectant concentration and chemical elements of the extender. Recently, many studies have used various cryoprotectant materials, such as dimethyl sulphoxide (DMSO), ethylene glycol (EG), antifreeze protein (AFP), amides, and glycerol. Glycerol is a commonly used cryoprotectant. However, glycerol has critical cytotoxic properties, including osmotic pressure and it can cause irreversible damage to live cells. Therefore, We focused on membrane fluidity modifications can reduce cell damage from freezing and thawing procedures and evaluated on the positive effects of trehalose to the viability, chromatin integrity, and motility of boar sperm. Miniature pig sperm was separated from semen by washing with modified- Modena B (mMB) extender. After centrifugation, the pellet was diluted with the prepared first extender. This experiment was designed to compare the effects that sperm cryopreservation using two different extenders has on sperm chromatin. The control group used the glycerol only and it was compared with the glycerol and glycerol plus trehalose extender. Sperm viability and motility were evaluated using WST1 assays and computer-assisted semen assays (CASA). Chromatin structure was examined using acridine orange staining. For the motility descriptors, trehalose caused a significant (p<0.01) increase in total motility ($57.80{\pm}4.60%$ in glycerol vs. $75.50{\pm}6.14%$ in glycerol + trehalose) and progressive ($51.20{\pm}5.45%$ in glycerol vs. $70.74{\pm}8.06%$ in glycerol + trehalose). A significant (p<0.05) increase in VAP ($42.70{\pm}5.73{\mu}m/s$ vs. $59.65{\pm}9.47{\mu}m/s$), VSL ($23.06{\pm}3.27{\mu}m/s$ vs. $34.60{\pm}6.58{\mu}m/s$), VCL ($75.36{\pm}11.36{\mu}m/s$ vs. $99.55{\pm}12.91{\mu}m/s$), STR ($54.4{\pm}2.19%$ vs. $58.0{\pm}1.63%$), and LIN ($32.2{\pm}2.05%$ vs. $36.0{\pm}2.45%$) were also detected, respectively. The sperm DNA fragmentation index was 48.8% to glycerol only and 30.6% to glycerol plus trehalose. Trehalose added group showed higher percentages of sperm motility, stability of chromatin structure than glycerol only. In this study, we suggest that trehalose is effective in reducing freezing damage to miniature pig sperm and can reduce chromatin damage during cryopreservation.

글루코노델타락톤의 김치 발효 지연 효과 (Retardation of Kimchi Fermentation by Addition of Glucono-δ-lacton)

  • 한진숙;강준수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.553-559
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    • 2004
  • 본 연구에서는 미생물이 생성하는 글루코노델타락톤을 김치에 첨가하여 냉장저장하였을 때, 김치의 초기 pH를 강하시켜 김치의 주발효균인 유산균의 생육을 억제하여 김치의 보존성을 향상시키고 숙성기간을 연장시키고자 하였다. GDL이 첨가된 김치의 초기 pH강하는 GDL이 수용액에서 유기산인 글루콘산으로 전환되면서 나타나는 현상이며 삼투압 작용에 의해 점차 평형을 이루게 되어 pH가 상승하였다가 숙성이 진행되면서 대조구보다 완만하게 pH가 저 하하였다. pH 강하로 인하여 김치의 초기 유산균의 생육이 지연되면서 대조구와 비교시 숙성기간동안 산 생성량이 적게 나타났다. HPLC 분석에서 김치의 발효동안 oxalic acid, succinic acid, lactic acid, malic acid와 acetic acid가 생성되는 것으로 나타났으며, 대조군의 경우 GDL을 첨가한 경우보다 lactic acid의 생성량이 현저히 많았다. 김치에 첨가된 GDL은 초기 주 발효균인 L. mesenteroides의 생육을 억제함으로써 김치의 숙성을 지연시키고, 그 이후의 L. brevis와 산내성 이 강한 L. plantarum의 생육을 억제함으로써 산도의 증가를 지연시키고 김치 조직의 연화를 방지 할 수 있는 것으로 생각된다. 또한, 글루콘산은 무색의 순한 청량한 신맛을 띄는 유기산으로 관능검사에서 김치 고유의 맛과 향기에 영향을 주지 않았다. 따라서, 김치 제조시 GDL의 첨가는 김치의 유산균의 생육지연을 통하여 김치가 숙성에 도달하는 시간을 지연, 유지 시켜 가식 기간을 연장시킬 수 있으면서, 관능적 품질에 차이가 없는 김치를 제조할 수 있었다.

