Angiogenesis is a essential part for bone formation and bone fracture healing. Vascular endothelial growth factor (VEGF), one of the most important molecules among many angiogenic factors, is a specific mitogen for vascular endothelial cells. VEGF-mediated angiogenesis is required for bone formation and repair. However, the effect of VEGF on osteoblastic cells during osteogenesis is still controversial. In recent days, substantial progress have been made toward developing tissue-engineered alternatives to autologous bone grafting for maxillofacial bony defects. Periosteum has received considerable interest as a better source of adult stem cells. Periosteum has the advantage of easy harvest and contains various cell types and progenitor cells that are able to differentiate into a several mesenchymal lineages, including bone. Several studies have reported the bone formation potential of periosteal cells, however, the correlation between VEGF signaling and cultured human periosteal cell-derived osteogenesis has not been fully investigated yet. The purpose of this study was to examine the correlation between VEGF signaling and cultured human periosteal-derived cells osteogenesis. Periosteal tissues of $5\;{\times}\;20\;mm$ were obtained from mandible during surgical extraction of lower impacted third molar from 3 patients. Periosteal-derived cells were introduced into the cell culture and were subcultured once they reached confluence. After passage 3, the periosteal-derived cells were further cultured for 42 days in an osteogenic inductive culture medium containing dexamethasone, ascorbic acid, and ${\beta}-glycerophosphate$. We evaluated the alkaline phosphatase (ALP) activity, the expression of Runx2 and VEGF, alizarin red S staining, and the quantification of osteocalcin and VEGF secretion in the periosteal-derived cells. The ALP activity increased rapidly up to day 14, followed by decrease in activity to day 35. Runx2 was expressed strongly at day 7, followed by decreased expression at day 14, and its expression was not observed thereafter. Both VEGF 165 and VEGF 121 were expressed strongly at day 35 and 42 of culture, particularly during the later stages of differentiation. Alizarin red S-positive nodules were first observed on day 14 and then increased in number during the entire culture period. Osteocalcin and VEGF were first detected in the culture medium on day 14, and their levels increased thereafter in a time-dependent manner. These results suggest that VEGF secretion from cultured human periosteal-derived cells increases along with mineralization process of the extracellular matrix. The level of VEGF secretion from periosteal-derived cells might depend on the extent of osteoblastic differentiation.
제주도에 조성한 리기다소나무(Pinus rigida Mill.), 리기테다소나무(Pinus rigida ${\times}$ P. taeda) 채종원내 조성년도가 다른 6개 식재지에서 푸사리움가지마름병(pitch canker) 피해를 입은 지 7년째 되는 잔존 임목의 피해를 개체별로 판정하여 채종원 및 수종간 피해도 차이를 비교하였으며 이들 중 표현형에 의해 선발한 내병성, 이병성 선발목의 반형매 차대 2년생 묘목을 리기다소나무와 해송(P. thunbergii Parl.)에서 분리한 푸사리움가지마름병균(Fusarium circinatum)으로 인공접종 한 뒤 기주의 감염성 여부를 검정하였고 균주들의 병원성 여부를 확인하였다. 조사한 특성 중 두 채종원(상효, 한남)내 리기테다소나무 4 식재지간에 SC(줄기궤양)에서 통계적 유의성(${\chi}^2=7.76$; P=0.05)이 있는 것으로 나타났다. 상효채종원내에서 리기다소나무가 리기테다소나무에 비해 수관피해도(top kill)와 가지끝 마름증상(branch tip symptoms)에서 피해도가 높은 것으로 나타났다. 인공접종 결과 내병성 후보목 차대가 이병성 후보목 차대에 비해 14% 높은 고사율을 보였는데, 이는 화분수의 영향이나 표현형에 의한 후보목 선발에서 온 결과로 사료된다. 처리균주 5개 중 C-6-L(9)과 C-6-L(19) 균주가 각각 68%, 60%의 고사율을 보여 차후 추진할 대규모 인공접종용 균주로 사용할 수 있을 것이다. 인공접종 실험을 통해 1차 선발된 내병성 후보목 개체들은 푸사리움가지마름병 저항성 품종 육종을 위한 유전적, 생화학적 기초 연구에 유용한 재료로 이용 될 수 있을 것으로 본다.
