• Applied Biological Chemistry
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• 제20권2호
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• pp.221-227
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• 1977

우리나라 서해안(西海岸)에 자생(自生)하는 내염성식물(耐鹽性植物) 10종(種)에 대한 proline함량(含量)은 $84{\sim}1700{\mu}g/gfw.$이었으며 Cl함량(含量)은 $0.13{\sim}0.45mM/gfw.$이었다. 이들 식물체내(植物體內)의 proline함량과 Cl함량 간(間)에는 상호반비례(相互反比例)하는 경향을 나타냈다. 그중에서 화본과(禾本科)인 갈대는 고(高) proline함유(含有) 저(低) Cl함유(含有) 식물(植物)로서 염처리(鹽處理)가 갈대의 질소대사(窒素代謝)에 미치는 영향을 검정하였다. 그 결과 0.25M NaCl 처리 이상에서는 위조현상(萎凋現象)이 나타나고, 총질소(總窒素) 함량(含量)은 감소(減少)하는 경향이지만 알콜 가용성(可溶性) 질소 및 proline함량(含量)은 염처리(鹽處理) 농도(濃度)에 비례(比例)하여 증가하였다. 이와 같은 경향(傾向)은 해변(海邊)과 육지(陸地)에 채취한 갈대간에 큰 차이가 없었다. Gel전기영동의 단백질분획(蛋白質分劃)을 0.1M NaCl처리까지는 변화가 없으나 0.25M NaCl처리 이상에서는 Fraction 1 단백질이 감소(減少)하고 대조구(對照區)에 없는 새로운 단백질분획이 나타났다. 이 결과에서 0.1M NaCl 처리는 갈대의 생육과 질소 대사에 영향을 미치지 않았고, 0.25M NaCl 처리는 외관상(外觀上)의 생육(生育)은 저해되지 않았으나 체내(體內) 질소 대사에 이상(異常)을 가져왔으며 0.5M NaCI 처리 이상에서는 생육(生育) 및 대사(代謝)에 이상(異常)을 가져왔다. 질소대사(窒素代謝)의 가장 두드러진 이상(理象)은 proline의 축적(蓄積)이었으며 이 proline은 내염성(耐鹽性) 식물(植物)의 삼투압(?透壓) 조절기능(調節機能)과 관계있을 것으로 생각된다.기적 흥분현상과 결부하여 $Ca^{++}$을 유리할 수 있을 것으로 추정하였으며, 한편 digitalis배당체의 강심작용기전에 있어서는 digitalis 배당체에 의한 세포막의 $Na^+$, $K^+$-ATPase 억제결과 초래될 수 있는 세포내의 $Na^+$ 증가 및(또는) $K^+$감소가 간접적으로 mitochondria에서부터 $Ca^{++}$ 유리를 증가하여 E-C coupling 과정을 촉진할 수 있을 것을 사료하였다. 통계적(統計的)인 유의성(留意性)은 인정(認定)되지 않았고 일반적(一般的)으로 식물성 유지급여군의 간지방함량(肝脂肪含量)이 다른 군보다 높았다. 5. 혈청(血淸)콜레스테롤 함량(含量)은 쥐에 있어서는 채종유군이 가장 높았으며 참기름군이 비교적(比較的) 높은 수치(數値)를 나타냈고, 병아리실험에서는 동물유군이 어유, 콩기름, 참기름, 들기름, 옥수수기름, 채종유, 대조군보다 높았으나 통계적(統計的)인 유의차(留意差)는 없었다.6. 지방산조성(脂肪酸造成)은 동물성유지는 대체로 palmitic acid, myristic acid함량이 많았으며 식물성유는 Linoleic acid 와 oleic acid가 많았고 옥수수기름이 필수지방산인 Linoleic acid 함량이 54.7%로 가장많았으며 특히 들기름이 2중 결합 3개인 Linolenic acid가 58.4%로 다른 식물성기름보다 월등히 높았다. 한편 식물성 기름에는 Arachidonic acid 가 소량있으나 동물유(動物油)나 어유(魚油)에서는 분석(分析)되지 못했다. 5. Paper chromatograhpy에 의하여 유기산(有機酸)을 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같았다. a) Volatile acid i) 7년(年)

• The Korean Journal of Ecology
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• 제25권2호
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• pp.101-107
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• 2002

