• Molecules and Cells
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• 제41권11호
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• pp.979-992
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• 2018

Potato (Solanum tuberosum L.) is the third most important food crop, and breeding drought-tolerant varieties is vital research goal. However, detailed molecular mechanisms in response to drought stress in potatoes are not well known. In this study, we developed EMS-mutagenized potatoes that showed significant tolerance to drought stress compared to the wild-type (WT) 'Desiree' cultivar. In addition, changes to transcripts as a result of drought stress in WT and drought-tolerant (DR) plants were investigated by de novo assembly using the Illumina platform. One-week-old WT and DR plants were treated with -1.8 Mpa polyethylene glycol-8000, and total RNA was prepared from plants harvested at 0, 6, 12, 24, and 48 h for subsequent RNA sequencing. In total, 61,100 transcripts and 5,118 differentially expressed genes (DEGs) displaying up- or down-regulation were identified in pairwise comparisons of WT and DR plants following drought conditions. Transcriptome profiling showed the number of DEGs with up-regulation and down-regulation at 909, 977, 1181, 1225 and 826 between WT and DR plants at 0, 6, 12, 24, and 48 h, respectively. Results of KEGG enrichment showed that the drought tolerance mechanism of the DR plant can mainly be explained by two aspects, the 'photosynthetic-antenna protein' and 'protein processing of the endoplasmic reticulum'. We also divided eight expression patterns in four pairwise comparisons of DR plants (DR0 vs DR6, DR12, DR24, DR48) under PEG treatment. Our comprehensive transcriptome data will further enhance our understanding of the mechanisms regulating drought tolerance in tetraploid potato cultivars.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제34권3호
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• pp.224-234
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• 2018

An efficient method to select drought tolerant Korean native plants using in vitro culture system was established in this study. While the plant growths and root inductions of each plant were proportionately affected by concentrations of mannitol on in vitro culturing seven plant species to test tolerance to osmotic stress, growth index (GI) and number of root induction of Chrysanthemi zawadskii var. latilobum and Dianthus chinensis var. semperflorens plantlets were higher than the others in 125mM mannitol. In test with polyethylene glycol (PEG), plantlets of C. zawadskii var. latilobum and D. chinensis var. semperflorens showed higher GI and number of root induction than the others in 33.3mM. On testing whether the well grown plants under osmotic stress are tolerant to virtual drought stress, there were significant differences in the withering rates of C. zawadskii var. latilobum and D. chinensis and those of were Aster yomena and Centaurea cyanus after 12 days without watering. It was found that significantly lower stomata numbers were shown in both drought tolerant plants than the sensitive plants. Averages of the stomata circumferences and the stomata area in the plantlets of the tolerant species were larger than those of the sensitive plants D. chinensis var. semperflorens showed the lowest transpiration level per unit area. The highest stomatal area per unit area was found in C. zawadskii, followed by D. chinensis var. semperflorens, Aster yomena and C. cyanus. In conclusion, C. zawadskii var. latilobum and D. chinensis var. semperflorens were more tolerant to drought than other two species. Furthermore in vitro selection was successfully used to screen drought tolerance species of native plant species.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권3호
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• pp.135-142
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• 2004

본 연구는 당근과 양파에서 발아력 증진에 미치는 osmotic priming과 SMP효과를 비교하기 위해 수행되었다. Osmotic priming과 SMP 처리과정중 작물별 수분흡수율은 처리 1시간 후 급속한 수분흡수가 이루어졌고, 두 작물 모두 osmotic priming이 SMP보다 수분흡수 속도가 빨랐다. 이러한 경향은 처리 4시간까지 유지되었다. 처리최종일의 수분흡수율은 당근과 양파에서 osmotic priming이 SMP보다 2%높았다. Osmotic priming과 SMP 처리는 두 작물 모두 발아율을 향상시키지 못했지만 $T_{50}$ 및 MDG는 단축되어 조기발아 하였으며, 이러한 경향은 저온인 $15^{\circ}C$에서 더욱 현저하였다. Osmotic priming과 SMP 처리 후 초기함수율로 재건조하면 당근에서는 발아속도에 큰 차이가 없었으나, 양파에서는 표면건조에 비해 발아속도가 지연되었다. Osmotic priming과 SMP 상호처리간 발아력을 비교한 결과 두 작물 모두 SMP 처리가 osmotic priming보다 발아촉진에 효과적이었다. 당근과 양파종자를 osmotic priming과 SMP 처리하면 묘출현율도 향상되었고, 묘출현에 소요되는 일수를 단축시켜 신속한 묘출현을 유도하였다. 그러나 묘출현에 이은 유묘의 초기생육에는 통계적인 유의성은 인정되지는 않았으나 osmotic priming과 SMP 처리된 종자는 무처리에 비해 향상되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.449-455
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• 2011