파프리카('Cupra', 'Coletti') 여름작기 재배시 고온기 극복을 위해 내부 차광 스크린(외부광이 $700W{\cdot}m^{-2}$ 이상일 때 차광스크린 작동하여 10~20% 차광률 유지)과 차광제 처리(차광제와 물을 1 : 4의 비율로 희석하여 온실 외부 지붕을 살포 30% 정도의 차광률 유지)의 효과를 분석하고자 연구를 수행하였다. PPFD는 차광제 처리구가 무처리구에 비해 30%, 내부 스크린 처리구에 비해 20% 감소시키는 효과를 보였다. 차광제 처리구에서 무처리구와 내부 스크린 처리구에 비해 PPFD의 감소시키는 효과를 보여 차광제의 차광효과가 더 높았고, 차광제 처리에 의해 온실 내 온도 감소효과가 더 높게 나타났다. 습도 부족분 변화는 무처리구와 내부 스크린 처리구의 경우 오전 9시에 최대 허용범위인 $8g{\cdot}m^{-3}$을 벗어나 각각 오후 2시에 최고 $16.6g{\cdot}m^{-3}$와 $13.8g{\cdot}m^{-3}$까지 도달 했지만, 차광제 처리구에서는 무처리구와 내부 스크린 처리구보다 2시간 뒤인 11시에 $8.6g{\cdot}m^{-3}$으로 허용 범위를 벗어났고, 오후 4시에 최고 $12.1g{\cdot}m^{-3}$까지 상승하여 생육환경 조건이 더 양호해졌다. 차광제 처리구와 내부 스크린 처리구에서 무처리구에 비해 엽온이 $2^{\circ}C$, 과실의 온도가 $5^{\circ}C$, 그리고 꽃의 온도가 $3^{\circ}C$ 정도 낮아지는 효과를 보였다. 차광제 처리구와 내부 스크린 처리구에서 무처리구에 비해 초장이 두 품종 모두에서 유의적으로 길어졌고, 분지수, 경경, 잎크기는 유의성이 인정되지 않았다. 잿빛곰팡이의 발생률은 무처리구에 비해 차광제 처리구에서 품종에 따라 14.7~22.1% 감소하는 효과가 있었다. 과실크기는 차광처리에 의해 두 품종 모두에서 무처리구에 비해 증가하였으나, 심실수, 과피 두께는 유의한 차이를 보이지 않았다. 과육의 무게는 차광제 처리구와 내부 스크린 처리구에서 10~15g 증가하였지만, 당도는 감소하는 경향을 보였다. 차광에 따른 색도는 차이가 없었고, 경도는 차광 시 약간 증가하는 경향을 보였다. 수량은 무처리구에 비해 차광제 처리구와 내부 스크린 처리구에서 상품율이 11.7~22.6% 증가하였고, 상품과수는 4.0~12.2개로 증가했다. 따라서 무처리구에 비해 차광제 처리구에서 여름철 고온기의 극복에 효과가 있는 것으로 나타났다.