건조 및 염 환경에 우점종으로 분포하고 있는 명아주과 식물의 염 및 무기 영양 농도에 다른 생리적 적응특성을 비교하기 위해 염습지에 널리 분포하는 칠면초(Suaeda japonica), 퉁퉁마디(Salicornia herbacea) 및 채소로 재배되는 근대(Beta vulgaris var. 챠침)를 재료로 하여 염 농도 (0, 50, 100, 200, 400 mM NaCl) 및 무기 영양염 농도(Hoagland 용액의 1/1, 1/5, 1/10배액)를 달리하여 식물의 엽생장과 질소, 무기 이온, 전기 전도도 및 삼투조절물질의 변화를 정량적으로 분석하였다. 3종 명아주과 식물은 무기영양 및 염의 농도변화에 대해 식물체에 상당량의 염을 축적하였으며, 높은 내염성 기구를 통해 400 mM NaCl 처리에서도 현저히 생장을 촉진하는 호염성의 퉁퉁마디와 200 mM NaCl 처리까지 약간의 생장 촉진을 보이는 근대 및 높은 내염성을 가지면서 50 mM NaCl 이상 처리구에서 약간의 생장 저해를 보이는 칠면초의 세가지 염내성의 종 특성을 보였다. 무기이온의 동태에 있어서 3종 식물은 무기 영양 및 염 농도와 무관하게 체내에 소량의 수용성 Ca을 함유하였고(<10μM/g plant water), K이온은 염 농도가 증가함에 다라 다소 감소하였으며, Na+과 Cl-은 배지의 무기 영양과는 무관하게 염 농도가 증가함에 따라 현저히 증가하였다. 총 질소 함량은 무기 영양 및 염의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 전기 전도도와 삼투몰농도는 무기영양보다 염의 농도가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였다. Glycinebetaine과 proline의 함량은 각각 0.2∼2.5 μM/g plant water와 0.1 ∼ 0.6 ㎛M/g plant water였고, 50mM NaCl 처리구에서 최대치를 보였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제30권4호
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• pp.307-314
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• 2007

We studied changes in the biochemical and physiological status and ROS-scavenging enzyme (superoxide dismutase, catalase and peroxidase) activity in leaves and roots of rice (Oryza sativa L.) plants exposed to high salinity. Under salt stress, the reduction in RWC (relative water content) in leaves was relatively severe in comparison with that of roots. The proline content was also significantly higher in leaves of rice plants following salt treatment. The activities of CAT and POX in roots increased with increasing NaCl concentration, but the activity of SOD decreased. These results suggest that the increase of endogenous proline is closely associated with the increase of CAT and POX activities, which may play important roles in salt tolerance. Therefore, we conclude that the alleviation of oxidative damage and increased resistance to salinity may result from the presence of efficient antioxidative systems.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제24권2호
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• pp.69-77
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• 2008

Jatropha curcas L. is an oil bearing species with many uses and considerable economic potential as a biofuel crop. Salt stress effect on growth, ion accumulation, contents of protein, proline and antioxidant enzymes activity was determined in callus and seedling to understand the salt tolerance of the species. Exposure of callus and seedling to salt stress reduced growth in a concentration dependent manner. Under salt stress Na content increased significantly in both callus and seedling whereas, differential accumulation in the contents of K, Ca, and Mg was observed in callus and seedling. Soluble protein content differed significantly in callus as compared to seedling, however proline accumulation remained more or less constant with treatments. The proline concentration was ~2 to 3 times more in callus than in seedling. Salt stress induced qualitative and quantitative differences in superoxide dismutase (SOD; E.C. 1.15.1.1) and peroxidase (POX; E.C. 1.11.1.7) in callus and seedling. Salt induced changes of the recorded parameters were discussed in relation to salinity tolerance.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권2호
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• pp.133-139
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• 2017