본 연구에서는 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol : PVA)와 메틸셀룰로오스(Methyl cellulose: MC)를 사용하여 항균성을 갖는 필름을 제조하였다. 메틸셀룰로오스와 폴리비닐알코올 필름에 항균성을 부여하기 위해 ampicillin(0.025~1wt%)과 streptomycin(0.1~1.0 wt%)을 첨가하여 함량에 따른 기계적인 물성과 항균활성을 확인하였다. 중합도와 검화도에 따른 PVA 필름의 기계적인 물성을 보면 중합도와 검화정도에 따라 필름의 인장강도가 20.2~51.5 $N/mm^2$이었고, 메틸셀룰로오스 필름의 경우 점도에 따라 15.44~21.70 $N/mm^2$이었다. 사용한 균주와 항균제의 함량정도에 따라 그 기계적인 물성과 항균활성에 차이를 보였지만 함량이 늘어날수록 전체적으로 기계적인 물성은 약간 저하되는 경향을 보였지만 항균필름의 항균활성은 우수하였다. Ampicillin과 streptomycin을 사용하여 제조한 항균필름의 항균활성은 포도상 구균과 대장균을 disc diffusion test로 확인하였다. 메틸셀룰로오스와 폴리비닐알코올 필름 모두 streptomycin보다 ampicillin을 함유할 때 항균활성이 우수한 경향을 보였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제17권6호
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• pp.763-769
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• 2010

포도당 당량에 의한 탈수율과 복원율의 변화에서는 포도당 당량에 차이에 따라 탈수율은 달라졌으며 당량이 커질수록 탈수율과 복원율이 증가하는 경향을 나타내었다. 분자량에 의한 탈수율과 복원율에 변화에서는 분자량이 다른 탈수제 차이에 따라 탈수율과 복원율이 달라졌으며 분자량이 커질수록 포도당 당량과 같이 뚜렷하게 탈수율이 증가하고 복원율이 높게 나타났다. 수분함량은 동결건조한 시료가 가장 낮았으며 당량과 분자량에 따른 차이는 나타나지 않았다. 색도에서는 D.E.와 분자량(PEG)을 적용한 생강이 다른 건조방법의 색도보다 원물과 유사하였다. 관능평가를 통하여 포도당 당량과 분자량별 탈수제를 적용한 분자압축 탈수건조한 생강시료를 비교 하였을 때 모든 항목에서 열풍 건조가 가장 낮았고 외관의 경우에서는 동결건조한 시료가 우수하였지만 전체적인 평가에 있어서 분자압축 탈수건조한 생강이 가장 우수하였다. 이 처럼 모든 품질평가 항목의 결과를 통하여 분자압축 탈수건조가 이전에 열풍건조와 동결건조보다 품질이 우수하였다.