현사시나무에서 MYC2 유전자의 분리 및 노화 지연에 관한 특성 구명 (Identification and characterization of the MYC2 gene in relation to leaf senescence response in hybrid poplar (Populus alba × P. glandulosa))

  • 최현모;배은경;조진성;이효신;최영임
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권4호
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    • pp.409-415
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    • 2017
  • JA는 병원균과 곤충에 대한 방어기작 뿐만 아니라 식물 노화에도 관여하는 식물 호르몬이다. Basic helix-loop-helix 전사인자인 MYC2는 JA의 신호전달반응의 핵심조절자 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 MYC2 유전자를 분리하고 발현특성을 조사하였으며, 다양한 환경 스트레스에 대한 내성을 갖는 임목을 생산하기 위하여 MYC2를 과발현시킨 현사시나무를 개발하였다. 포트에 식재된 MYC2 과발현 현사시나무는 대조구에 비해 잎 노화 표현형이 지연되는 특징을 보였으며, 엽록소 손실이 적은 것으로 나타났다. 또한 가을의 온도 및 광 주기 조건에서 MYC2 과발현 현사시나무의 광화학 효율을 측정한 결과 대조구보다 높은 특징을 보였다. 따라서 현사시나무의 MYC2 유전자가 낙엽이 지는 가을 동안에도 지속적인 생장을 가능하게 하여 임목의 바이오매스를 증진시키는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

유도용액으로 비료를 사용한 정삼투 해수담수화에서 유도용액의 성능 평가 (Evaluating the Performance of Draw Solutions in Forward Osmosis Desalination Using Fertilizer as Draw Solution)

  • 정남조;김승건;이호원
    • 멤브레인
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    • 제24권5호
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    • pp.400-408
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    • 2014
  • 유도용액으로 비료를 사용하는 정삼투식 해수담수화에서 유도용액의 성능을 평가하였다. 일반적으로 많이 사용되는 비료 중에서 삼투압, 용해도 및 pH 등을 고려하여 $NH_4NO_3$, $NH_4H_2PO_4$, $(NH_4)_2HPO_4$, KCl, $KNO_3$$KHCO_3$를 유도용액 후보군으로 선정하였다. 수투과선속, 질소와 인의 역용질선속 및 비역용질선속을 측정하여 유도용액의 성능을 평가하였다. KCl은 본 연구에서 선정된 유도용액 중에서 가장 높은 수투과선속을 나타낸 반면에 $(NH_4)_2HPO_4$는 가장 낮은 수투과선속을 나타내었다. $NH_4H_2PO_4$가 가장 낮은 역용질선속 및 비역용질선속을 보였으며, $(NH_4)_2HPO_4$ < $KNO_3$ < $NH_4NO_3$의 순서로 역용질선속 및 비역용질선속이 증가하였다. $NH_4H_2PO_4$는 비록 다른 유도물질에 비해 수투과선속이 낮으나 비료의 주요 성분인 질소와 인을 모두 포함하고 있을 뿐만 아니라 질소와 인의 역용질선속 및 비역용질선속이 다른 유도물질에 비해 매우 낮으므로 FDFO (fertilizer drawn forward osmosis)에서 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

유도용액으로 혼합비료를 사용한 정삼투식 해수담수화에서 혼합비료의 성능평가 (The Performance Evaluation of Blended Fertilizers as Draw Solution in Forward Osmosis Desalination)

  • 김승건;이호원
    • 멤브레인
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    • 제28권1호
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    • pp.45-54
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    • 2018
  • 본 연구는 비료를 이용한 정삼투식 해수담수화에서 가장 적합한 유도용액을 찾기 위한 연구이다. 이를 위하여 삼투압, 용해도 및 pH를 고려하여 20종의 혼합 비료를 선정하고, 수투과선속과 질소, 인 및 칼륨의 역용질선속과 비역용질선속을 측정하여 각 혼합비료 유도용액의 성능을 평가하였다. KCl을 함유한 혼합비료의 수투과선속이 다른 혼합비료에 비해 높게 나타났다. ${NO_3}^-$를 함유한 혼합비료 유도용액의 질소 역용질선속과 비역용질선속은 ${NO_3}^-$를 함유하지 않은 혼합비료 용액에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 또한 $NH_4H_2PO_4$$KNO_3$를 각각 함유한 혼합비료 유도용액의 인 및 칼륨에 대한 역용질선속과 비역용질선속은 $NH_4H_2PO_4$$KNO_3$를 함유하지 않은 혼합비료 용액에 비해 상대적으로 높게 나타났다. $(NH_4)_2HPO_4$와 KCl의 혼합비료 유도용액은 비료의 필수성분인 질소, 인 및 칼륨을 모두 포함하고 있고, 수투과선속이 클 뿐만 아니라 질소, 인 및 칼륨에 대한 역용질선속이 작아 정삼투식 해수담수화용 유도용액의 유도물질로서 가장 적합하다고 판단된다.