본 연구는 NaCl 및 jasmonic acid(JA) 처리 시 스피아민트(Mentha spicata)의 생육 및 생리적 반응 변화를 조사하고자 실시하였다. 대조구, JA($20{\mu}M$ JA 전처리), JA+NaCl($20{\mu}M$ JA 전처리+ 50mM NaCl), NaCl(50mM NaCl) 처리 등 4처리구로 구분하여 0.5배 Hoagland 용액에서 3주간 수경 재배한 후 생장반응과 엽록소, 비타민 C, 프롤린, 무기물, DPPH 라디칼 소거 항산화 활성 등을 측정하였다. 스피아민트의 초장, 엽장, 엽폭 및 생체중은 대조구에 비해 모든 처리구에서 감소하였고, 특히 NaCl 처리구에서 현저히 감소하였다. 반면에 건물중은 JA+NaCl 혼용처리구를 비롯하여 모든 처리구에서 증가하였다. 엽록소 a와 b 함량은 JA 처리구가 가장 높았으나 비타민 C와 항산화 활성 및 지상부의 프롤린 함량은 염 스트레스로 생육이 가장 낮았던 NaCl 처리구에서 가장 높게 나타났다. 이온 흡수의 균형 정도를 알 수 있는 K/Na 비율은 JA 단독 처리 시 증가하였고, NaCl처리 및 JA+NaCl 혼용 처리구에서는 $Na^+$ 흡수 증가로 인하여 K/Na 비율이 낮아졌다. 이러한 결과는 낮은 염 스트레스나 JA처리 같은 적절한 스트레스 처리가 항산화 활성과 정유를 포함하는 이차대사물질의 축적을 유도함으로써 스피아민트의 품질을 향상시킬 잠재적인 가능성을 보여준다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.61-65
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• 1999

본 실험은 간척지 식물들의 내염성 정도를 알아보고 식물의 내염성 기작을 규명하고자 14종의 식물을 공시하여 이들의 생리적 변화를 확인하였다. 염 농도가 높아질수록 식물체내의 프롤린 함량은 증가하였다. 깨풀, 도깨비바늘, 붉은서나물, 망초, 미국개기장, 까마중은 200mM NaCl에서 급격한 함량 증가를 보였으나 가는갯는쟁이, 나문제는 변화의 폭이 작았다. 또한 염 농도가 높아질수록 식물내 $Na^+$, $Cl^-$의 함량은 모두 증가하였다. 비염생식물인 깨풀, 바랭이, 까마중은 200mM NaCl에서 $Na^+$과 $Cl^-$은 증가폭이 컸고 나문제, 가는갯는쟁이, 갯개미자리는 200mM까지 $Na^+$, $Cl^-$은 증가폭이 작았다. 염 농도가 높아질수록 $K^+/Na^+$율은 감소하였고, 염생식물인 나문제, 가는갯는쟁이, 갯개미자리의 $K^+/Na^+$ 율은 감소폭이 작아 세포내 이온균형의 항상성이 유지되고 있음을 보여주었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제5권1호
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• pp.43-49
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• 2003

Resistant cell lines to azetidine-2-carboxylic acid (AZCA) were selected through rice embryo culture after mutagenic treatment of callus irradiated with 30,50,70,90 and 120 Gy. The optimum AZCA concentration for the selection of resistant cell lines was 3 or 4 mM AZCA considering $LD_{50}$ and the fresh weight of callus. Survival rate of the AZCA resistant callus showed remarkable increase in the callus irradiated with 50 and 70 Gy. Regeneration rate of the AZCA resistant callus was much lower on the whole. Ninety and 120 Gy increased the regeneration rate for calli selected from 3 and 4 mM AZCA, respectively. Based on fresh weight, survival rate and regeneration for selection of the AZCA resistant cell line, 50-90 Gy was considered as the optimum range of gamma irradiation. Irradiated calli selected from AZCA were more tolerant to NaCl than those from non-irradiated calli. It suggests that elevated resistance to osmotic stress resulted from mutagenic treatment. The level of free proline content in the AZCA resistant cell line was increased up to 3.5 times compared with that in the control. Proline content in the regenerant derived from the AZCA resistant cell line also increased to 1.7 times that from the control plants regenerated from callus grown in AZCA free medium. Selection of proline overproducing cell lines by in vitro mutagenesis was successful and seems to be useful for improvement of stress tolerance in this crop.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제35권4호
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• pp.351-358
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• 2012

