• 제목/요약/키워드: Tolerant species

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Scavenging Reactive Oxygen Species by Rice Dehydroascorbate Reductase Alleviates Oxidative Stresses in Escherichia coli

  • Shin, Sun-Young;Kim, Il-Sup;Kim, Yul-Ho;Park, Hyang-Mi;Lee, Jang-Yong;Kang, Hong-Gyu;Yoon, Ho-Sung
    • Molecules and Cells
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    • 제26권6호
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    • pp.616-620
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    • 2008
  • Maintaining redox balance is one of the crucial requirements for a cell to endure stress from the outside. Dehydroascorbate reductase (DHAR; EC 1.8.5.1) plays an important role in the ascorbate-glutathione cycle; one of the major ROS scavenging systems in most known biological systems. A cDNA clone of the DHAR gene from Oryza sativa (OsDHAR) was isolated and overexpressed in Escherichia coli BL21 (DE3) strain from the pET-28a(+) expression vector. The OsDHAR transformed E. coli cells showed significantly higher DHAR activity and a lower level of ROS than the E. coli cells transformed by an empty pET-28a(+) vector. Also, the DHAR-overexpressing E. coli strain was more tolerant to oxidant- and heavy metal-mediated stress conditions than the control E. coli strain. The results suggest that the overexpressed rice DHAR gene effectively functions in a prokaryotic system and provide protection to various oxidative stresses.

Evaluation of Chloroplast Genotypes of Korean Cucumber Cultivars (Cucumis sativus L.) Using sdCAPS Markers Related to Chilling Tolerance

  • Ali, Asjad;Yang, Eun Mi;Lee, Sun Young;Chung, Sang-Min
    • 원예과학기술지
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    • 제31권2호
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    • pp.219-223
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    • 2013
  • DNA markers can determine the genotype of many species. Single nucleotide polymorphism (SNP) detection is difficult without sequencing but it becomes easier with sdCAPS method. Here an experiment was performed for developing molecular markers using two SNPs, CSatpB-SNP and CSycf1-SNP, of chloroplast in cucumber plants. Properly designed primers with nucleotide sequences for restriction enzymes proved success of PCR and efficacy of digestion by the restriction enzymes. Then these markers were used to study the genotyping of cucumber breeding lines and cultivars obtained from various sources in respect of their chilling stress response. We confirmed that a U.S. cucumber line, 'NC76' known to possess a nuclear factor for the chilling tolerance showed the chloroplast genotypes related to chilling tolerance. However all Korean cucumber cultivars tested in this study showed the chloroplast genotypes related to chilling susceptibility. In conclusion, to develop chilling tolerant cucumber, both maternal and a nuclear factors related to chilling tolerance should be transferred from 'NC76' when 'NC76' is used as a female source and other elite lines as recurrent parents.

Phytotoxic Effect of 5-Aminolevulinic Acid, a Biodegradable Photodynamic Biomaterial, on Rice and Barnyardgrass

  • Chon, Sang-Uk
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.268-275
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    • 2006
  • ALA (5-aminolevulinic acid) has been proposed as a tetrapyrrole-dependent photodynamic herbicide by the action of the protoporphyrinogen IX oxidase (Protox IX). A study was conducted to determine photodynamic herbicidal effect of ALA on seedling growth of rice (Oryza sativa L.) and barnyard grass (Echinochloa crus-galli Beauv. var. oryzicola Ohwi) under dry and wet conditions. ALA effect on early plant growth of rice and barnyardgrass was greatly concentration dependant, suggesting that it promotes plant growth at very low concentration and inhibits at high concentration. No significant difference in herbicidal activity of biologically and synthetically produced ALAs on plant lengths of test plants was observed ALA exhibited significant photodynamic activity regardless of PSDIP and its duration. Significant shoot growth inhibition by ALA soaking treatment exhibited apparently, indicating that ALA absorbed through root system was translocated into shoot part of plants. ALA reduced plant heights of rice and barnyardgrass seedlings by 6% and 27%, respectively, showing more tolerant to ALA in rice under wet condition. Leaf thickness was reduced markedly by ALA with increasing of ALA concentration, due to mainly membrane destruction and severe loss of turgidity in mesophyll cells, although the epidermal was little affected. It was observed that photodynamic herbicidal activity of ALA applied by pre-and post-emergence application exhibited differently on plant species, and that the activity of ALA against susceptible plants was highly correlated with growing condition.

내설악 전나무림 천연갱신과 임분특성 - 전나무 자연림에서 천연갱신에 대한 개념적 고찰을 중심으로 - (The Natural Regeneration and Stand Characteristic of the Korean Fir Stand in Nae Sorak - A Study about the Concept of the Natural Regeneration in a Natural Fir Forest -)

  • 윤영일
    • 환경생물
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    • 제27권2호
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    • pp.176-182
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    • 2009
  • 전나무의 천연갱신 형태를 임분의 특성과 연관하여 내설악 길골 총 30지역에서 조사하였다. 임학적 의미의 천연갱신은 주로 예전에 인공적 교란이 있었던 곳에서 나타나며 자연림의 특성이 강할수록 오히려 의미를 상실한다. 이것은 인공적 교란이 천연갱신에 더 나은 환경조건을 제공하기 때문으로 보인다. 이와는 달리 자연림에서 갱신단계는 인공림처럼 명확할 수 없고 잠시 나타났다 사라지는 상태이며 세대교체는 임분구조 변화의 일부라는 표현이 적합하다. 특히 patch dynamic이 임분구조를 결정하고 주 구성수종이 음수인 전나무 자연림에서는 인공림에서 사용되는 천연갱신 개념은 원천적으로 의미를 상실할 것으로 보인다.