경남 남해에서 재배되고 있는 섬애쑥의 식품 및 기능성 소재로서의 활용도 제고를 위하여 화학성분을 분석하였다. 섬애쑥의 일반성분을 잎, 줄기 및 뿌리 부위별로 조사한 결과 조단백질은 각각 19.87, 6.14, 5.68%로 나타났고, 조지방은 4.56, 1.30, 1.20%이었으며, 조섬유는 16.80, 29.70, 29.45%로 나타났다. 섬애쑥의 주요 무기성분은 K, Ca, Mg으로 나타났으며, 잎에서 K과 Ca의 함량이 각각 4,270.24, 617.64 mg/100g으로 뿌리보다 2배 이상 높은 함량을 나타내었다. 유리당은 잎과 뿌리에는 sucrose와 glucose가, 줄기에서는 glucose와 fructose가 검출되었다. 총아미노산은 17종이 분리되었으며, 잎의 총아미노산 함량이 4,864.11 mg/100g으로 가장 높았으며, 줄기는 1,953.99mg/100g, 뿌리는 1,601.73mg/100g 순으로 나타났다. 부위별 주요아미노산으로 잎과 줄기에서는 proline(963.91 및 407.52mg/100g)과 aspartic acid(577.38 및 299.17mg/100g)이었고, 뿌리에서는 glutamic acid(206.34mg/100g)와 arginine(193.23mg/100g)이 가장 높게 함유되어 있었다. 지방산 조성을 분석한 결과 잎, 줄기 및 뿌리 모두 linoleic acid($C_{18:2}$), behenic acid($C_{22:0}$) 및 palmitic acid($C_{16:0}$)가 주요 지방산으로 나타났으며, 생리활성 성분으로서의 부위별 eupatilin과 jaceosidin 함량은 잎에서 35.0과 107.63mg/100g으로 줄기와 뿌리보다 높은 함량을 보였다.
영아형 바텐병은 PPT1 결핍 및 기능장애로 인해 발병하며, 12,500명 당 1명의 발병률을 가진 신경 퇴행 질환이다. 전 세계적으로 수많은 연구가 진행 중 이지만, 아직 명확하게 밝혀진 발병원인 및 치료방법에 대해서는 알려지고 있지 않다. 본 연구에서는 뇌에서 풍부하게 발현되는 neurogranin의 발현수준이 WT과 EBD KO 쥐에서 어떤 변화를 보이는지 확인하기 위해 mRNA, 단백질, 배양된 neurospheres를 이용하여 실험을 수행하였다. real-time PCR을 통한 neurogranin의 발현수준 비교 결과 WT에서는 노화와 무관하게neurogranin mRNA 수준에 차이가 없었으나, EBD KO 쥐에서는 노화가 진행됨에 따라 neurogranin mRNA 발현수준이 감소하였으며, 뇌에서 추출된 단백질을 이용한 western blot 분석에서도 real-time PCR과 동일한 결과를 확인할 수 있었다. 또한 WT, EBD KO 쥐의 태아로 부터 neural stem cell 인 neurospheres를 배양하여 western blot 분석을 수행한 결과 PPT1 결핍에 의해 neurogranin의 정상적인 인산화에 문제가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과들을 바탕으로 neurospheres에 산화스트레스 유발물질인 $H_2O_2$를 처리하였고, 24시간 경과 후 항산화제인 NAC을 처리하자 $H_2O_2$를 처리한 시료에서는 mock control인 인산화된 neurogranin에 비해 그 수준이 증가하였으며, $H_2O_2$ 처리 후 NAC을 투여한 시료의 인산화 수준은 mock control 보다는 높았지만 $H_2O_2$만을 처리한 시료 수준보다 neurogranin의 인산화 정도가 감소하는 결과를 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 PPT1 결핍으로 인해 신경세포 내에 과다하게 인산화된 neurogranin이 존재하며, neurogranin 인산화 정도는 세포가 지닌 산화스트레스 정도에 의해 변화함을 알 수 있었다. 또한 항산화제를 사용하여 세포의 산화스트레스 수준을 감소시킬 경우 neurogranin의 기능을 정상적으로 회복시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.
