• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권2호
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• pp.129-134
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• 2015

감자 12품종의 내염성 비교를 위하여 NaCl 0, 75, 150, 225 mM을 처리한 MS배지에서 줄기 단일절편을 기내 배양하여 신초길이와 무게, 근길이 및 proline 함량 변화를 조사하였다. NaCl 처리에 따른 신초와 근생장의 품종 간 비교에 적정한 NaCl 처리농도는 75 mM이었다. NaCl 150 mM과 225 mM 처리에서는 신초의 로제트화 및 엽의 백화현상이 심하여 품종 간 비교가 어려웠다. 신초의 길이와 무게는 '대지', '수미', '자영', '하령'이 양호하였으며, '고운', '대서', '홍영' 등은 불량하였다. 근길이는 '서홍', '수미', '하령' 등이 양호하였던 반면, '고운', '대서', '대지', '조원', '추백' 등은 극히 미미하였다. Proline 함량은 모든 품종에서 NaCl 처리농도가 높을수록 증가하였으며 그 증가량은 신초와 근생장이 양호했던 품종들이 불량했던 품종보다 더 낮은 경향이었다. 이상의 결과로 볼 때 '수미'와 '하령'이 NaCl 처리배지에서 신초와 근생장 모두 양호하여 내염성이 강한 품종으로 판단되었으며, 이들 품종들을 활용한 추가 포장시험을 통하여 국내 간척지 등 염류화 토양에서도 감자재배가 가능할 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제19권3호
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• pp.342-347
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• 2001

인공상토재배 시 상토종류와 해수농도가 퉁퉁마디의 생육과 무기양분흡수 경향을 알아보고 자생지 식물의 생육단계별 무기양분 흡수 변화를 알아보기 위해 실험을 실시하였다. 퉁퉁마디는 해수농도가 0, 10, 30, 90%이고 무비 및 유비의 상토조건에서 재배되었다. 식물의 초장, Na, K, Ca 농도는 식물체의 내염성과 관련성을 가지고 있었으며, 초장은 해수농도가 10, 30%에서 가장 길었다. 해수 희석농도 간에는 상토종류에 따라 다르나 해수 10%와 30% 시험구에서 양호한 값을 보였고, 황색길이와 녹색길이의 비율은 해수율이 낮을수록 황색길이가 많은 경향을 보였다. 인공상토에서 재배한 식물체는 해수농도가 높을수록 Na, Mg, Fe를 많이 흡수하는 경향이었으나 Ca, P, K 등은 오히려 감소하는 경향이었다. 해수농도가 증가할수록 Na의 농도는 증가하고 K의 농도는 감소하는 경향을 보였다. 해수의 농도가 높을수록 식물체 안에서 Na의 축적이 증가하였으며, 식물체의 Na의 흡수증가로 K/Na 비는 감소하였다. 해수농도가 낮아질수록 Na농도가 낮았다. 자생지인 갈사지역에서 자생하고 있는 퉁퉁마디의 생육시기별 무기성분 분석결과를 보면 채취시기에 따라 큰 차이를 보였는데 Na, Mg, K은 6월이 가장 높았으며 Ca, P의 농도는 9월에 가장 높았다. 그리고 4월 중의 무기성분농도가 6월과 9월에 비해 가장 낮은 결과를 보여 채취시기에 따라 무기성분이 다른 것을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권5호
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• pp.712-716
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• 2006

고함량 게르마늄을 함유시키기 위해서 Saccharomyces cerevisiae KCTC 7904와 Zygosaccharomyces rauxii KCTC 7966를 전기융합하고 효모 배지에 게르마늄을 첨가하여 게르마늄 강화 효모를 생산하였다. 전기융합된 효모의 원질체는 여러 개의 긴 pearl chain을 형성했고, fusion chamber 내의 강한 직류에 의해서 세포막의 파괴가 일어나고 세포막의 재유착 과정에 의해서 두 세포간의 융합이 일어났다. 융합된 세포를 배지에서 계대하여 성장이 빠른 균체를 선별하고, 탄수화물 이용성 및 당 대성, 염내성의 특성을 확인한 결과, 당내성은 융합체가 Z. rouxii 와 유사하고, S. cereviside보다 좋은 내성을 보였다. S. cerevisiae는 포도당 농도가 40% 이상에서는 생육이 불가능 한 것으로 나타났다. NaCl첨가량에 따른 내성을 살펴본 결과, 융합주는 12%까지 내성을 나타냈다. 융합체의 크기는 친주보다 컸으며, pH 5의 범위에서 게르마늄의 최적 소모율을 나타냈다. pH 5.5에서 건조 효모내 함유되어 있는 게르마늄 농도는 S. cereviside는 1,856 ppm, Z. rouxii는 1,310 ppm, 융합체는 5,180 ppm으로 친주보다 약 4배 이상 게르마늄 농도가 가장 높았다. 게르마늄의 함량을 높이기 위한 S. cereviside와 Z. rouxii의 전기융합은 효모 균체의 체적을 증가시켰을 뿐만 아니라, 게르마늄의 균체내 축적율도 증가시켜서 다량의 유기 게르마늄을 생산하는 데 매우 효과적이었다. 결론적으로, S. cereviside와 Z. rouxii의 전기융합을 통해 개발된 융합체는 40%이상에서 당내성을 보이고, NaCl 15% 이상까지 내성을 나타냈으며, 균체의 크기 및 게르마늄의 흡수율도 친주보다 우수하였고, pH 5에서 최대의 게르마늄 흡수율을 보였다. 이렇게 개발된 융합체는 향후 고함량 게르마늄을 생산하는데 매우 유용한 균주로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권1호
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• pp.48-54
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• 2011