해양심층수와 지하염수 자원의 특성 (Comparative Analysis on Resources Characteristics of Deep Ocean Water and Brine Groundwater)

  • 문덕수;정동호;김현주;신필권
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.42-46
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    • 2004
  • 해양심층수는 겨울철 표층수의 냉각으로 인하여 동해 고위도 지역인 극 지역에서 형성된 후 점차로 표층수와 혼합이 차단된 상태로 순환한다. 하구역 혼합만큼 뚜렷하지는 않지만, 지하염수는 순환해수와 지하수의 혼합물기다 높은 삼투압을 가지고 있는 해수는 바다와 연결된 대수층으로 스며들어 지하수와 혼합하게 된다. 해양심층수와 지하염수의 자원특성을 파악하기 위하여 이들 수괴의 기원과 성분 및 각 수자원에 대한 수질 특성과 자원 안정성을 조사하였다. 해수 중 산소와 수소 동위원소 비는 0‰, 인 반면, 지하염수는 지표수의 순환선(meteoric water line) 위에 있거나, 벗어나는 경우도 있다. 이러한 현상은 두 수괴가 다른 기원을 가지고 있다는 것을 의미한다. 해수에 용존 된 주성분 이온(Na, Ca, Mg, K) 들은 각각 일정한 성분비를 이루고 있다. 그러나 지하염수에서 이들 주성분 원소들의 일정성분비의 법칙이 성립하지 않는 것이 관측되었다. 그 이유는 주변 토양과 지하수 사이의 화학적 반응에 기인한다. 또한 해양심층수는 지하염수에 비하여 기능성 미량 원소들이 풍부하고 생물학적 친하력이 높은 반면, 유해한 박테리아와 인공 오염물이 적은 특성을 가지고 있으며, 자원적인 측면에서도 안정성을 가지고 있다.

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몽골 반건조 지역에서 토양 개량이 백양나무와 비술나무 묘목의 활착 및 생장에 미치는 영향 (Effects of Soil Amendments on Survival Rate and Growth of Populus sibirica and Ulmus pumila Seedlings in a Semi-arid Region, Mongolia)

  • 정예지;윤태경;한새롬;강호덕;이명종;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권4호
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    • pp.703-708
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    • 2014
  • 본 연구는 몽골 반건조 지역 현지에서 토양 개량이 묘목의 활착 및 생장에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위하여 알칼리성 사질 토양인 연구대상지에 2년생 백양나무(Populus sibirica)와 비술나무(Ulmus pumila) 묘목을 심고 질소(시비량에 따라 2수준), 황, 인공보습제, 황토가공소재 등을 처리하였다. 4개월 뒤, 두 수종의 묘목 활착률은 질소 시비량의 증가에 따라 감소하였다. 일반적으로 질소의 시비는 양분을 공급하여 묘목의 활착률 및 생장을 높이는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 연구 결과에서 나타난 활착률 감소는 과다시비로 인한 토양 삼투압의 증가에 의한 것으로 보인다. 두 수종 모두 황토가공물질 처리구에서 근원경 생장에 유의한 증가가 나타났다. 그리고 백양나무의 경우 인공보습제 처리구에서도 근원경 생장이 유의하게 증가하였는데, 이는 백양나무가 건조에 내성이 있음에도 불구하고 수분 요구도가 높은 포플러속에 속하기 때문인 것으로 보인다. 반면 황 처리는 두 수종의 활착률과 근원경 생장 모두에서 효과가 없는 경향이 나타났는데, 이는 건조지 토양의 낮은 황산화율 때문으로 추정된다. 향후 건조/반건조 지역에서 토양 개량의 장기적인 효과를 알아보기 위하여 묘목 생장 및 토양 특성에 대한 지속적인 모니터링이 요구되며, 연구 수종에 적합한 시비량 산정을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.

바이오플락 탈질수가 어린 흰다리새우, Litopenaeus vannamei의 생존율 및 생리특성에 미치는 영향 (Influence of denitrified biofloc water on the survival rate and physiological characteristics of Pacific white shrimp juveniles, Litopenaeus vannamei)

  • 김수경;장진우;조영록;김준환;김수경
    • 환경생물
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    • 제37권2호
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    • pp.136-143
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    • 2019
  • 안정된 바이오플락 사육수에는 대량의 미생물들이 존재하고 있으며 사육수온이 높아 재사용이 가능할 경우 빠른 수질안정화 및 에너지 절약을 할 수 있다. 바이오플락 사육수 내 부유하고 있는 자가 및 타가 영양세균은 호기성과 혐기성 세균을 모두 포함하고 있어 탄소원을 넣고 산소를 공급하지 않는 혐기성 상태로 만들면 탈질과정이 가능하다. 본 연구에서 바이오플락 탈질수의 특성은 암모니아(6.9 mg L-1), 아질산(0.3 mg L-1), 질산농도(9.2 mg L-1), 높은 pH(8.42), alkalinity (590 mg L-1)였으며 이 탈질수를 첨가한 사육수의 물리적 환경 변화가 어린새우의 생존 및 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 탈질수를 100% 사용하여도 생존율의 변화를 보이지 않았으나 혈림프를 포함한 체액 분석결과 탈질수 혼합에 의한 조직손상 및 스트레스 지표인 크레아틴, 혈중 요소성 질소의 증가가 관찰되었고 탈질수 혼합비율이 높을수록 새우 체내 이온(Na+, K+, Cl-)의 농도가 유의적으로 감소하여 향후 삼투압조절에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타남에 따라 탈질수를 일정비율로(50% 미만) 혼합하여 사용하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.