The susceptibility of chilling-resistant spinach plants. and of chilling-sensitive squash plants to photoinhibition was compared in terms of the activity of photosystem II, in relation to the deuce of fatty acid unsaturation of chloroplast membrane lipids. From thylakoid membranes of the plants. monogalactosyl diacylgtycerol, digalactosyl diacylglycerol. sulfoquinovosyt diacylglycerol, and phosphatidylglycerol were seperated as major lipid classes. It was found that the content of cis-unsaturated fatty acids of phosphatidylglycerol was greater by 32% in spinach than that in squash. When leaf disks were exposed to light at 5$\circ$C, 15$\circ$C and 25$\circ$C, photochemical efficiency of photosystem II. measured as the ratio of the variable to the maximum fluorescence of chlorophyll, declined markedly in squash plants, as compared to spinach plants. When leaf disks were exposed to strong light in the presence of lincomycin, an inhibitor of protein synthesis in chloroplasts, photoinhibition was accelerated in the two types of plants. Moreover, lincomycin treatment abolished the differences in the degree of susceptibility to strong light, which had been observed between the two types of plants. When the extent of photoinhibition of photosystem II-mediated electron transport was compared in thylakoid membranes isolated from the two types of plants, there were no differences in the degree of inactivation of photosystem II activity. However, when intact leaf disks were exposed to strong light either at 10$\circ$C or at 25$\circ$C, and then were allowed to recover either at 17$\circ$C or at 25$\circ$C in dim light. chilling-resistant plants such as spinach and pea showed marked recovery from photoinhibition, in contrast to chilling-sensitive plants, such as squash and sweet potato. whose recovery was strongly dependent on the temperature. These findings are discussed in relation to the unsaturation of fatty acids in membrane phosphatidylglycerol. It appears that fatty acid unsaturation of membrane lipids accelerates the recovery of photosystem H from photoinhibition, without affecting the photo-induced inactivation process of photosystem II associated with photoinhibition.
오이를 공시재료로 하여, 생육중인 식물 잎으로부터 비교적 신속하게 생체정보 수집이 가능한 비파괴 계측기인 엽록소 측정기, 엽록소 형광측정기, 적외선 엽온측정기, 반사형 분광분석기를 이용하여 질소 결핍장해 오이의 조기 진단 가능성 여부와 그 유용한 정도를 파악하기 위하여 수행한 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1) 엽록소 측정기의 측정값으로서 질소 결핍장해 오이의 진단은 엽록소 함량 45 SPAD 이하 여부로서 판단할 수 있고, 이에 의한 질소 결핍 장해의 진단은 장해 발생 후 빠르면 3일 정도면 적중율 95%수준의 장해 진단이 가능하고 7∼10일 후엔 높은 정확도의 진단이 가능함을 알 수 있었다. 2) 엽록소 형광 측정에 의한 질소 결핍장해 오이의 진단은 장해 발생 후 빠르면 5일째부터 적중률 95%수준의 장해 진단이 가능하며, 이에 의한 오이의 질소 결핍장해 진단은 엽록소 함량 측정에 의한 진단보다는 우수하지 못하다. 그리고 대기-엽온차에 의해 질소 결핍장해 오이의 진단은 불가능한 것으로 판단되었다. 3) 분광분석기의 흡광도 분석에 의한 질소 결핍 진단의 민감 파장대는 562∼564 nm, 700∼724 nm, 1,886∼1,894 nm으로 분석되었다. 이러한 영역의 파장에 의한 질소 결핍장해 오이의 진단은 장해 발생후 3∼4일째부터 적중을 95%수준의 진단이 가능하며, 진단의 정확도는 본 연구에서 사용한 4가지 측정기 중 가장 우수하였다.
The stability of three different kinds of pUC-derived plasmids, pDsRed, pZsYellow, and pGFPuv, was investigated in Pectobacterium strains to utilize those plasmids as tracers. All three plasmids pDsRed, pZsYellow and pGFPuv showed their specific colors in Pectobacterium strains. Especially, the plasmid pDsRed conferred bright pink colonies on the Pectobacterium strains. When the bacteria lost the plasmid pDsRed, the colonies turned white, suggesting that the plasmid could be a good marker system for Pectobacterium strains on different environmental conditions. The effect of the antibiotic pressure on the stability of the plasmid was different depending on the host bacteria. P. carotovorum subsp. betavasculorum was more sensitive to the antibiotic pressure than P. carotovorum subsp. carotovorum Pcc21. However, temperature change significantly affected plasmid stability on both Pectobacterium strains. Almost all strains lost the plasmids with the shift in temperature from $28^{\circ}C$ to $37^{\circ}C$. Presence of the plasmids did not affect bacterial pathogenicity on their own host plants. Among three plasmids, pZsYellow was not useful as a marker because the yellow fluorescent proteins from pZs Yellow were interfered with the yellow natural fluorescence of the plant tissues induced by the defense system. Since the red color of DsRed can be seen with naked eyes, plasmid pDsRed was applicable as a marker. However, the color change was slow so that additional manipulation to increase the expression speed was necessary. Plasmid pGFPuv could serve as a perfect marker without any problem, tracing the reproduction and spread of the plant pathogens perfectly.