본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.59-59
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• 2018

Panax ginseng Meyer (Korean ginseng) is in the spotlight of Oriental medicine and is proclaimed as the king of medicinal plants owing to its adaptogenic characteristics. Ginseng root rot is a devastating disease caused by the fungus, Ilyonectria mors-panacis that generally attacks younger roots (~2 years), leading to defects in root quality, ginsenoside accumulation and also life cycle of the plant. Hence, there is an indispensable need to develop strategies resulting in tolerance against ginseng root rot. In the present study, we evaluated the effect of silica nanoparticles(N-SiO2) in Panax ginseng during I. mors-panacis infection. Long term analysis (30 dpi) revealed a striking 50% reduction in disease severity index upon 1mM and 2mM treatment of N-SiO2. However, N-SiO2 did not have any direct antifungal activity against I. mors-panacis. Membrane bound sugar efflux transporter, SWEET (Sugars Will Eventually be Exported Transporters) was identified in ginseng and as expected, its expression was suppressed upon N-SiO2 treatment in the root rot pathosystem. Furthermore, the total and reducing sugars in the apoplastic fluid clearly revealed that N-SiO2 regulates sugar efflux into apoplast. In a nut shell, N-SiO2 administration induces transcriptional reprogramming in ginseng roots, leading to regulated sugar efflux into apoplast resulting in enhanced tolerance against I. mors-panacis.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.311-319
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• 2011

본 연구는 칼륨의 독성에 따른 배추의 생육과 생리적 특성 그리고 형태적 변화를 관찰하기 위하여 수행하였다. 100mM의 칼륨 농도 처리구까지 전체적인 생육이 증가한 반면, 600mM 처리구에서 생육이 가장 저조하였다. 칼륨 처리 농도가 높을수록 N, P, K, 함량은 증가하였지만 Ca, Mg, Na 함량은 감소하는 경향을 보였으며 미량원소, Fe, Mn, Zn의 경우 100mM의 처리구에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 생체중당 Chl a, b와 carotenoid 함량은 600mM에서 가장 많이 증가하였으나 증가한 엽록소 함량에 비해 광합성효율($F_v/F_m$)은 처리구간에 차이가 없었고 $CO_2$ 동화율은 오히려 감소하였다. 이는 칼륨 과다에 의한 삼투스트레스의 결과로 기공의 퇴화와 $CO_2$ 동화능력과 밀접한 관계가 있는 것을 형태학적 관찰로 확인되었다. Total free amino acid의 경우 100mM 처리구까지 칼륨 처리 농도가 증가함에 따라 증가한 반면 600mM에서 급격히 감소하였다. 따라서 본 실험에서의 배추는100mM의 칼륨 농도까지는 긍정적인 효과가 있는 것으로 판단되었다.

• Molecules and Cells
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• 제37권11호
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• pp.833-840
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• 2014

Cullin4-RING ubiquitin ligase (CRL4) is a family of multi-subunit E3 ligases. To investigate the possible involvement of CRL4 in heat stress response, we screened T-DNA insertion mutants of putative CRL4 substrate receptors that exhibited altered patterns in response to heat stress. One of the mutants exhibited heat stress tolerance and was named heat stress tolerant DWD1 (htd1). Introduction of HTD1 gene into htd1-1 led to recovery of heat sensitivity to the wild type level, confirming that the decrease of HTD1 transcripts resulted in heat tolerance. Therefore, HTD1 plays a negative role in thermotolerance in Arabidopsis. Additionally, HTD1 directly interacted with DDB1a in yeast two-hybrid assays and associated with DDB1b in vivo, supporting that it could be a part of a CRL4 complex. Various heat-inducible genes such as HSP14.7, HSP21, At2g03020 and WRKY28 were hyper-induced in htd1-1, indicating that HTD1 could function as a negative regulator for the expression of such genes and that these genes might contribute to thermotolerance of htd1-1, at least in part. HTD1 was associated with HSP90-1, a crucial regulator of thermotolerance, in vivo, even though the decrease of HTD1 did not affect the accumulation pattern of HSP90-1 in Arabidopsis. These findings indicate that a negative role of HTD1 in thermotolerance might be achieved through its association with HSP90-1, possibly by disturbing the action of HSP90-1, not by the degradation of HSP90-1. This study will serve as an important step toward understanding of the functional connection between CRL4-mediated processes and plant heat stress signaling.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권3호
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• pp.207-211
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• 1995