본 연구는 새롭게 개발된 무기물인 phenolic foam 배지를 이용한 파프리카 파종용 플러그묘의 생산 가능성을 알아보기 위해 유리온실에서 수행하였다. Grodan 암면, UR 암면, phenolic foam LC, phenolic foam RC, phenolic foam 3813-4의 5종류 펠릿형 배지에 파프리카 'Fascinato'를 파종하였다. 종자는 식물생장상($25^{\circ}C$, 상대습도 90%, 암상태)에서 4-5일 동안 발아시켰고, 발아가 시작된 후에는 유리온실로 옮겨 두상관수로 양액을 관주하였다. 파프리카의 생육은 파종 20일 후에 측정하였다. 배지의 pH를 측정한 결과 Grodan 암면이 가장 높았고, EC는 phenolic foam 3813-4가 가장 높았지만 식물의 독성 증상은 관찰되지 않았다. 모든 배지에서 90% 이상의 발아율을 보였다. 초장, 경경, T/R률, 엽면적, 엽록소 함량은 암면 배지와 비교하였을 때 생육이 유사한 것으로 나타났다. 엽수, 최대근장, 지상부의 건물중은 유의적인 차이가 없었다. 전체적으로 phenolic foam 배지인 LC와 RC는 암면배지와 비교하여 유사한 생육을 보였다. 본 실험결과 파프리카 'Fascinato'의 상업적 규모의 육묘를 위해 암면을 신개발 물질인 페놀릭 폼으로의 대체 가능성을 확인하였다.
본(本) 연구(硏究)는 들깨 국내 육성종을 포함한 수집종(蒐集種)중 20종(種)을 공시하여 이들 간의 형태적(形態的)인 주요(主要) 특성(特性), 생화학적(生化學的)인 특성(特性)과 세포유전학적(細胞遺傳學的)인 특성(特性)을 조사(調査)하고 유전적(遺傳的) 다양성(多樣性)을 밝혀 들깨의 분류(分類)와 품종육성(品種有成)에 있어서의 중요(重要)한 기초자료(基礎資科)를 얻고자 본(本) 실험(實驗)을 수행(遂行)하여 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 들깨 수집종의 형태적(形態的), 생화학적(生化學的), 세포유전학적(細胞遺傳學的) 특성(特性)을 조사(調査)해 본 바, 형태적(形態的) 특성(特性)으로 종피색은 약간의 농도차이는 있었으나 회갈색(灰褐色), 갈색(褐色), 암갈색(暗褐色)(흑색)등 3군(群)으로 나눌 수 있었으며, 우립중(于粒重)은 3.5g 이하인 것이 11종(種)으로 가장 많았고 4.5g 이하인 것이 4종(種) 4.5g 이상인 것이 5종(種)이었다. 또한 줄기색은 적색(赤色)과 녹색(綠色)으로 분류되었는데 적색(赤色)은 안동재래를 포함 5종(種)이었고 나머지는 녹색(綠色)이었다. 생화학적(生化學的)인 특성(特性)으로 각 수집종(蒐集種)을 대상으로 지방산(脂肪酸) 조성을 조사(調査)해 본 바, 불포화도가 가장 높은 linolenic acid는 53%(영양재래)에서 65%(의성재래)에 이르기 까지 다양(多樣)하였으며, 59-61% 범위에 속하는 종(種)이 12종(種)으로 가장 많았다. 염색체(染色體) 수(數)는 조사한 4개의 수집종(蒐集種)(안동재래, 엽실, 영광재래, 대영) 모두가 2n=38로 나타났다.