• 한국균학회지
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• 제18권3호
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• pp.115-126
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• 1990

구름버섯은 항종양작용이 인정되었으며 근자에는 AIDS virus에 대한 억제효과가 보고되고 있다. 이와 같은 약효를 인정받고 있는 구름버섯 균주간의 세포융합이나 구름버섯과 타 유효한 버섯과 세포융합을 시행함으로써 더욱 효능이 우수하거나 다양한 균주의 약효를 한 균주내에서 기대할 수 있는 새로운 균주의 개발이 가능하다. 이러한 목적으로 구름버섯의 원형질체융합을 시행하기 위하여, 원형질체분리, 재생 및 두 영양요구주의 융합에 관하여 실험하였다. 균사체를 2.5일간 셀로판지위에서 배양하여 Novozym 234와 cellulase Onozuka R-10이 각각 15 mg/ml와 10 mg/ml 포함되어 있는 0.6M sucrose 용액에 넣어 $30^{\circ}C$에서 3-4.5시간 반응시킬 때 원형질체 수득률이 가장 높았다. 삼투압 안정제로 0.6M sucrose는 원형질체 형성과 재생에서 최적조건이었다. 0.6M sucrose를 포함하는 고체배지에서의 재생빈도는 3.48%이었으며 UV 조사시 생존률은 0.02-7.4%이었다. 원형질체융합은 $30^{\circ}C$에서 10분 동안 polyethylene glycol(M.W. 4,000)을 이용하여 시행하였는데 그 융합빈도는 1.86%이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권4호
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• pp.275-281
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• 1988

호알칼리성 Bacillus sp. F204와 Bacillus sp. K 17간에 원형질체 융합에 의한 cellulase와 xylanase를 동시에 생산하는 균주를 개발하기 위하여 두 균주에 500 $\mu\textrm{g}$/ml NTG를 처리한 후 약제내성변이주 인 S20(Km$^r$, Cm$^r$과 G70(Str$^r$)을 분리하였다. 원형질체 형성율은 균체를 대수증식기 중기까지 배양하여 200$\mu\textrm{g}$/m1 Iysozyme으로 37$^{\circ}C$에서 30-45분간 처리하였을 때 약 95%였다. 재생배지에 0.4-0.5M sodium succinate, 0.5% casamino acid, 1.5% polvinylpyrrolidone, 25mM MgC1$_2$및 50mM CaC1$_2$를 첨가하므로 Bacillus sp. F204와 Bacillus sp. K17의 재생율은 각각 24.9%, 26.2%였다. 50mM $Ca^{++}$을 첨가한 30%의 PEG 6,000용액을 45$^{\circ}C$에서 5분간 융합시킴으로써 6.2$\times$$10^{-6}$ 빈도로 융합주를 얻었다. cellulase, xylanase 및 avicelase를 생산하는 융합주는 모균주와 비교하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권4호
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• pp.326-333
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• 2018

본 연구에서는 성장인자, 효소, 펩타이드 등과 같은 기능성 생체 고분자를 대상으로 열에 대한 안정성 및 피부 투과성을 향상시키는 연구를 수행하였다. 이들은 생체 내에서 세포를 활성화 하거나 촉매 작용을 담당하고 있다. 따라서 화장품 등의 외용제에 적용 시, 그 효능의 우수함이 예상되나 열에 대한 불안정성과 높은 분자량으로 피부 투과성이 낮은 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 먼저 열에 대한 안정성을 확보할 수 있는 조성을 탐색하였다. 그 결과, 단분자 구조의 humectant 대비 PEG의 길이가 긴 polymeric humectant를 사용한 경우 열에 대한 안정성이 높아지는 것을 확인 할 수 있었다. 한편 이들의 피부 투과를 촉진시키기 위하여 투과 촉진 펩타이드를 phage library로부터 선별하고자 하였다. 투과 촉진 펩타이드는 성장인자, 효소, 펩타이드의 투과 촉진을 위해 공통적으로 사용할 수 있는 구조이다. 그러나 피부의 투과정도는 물질자체의 특성도 영향을 미칠 수 있으나 제형의 성분에 따라서 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 성장인자를 안정화 할 수 있는 polymeric humectant 제형을 기반으로 투과 촉진 펩타이드 선별을 수행하였다. 그 결과 대조군 펩타이드 대비 투과촉진이 향상된 결과를 확인했을 뿐만 아니라 PBS를 기반으로 선별된 투과 촉진 펩타이드 보다 polymeric humectant 제형에서는 투과도가 우수한 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구의 결과는 기능성 생체고분자의 열 안정성 개선 및 피부 투과도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.