유채(B. napus)와 산동채(B. campestris)를 공시하여 발아초기단계에서의 저온처리가 분자산소의 생물학적 환원과 관련이 있는 여러가지 생화학적 인자에 미치는 영향을 분석하여 작물 내한성 기작을 생화학적으로 구명하고자 한 바, 저온장해는 산동채에 비해 유채가 더욱 심하였고 저온처리후 24시간 회복시 유채와 산동채의 peroxidase 활성도는 뿌리부위에서 각각 33%와 87% 배축부위에서 84%와 206% 정도 크게 증가하였으며 특히 내한성이 강한 산동채가 유채보다, 배축부위가 뿌리보다 약 2.5배 이상 더 높은 효소활성 증가율을 보였다. 또한 superoxide($O_2^-$)는 회복직후 부터 급격히 축적되기 시작하여 회복 8시간째에 최고치에 도달하였으며 그 축적정도는 산동채에 비해 내한성이 약한 유채에서 더욱 심하였고, 24시간 회복시에도 산동채는 거의 무처리 수준까지 회복되었으나 유채는 약 38%의 $O_2^-$가 여전히 축적되어 있었다. 저온처리 직후 $H_2O_2$의 감소 정도 역시 산동채가 15% 정도인데 반해 유채는 2%에 불과하였고, 회복시간이 경과함에 따라 산동채는 거의 정상수준까지 회복되었으나 저온장해가 심하였던 유채는 불안정한 회복양상을 보였다. 아울러 유채의 배축 및 뿌리부위에서의 peroxidase 활성증가에는 Uniconazole 처리후 저온 병행처리가 단독처리보다 훨씬 펴 효과적이었으나 새로운 동위효소의 출현은 볼 수 없었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.213-220
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• 2009

복숭아 나무 '장호원황도' 품종의 결과지에 대한 월동기간 중 생리적 내한성을 가리키는 지표로서 일별 기온에 의해 계산되는 휴면심도를 설정하였다. 휴면심도 추정모형의 최적모수(기준온도, 저온요구도)를 도출하기 위해 2008-2009 겨울 동안 총 12회에 걸친 실험을 수행한 결과, 내생휴면해제에 필요한 '장호원황도'의 기준온도 $5.7^{\circ}C$와 저온요구도 -108을 얻었다. 1992-2008년 기간 중 수원기상대 일 최고 및 최저기온자료를 이용하여 이 모형에 의해 '장호원황도'의 만개기를 예측하고 기존의 DVS모형과 회귀모형에 의한 예상 만개기와 비교한 결과 이 모형의 예측능력이 우수하였다. 이 모형에 의해 추정된 휴면심도를 선행연구에서 얻은 동해유발온도와 결합하여 동해위험확률을 계산할 수 있는 경험식을 도출하였다. 날짜와 최저기온이 주어지면 이 식에 의해 '장호원황도'의 갈변이나 발아장해 등 동해증상이 나타날 수 있는 확률, 즉 동해위험 지수를 미리 알 수 있으므로 복숭아 재배농가의 동해 경감에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권1호
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• pp.49-59
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• 2021

BACKGROUND: Soil salinity causes reduction of crop productivity. Rhizosphere microbes have metabolic capabilities and ability to adaptation of plants to biotic and abiotic stresses. Plant growth-promoting bacteria (PGPB) could play a role as elicitors for inducing tolerance to stresses in plants by affecting resident microorganism in soil. This study was conducted to demonstrate the effect of selected strains on rhizosphere microbial community under salinity stress. METHODS AND RESULTS: The experiments were conducted in tomato plants in pots containing field soil. Bacterial suspension was inoculated into three-week-old tomato plants, one week after inoculation, and -1,000 kPa-balanced salinity stress was imposed. The physiological and biochemical attributes of plant under salt stress were monitored by evaluating pigment, malondialdehyde (MDA), proline, soil pH, electrical conductivity (EC) and ion concentrations. To demonstrate the effect of selected Bacillus strains on rhizosphere microbial community, soil microbial diversity and abundance were evaluated with Illumina MiSeq sequencing, and primer sets of 341F/805R and ITS3/ITS4 were used for bacterial and fungal communities, respectively. As a result, when the bacterial strains were inoculated and then salinity stress was imposed, the inoculation decreases the stress susceptibility including reduction in lipid peroxidation, enhanced pigmentation and proline accumulation which subsequently resulted in better plant growth. However, bacterial inoculations did not affect diversity (observed OTUs, ACE, Chao1 and Shannon) and structure (principle coordinate analysis) of microbial communities under salinity stress. Furthermore, relative abundance in microbial communities had no significant difference between bacterial treated- and untreated-soils under salinity stress. CONCLUSION: Inoculation of Bacillus strains could affect plant responses and soil pH of tomato plants under salinity stress, whereas microbial diversity and abundance had no significant difference by the bacterial treatments. These findings demonstrated that Bacillus strains could alleviate plant's salinity damages by regulating pigments, proline, and MDA contents without significant changes of microbial community in tomato plants, and can be used as effective biostimulators against salinity stress for sustainable agriculture.