감자역병은 감자재배에서 가장 중요한 병 중의 하나다. 감자역병의 친환경방제를 위하여 SH-1와 SH-2을 이용하여 감자역병균의 균사생장, 예방효과, 잎을 이용한 생물검정 및 포장시험을 통해 평가하였다. 실내에서 유묘를 이용한 시험에서 SH-1와 SH-2 제형을 살포 후 역병균을 접종 후 예방효과를 조사한 결과 95% 이상 발병을 억제하는 효과가 있었다. SH-1과 SH-2의 균사생장 억제 효과는 $300{\mu}g/ml$의 농도에서 균총의 크기를 74% 이상을 억제하였다. 잎을 이용한 생물검정에서 1% SH-1와 SH-2을 살포 후 1시간 뒤에 병원균을 접종한 결과 병의 발달을 줄였다. 감자 줄기에 총 폴리페놀 함량도 SH-1와 SH-2을 살포한 구에서 증가하였다. 포장에서 역병방제효과 시험에서 1% SH-1와 SH-2을 7일 간격 4회 살포한 처리구에서 각각 72%와 53%의 역병 방제 효과가 있었으며, 14일간 3회 살포한 구에도 유사한 병 방제효과를 보였다. 감자비대기에 1% SH-1와 SH-2 살포는 감자 생체 중을 증가시켰으며, 상품의 비율도 높았다. 이 결과에 의하면 SH-1와 SH-2의 살포는 친환경 유기농업에서 천연살균제로서 역병 방제에 사용 할 수 있으며, 감자 수확량도 증가시킬 수 있다.
본 연구에서는 차단기능형 수평식 가스밸브와 기존 수직식 가스밸브의 변형거동 안전성을 FEM으로 해석하였다. FEM 해석결과에 의하면, 차단기능형 수평식 가스밸브의 나사부와 가스방출구에 가스내압이 작용할 때 밸브몸체의 우측 끝단부에서 최대 변형량 $4.4{\mu}m$가 발생하였다. 두 번째로 큰 변형량 $2.9{\mu}m$는 안전밸브가 설치된 포트의 끝단부에 형성된 것으로 나타났다. 이렇게 작은 변형량이 발생한 것은 나사부, 가스방출구, 스템 및 스핀들 축이 장착되는 포트, 안전밸브 포트로 구성되는 수평식 가스밸브의 평형이 잘 이루어지도록 설계되었기 때문이다. 반면에 나사부와 가스방출구에 가스내압이 작용할 때, 기존 차단기능형 수직식 가스밸브의 상단부에서 최대 변형량 0.076mm가 형성된 것으로 나타났다. 가스유출구의 좌측 끝단부에서 두 번째로 큰 최대 변형량 0.055mm가 발생하였다. 이러한 변형량은 차단기능형 안전장치의 그루브에 삽입된 오링의 밀봉간극에 영향을 미칠 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 LPG 용기용 가스밸브의 가스누출을 완벽하게 차단할 수 있는 메커니즘을 갖춘 차단기능형 수평식 가스밸브가 수직식 가스밸브에 비해 우수하다할 수 있다.
싸리진디벌 발육은 $25^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$에서 각각 평균일수 11.9일과 12.1일로 가장 우수하였다. 그리고 싸리진디벌 성비는 암컷의 발생비율이 높은 $20{\sim}25^{\circ}C$가 가장 사육에 용이한 것으로 나타났으며 우화는 $10^{\circ}C$에서 58.8%, $15^{\circ}C$에서 88.1%, $20^{\circ}C$에서 99.1%, $25^{\circ}C$에서 98.2%로서 우화에 가장 적당한 온도는 $20{\sim}25^{\circ}C$였다. 싸리진디벌 성충의 활동력은 온도와 양의 상관관계를, 복숭아혹진딧물 무시약충의 발육기간은 온도와 음의 상관관계를 나타내었다. 시설내 고추에 발생하는 해충을 조사한 결과, 복숭아혹진딧물이 6.1~1024.4마리로서 가장 많은 발생밀도를 보였으며, 담배나방은 3.3~53.3%의 피해과율을 나타내었다. 싸리진디벌 방사구는 2000년 6월과 7월에 각각 진딧물 173.5마리, 1.8마리, 머미 10개, 17개, 2001년 5월과 6월에 진딧물 7.5마리, 27.1마리, 머미 0.4개, 2.1개로서 무처리구보다는 우수한 방제 효과를 나타내었으며, 농약처리구와는 방제 효과에서 차이가 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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