To investigate the environmental adaptation and ecophysiological characteristics of Suaeda maritima and S. asparagoides under saline conditions, plant growth and density were analyzed according to environmental changes of habitats. The total ion content of soil decreased with time, which was caused by the predominance of exchangeable $Na^+$ and $Cl^-$ in the upper layers. The population of S. maritima was more densely distributed in the region with higher ion contents of $Cl^-$, $Mg^{2+}$, $K^+$ and $Na^+$ than the population of S. asparagoides. Both species were showed a decreased population density according to increases in plant growth. Under the conditions of a salt field, S. maritima and S. asparagoides contained high inorganic ions to maintain low water potential, but low water soluble carbohydrate contents. In the case of free amino acid, S. maritima showed an especially high proline content, and contained rather large amounts of free amino acids, whereas S. asparagoides did not. Both species showed high inorganic ion contents in the leaves, which might be a mechanism of avoiding the ionic toxicity by diluting the accumulated ionic concentration with a high ratio of water content to dry weight. This result suggests that S. maritima seems to adapt to saline conditions by accumulating proline in addition to inorganic ions. S. asparagoides seems to adapt by osmoregulation processes, using inorganic ions rather than free amino acids.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권1호
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• pp.61-68
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• 2007

본 연구는 벼 배 배양 캘러스에 방사선 조사와 AZCA 처리를 통해 AZCA저항성 세포주를 선발 육성하고 proline 함량이 증가된 선발 계통을 중심으로 염분 스트레스에 저항성을 갖는 벼 계통을 육성하고 그 기작을 밝히고자 하였다. 먼저, 1) AZCA 저항성 후대로부터 NaCl 저항성 식물체를 선발하고, 2) 선발된 저항성 계통의 생리적 생화학적 특성을 분석하였으며, 3) 분자적 특성을 RT-PCR을 통해 조사하고 유전적 변이를 탐색하였다. AZCA저항성 $M_{3}$ 3,000 계통으로부터 얻어진 약 20,000 종자에 염분 적정 선발 농도로 밝혀진 1.5%의 염분을 처리하여 내염성 (ST) 벼 116 개체를 선발하고, $M_{4}$ 후대 세대를 양성하였다. $ST\;M_{4}$ 세대에서 2차 내염성 계통 선발을 위해서 $M_{4}$ 세대계통을 1.2% NACl 에서 대조구와 생육 조사한 결과, 대조구 식물은 생육이 약하고 성장이 지연되는 것을 볼 수 있었다. 내염성 계통(ST-13, ST-16)으로부터 유도된 캘러스에 NaCl 처리한 결과, 대조구, ST-13, ST-16의 생존율은 9%, 16%, 20%로 나타났다. 또한, 필수 아미노산 함량을 잎, 종자 및 캘러스로 나누어 분석한 결과 ST-13와 ST-16는 대조구와 비교하여, 1) 잎에서는 약 1.24, 1.3배, 2) 종자에서는 1.49, 2.43배, 3) 캘러스에서는 1.32, 1.60배 증가하는 것이 확인되었다. 내염성 계통과 대조구에서 이온함량을 비교한 결과 잎과 뿌리에서 $K^{+},\;Na^{+}$ 및 $Na^{+}/K^{+}$ 비율을 보면 대조구보다 $Na^{+}/K^{+}$ 비율이 낮아진 것이 확인되었다. 내염성과 연관된 유전자 P5CS, NHXI를 이용하여 RT-PCR 실험을 수행한 결과, 돌연변이 계통에서 이들 유전자의 발현이 증가됨을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 선발된 계통은 내염성 육종 및 기초 연구를 위한 재료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권3호
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• pp.216-220
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• 2011

해안지대에 서식하는 염생식물인 퉁퉁마디의 염처리와 인공토양에 따른 생육반응을 조사하여 시설 내 인공재배상에 적합한 토양을 선발하고자 본 연구를 실시하였다. 토양은 가볍고 인공재배상에서 이용이 간편한 난석, 버미큘라이트, 펄라이트 및 혼용처리로 하였으며 염처리는 NaCl 농도를 200mM로 처리하였으며 복합비료를 시비하여 4개월간 재배하였다. 초장, 생체중, 건물중에 있어서 식물 생육은 다공성 난석과 펄라이트를 혼합한 토양에서 생육이 좋았으며 NaCl 처리 시 생육과 엽록소 함량은 토양종류에 관계없이 감소하였다. 프롤린 함량은 보습성이 낮은 난석과 펄라이트의 경우 대조구 값이 염처리에 비해 높은 것으로 나타났다. 항산화활력은 처리별 그 차이가 거의 없었고 퉁퉁 마디의 경우 염처리가 항산화물질의 증가에 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.