화본과 목초의 종속간잡종 Hybrid ryegrass 와 Festulolium의 생육특성 (Some Characteristics of Interspecific and intergeneric Hybrid in Herbage Grasses)

  • 류종원;강정훈;한흥제;김웅배;박병훈
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.123-127
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    • 1988
  • Even though grass species are one of major importance in livestock industry, the response of intergeneric hybridization of Lolium and Festuca and interspecific hybridization of Lolium m.X Lolium p. to Korean climatic condition has not been adequately documented. This reasearch was conducted to examine the growth characteristics and dry matter yield of Festulolium, cv. Felopa and C-Stamm N 66 and hybrid ryegrass, cv. Maja and Tetilelite. 1. The early growth of Italian ryegrass was better than that of hybrid ryegrass and Festulolium. The plant length and helght of Italian ryegrass were longerltaller than those of hybrid ryegrass and Festulolium, but the number of tillers of Italian ryegrass was less than that of hybrid ryegrass and Festulolium. 2. Festulolium and hybrid ryegrass were more tolerant than Italian xyegrass to winter killing, 70-80% of tillers was survived. 3. After wintering, early spring growth of hybrid ryegrass and Festulolium were better than that of Italian ryegrass. Dry matter yield of hybrid ryegrass and Festulolium were more than that of Italian ryegrass. 4. Spikes of hybrid ryegrass and Festulolium (C-Stamm N66) were more than those of Italian ryegrass. Seed yield per $m^2$ of hybrid ryegrass and Italian ryegrass were almost same, but that of Festulolium was lower.

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중금속 원소와 유공충을 이용한 마산만 퇴적물의 오염 역사에 관한 연구 (Pollution History of the Masan Bay, Southeast Korea, from Heavy Metals and Foraminifera in the Subsurface Sediments)

  • 조진형;정갑식;정창수;권수재;박성민;우한준
    • 한국지구과학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.635-649
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    • 2003
  • 마산만의 오염과정을 파악하기 위하여 3개 정점의 코어 퇴적물에서 중금속 함량과 저서성 유공충의 분포를 조사하였다. 마산만의 퇴적속도는 마산항 0.33 cm/yr, 덕동 하수종말 처리장 앞 0.20 cm/yr, 마산만 입구 0.33 cm/yr로 나타났다. 퇴적물 깊이 약 15 cm부터 표층까지 Cu, Zn, Pb 함량이 뚜렷하게 증가하는 것은 1940년대 이후 점진적으로 축적되던 오염물질이 1960년대 이후 산업폐기물에 의해 급격하게 증가했기 때문인 것으로 해석된다. 코어 퇴적물에서 나타나는 저서성 유공충의 수직적인 분포는 오염에 따른 유공충의 반응을 잘 나타내고 있다. 퇴적물 상부로 중금속 함량이 증가함에 따라 개체수와 종 다양성은 감소하고 사질유공충의 비율은 증가하였다. 이러한 현상은 오염이 증가함에 따라 몇몇 내성종들 만이 존재함으로써 결과적으로 종 다양성이 감소하였음을 반영한다. 기회종인 Eggerella advena와 Trochammina pacifica는 오염퇴적물에서 뚜렷한 증가를 보였다. 이러한 종들은 마산만의 현생 오염 환경을 평가할 수 있는 유용한 환경 지시자로 사용될 수 있을 것이다.

남한강 상류 수계에서 어류의 다변수 모델 지수 산정 및 군집지수와의 비교평가 (Multi-metric Index Assessments of Fish Model and Comparative Analysis of Community)