종양 조직으로 약물을 효과적으로 전달하기 위하여 리포솜의 개발이 활발이 연구되고 있다. 그러나 리포솜이 종양조직에 효과적으로 축적됨에도 불구하고, 낮은 약물 방출 때문에 리포솜의 치료 효과가 제한적이다. 따라서 우리는 외부 자극에 의하여 약물방출을 최대화 시킬 수 있는 온도민감성 리포솜을 개발하였다. 모델약물인 독소루비신은 pH 전위차 방법에 의하여 리포솜 내부에 봉입하였다. 리포솜의 입자 크기는 $142.0{\pm}6.24nm$ 이었고, 표면전하는 $-10.55{\pm}1.12mV$ 이었다. 온도민감성 리포솜으로부터 약물의 방출은 형광광도계로 측정하였으며 $42^{\circ}C$ 이상에서 5분 이내에 80% 이상의 방출률을 나타냈다. 초음파에 의해 온도민감성 리포솜으로부터 방출된 독소루비신의 세포독성은 초음파를 조사하지 않은 온도민감성 리포솜보다 월등히 우세하였다. 이번 연구에서 우리는 초음파에 의하여 온도민감성 리포솜으로부터 온도에 민감한 약물방출을 증명하였고, 이것은 외부 자극에 의한 종양조직의 약물 농도를 증가시킬 수 있는 암치료에 효과적일 것이다.
본 연구는 인삼 습해 피해 설정을 확립하고 유전자원을 대상으로 엽록소형광 기법을 이용하여 습해 스트레스 수준을 평가하기 위해 수행되었다. 습해 스트레스 평가는 2년생 묘삼 57개 유전자원 대상으로 25일간 지제부까지 담수처리를 하였다. 피해 정도에 따라 5개 등급으로 분류하여 저항성 유전자원 3개, 감수성 유전자원 3개를 선발하였다. 인삼 유전자원 57개의 지하부 생체중 및 엽록소 함량은 대부분 감소하였고 저항성 유전자원보다 감수성 유전자원의 감소율이 크게 나타났다. 5개의 엽록소형광 매개변수는 습해 스트레스에 노출되는 기간이 길어질수록 증감하는 경향을 보였으며, 특히, Fv/Fm값이 0.8보다 낮으면 광계II의 반응중심이 손상을 입은 상태로 감수성 유전자원의 경우 습해 스트레스에 노출될수록 감소하였다. 본 연구결과에서 유전자원 57개의 최대양자수율(Fv/Fm)은 습해 스트레스 하에서 차이를 보였으며, 습해 스트레스에 저항성을 가진 습해 저항성 유전자원과 감수성 유전자원 간의 차이를 확인할 수 있는 매개변수로 판단되어 인삼 유전자원에 대해 습해 스트레스 수준을 평가할 수 있는 도구로 활용 가능하다고 사료된다.
한발 발생이 갈수록 증가하고 있는 가운데, 작물의 생리생화학적 기작과 광합성능을 효율적으로 진단 및 평가 할 수 있는 방법을 찾는 것은 매우 중요한 과제이다. 본 연구를 통해 광화학 반사 지수인 PRI가 콩의 한발 스트레스에 대하여 고온과 고CO2 등 미래 기후 변화 환경에서도 유의미한 생육 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다. PRI와 대표적 한발 생육지표들(군락 광이용효율, 건물중 변동율, 엽록소 형광, 기공전도도)과의 밀접한 관계를 통해 한발 스트레스 하에서 콩의 광합성 활성과 생장량을 원격으로 모니터링할수 있는 진단 모델 개발의 가능성을 볼 수 있었다. 다만 향후 고온, 고CO2 등 기후변화 조건에서 PRI의 성능에 대한 지속적인 평가와 함께 민감도 향상을 위한 광학지표 개발 및 모델 개선 연구가 선행되어야 할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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