  • 이재훈;홍영표;안광국
    • 생태와환경
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    • 제40권2호
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    • pp.327-336
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    • 2007
  • 본 연구는 1999년 6월과 8월에 남한강 상류수계의 15개 조사지점으로부터 어류의 다변수 모델을 이용하여 생태건강성을 평가하였고, 전통적인 군집분석에 의한 지수와 서로 비교 평가하였다. 본 연구를 위해 우리나라의 생태적 특성에 맞게 보완된 10-메트릭 건강성 평가 모델을 적용하였다. 어류조사에 따르면, 총 6과 24종이 출현하였고, 생태적인 교란정도와 하천차수에 따라 일부 변이를 보였다. 생태길드분석에 따르면, 민감종과 충식종은 각각 91%, 56%로서 생태적으로 수환경이 건강한 상태로 나타났다. 그러나 S1과 S2의 2차 하천에서는 내성종이 66%, 잡식종이 76%가 채집되어 물리적 서식지의 질적 저하가 영향을 나타낸 것으로 판단되었다. 본 수계에서 생태건강도의 평균 모델값은 38로서 양호상태를 보였고, 개별적 IBI 값의 패턴은 다른 산간계류형 하천들과 유사하여 비교적 이화학적 오염에 의한 영향이 적은 것으로 사료되었다. 하천차수에 따른 IBI 값과 종다양성 지수와의 비교에 따르면, 두 변수 값은 분명한 차이가 있음을 보여주었다 Shannon-Weaver의 종다양성 지수는 실제 군집상태를 잘 반영하지 못했으며, 특히 2차 하천에서의 종다양성 지수 변이의 폭은 IBI 값으로 산정한 생태 건강도에 비해 훨씬 크게 나타났다. 본 연구결과는 다변수 메트릭에 의한 연구 접근방식은 수생태계 관리에 유용한 도구로 사용될 수 있으나, 기존의 종 다양도 지수와 같은 군집 분석법은 하천차수를 고려하지 않을 경우 비효율적인 것으로 사료되었다.

Effects of temporary and periodic emersion on the growth of Fucus spiralis and Pelvetia canaliculata germlings

  • Kim, Bo-Yeon;Park, Seo-Kyoung;Norton, Trevor A.;Choi, Han-Gil
    • ALGAE
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    • 제26권2호
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    • pp.193-200
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    • 2011
  • The stress tolerance ability of Pelvetia canaliculata (L.) Dcne. Et Thur. and Fucus spiralis L. to temporary and periodic emersion stress was examined in order to test the following hypotheses: The upper shore alga, P. canaliculata is more tolerant to desiccation than F. spiralis in the germling stage and the former outgrows the latter under desiccation stress; Germling stress tolerance of the two species is age-specific; Crowding of germlings protects them from desiccation, irrespective of the species involved. Germling growth of the two species was retarded with increasing exposure period and was age-specific, as they were air-exposed at an earlier stage. After 16 days, the length of Pelvetia germlings was similar between 2-day-old germlings (125-140 ${\mu}m$) and 7-day-old germlings (134-140 ${\mu}m$), which were air-exposed during the same period (0, 6, 12, 24, 48, and 72 h) at the two different ages. However, Fucus germlings were significantly larger at 7-day-old germlings (211-277 ${\mu}m$) than at 2-day-old germlings (184-278 ${\mu}m$), especially in the treatments of 48 and 72 h. These results indicate that Fuscus grow faster than Pelvetia and that the growth response of germlings to temporary emersion stress is more sensitive in Fucus than that in Pelvetia. Growth of germlings of both species was reduced with increasing density under favorable growth conditions (submerged control and 6 h / 12 h exposure treatments) in the periodic air-exposed experiments using tidal tanks, but was enhanced under severe emersion stress conditions. P. canaliculata showed better growth at 6 h exposure treatment than that of the control, under continuous submergence, indicating that Pelvetia germlings require a periodic exposure period. Fucus germlings always grew faster than those of Pelvetia and did best in mixed cultures, whereas Pelvetia did least well when mixed with Fucus germlings. The adverse effects of F. spiralis on P. canaliculata were greater than those of Pelvetia cohorts. The outcome of interspecific competition between F. spiralis and P. canaliculata gemlings was slightly altered by exposure period but not to such an extent as to change the outcome.

2, 4, 6-trinitrotoluene에 대해 내성을 지닌 토착 식물종 선정에 대한 연구 (A Study on the Screening of 2, 4, 6-trinitntoluene Tolerant Indigenous Herbaceous Piano)

  • 배범한;김선영;이인숙;장윤영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권4호
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    • pp.3-11
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    • 2001
  • TNT를 제거하기 위한 식물종을 선정하기 위해 8종의 대표적인 야초류를 이용하여 TNT 식물독성 임계점을 측정하였다. 독성 임계점은 TNT 농도변화에 대한 발아율, 유식물의 뿌리와 지상부의 생장율, 생체량 및 수분 흡수 능력 등을 비교하여 결정하였다. TNT가 식물에게 미치는 독성효과는 오염물의 농도와 식물종에 따라 다르게 나타났다. 60-80mgTNT/L 농도는 어저귀, 식용피, 자귀풀 종자의 발아율에 영향을 미치지 못하였다. 발아 후 14일동안 어저귀, 식용피, 자귀풀의 뿌리 생장에 있어 식물 독성 임계점(50%) 농도는 5-40 mgTNT/L이며 지상부 생장은 50-73mgTNT/L, 생체량은 68-99mgTNT/L이다. 뿌리와 지상부의 길이, 생체량은 TNT농도가 증가함에 따라 감소하였으며 수분 흡수량도 감소하였다. 야초류의 서로 다른 독성 임계점을 비교해 보면 뿌리 길이 > 지상부 길이 > 생체량 > 발아율 순으로 TNT에 대해 민감하게 반응하였다. 실험 결과, 8종의 식물 중에서 어저귀와 자귀풀은 TNT에 대해 내성을 지닌 종으로 판명되었다.

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몽골 반건조 지역에서 토양 개량이 백양나무와 비술나무 묘목의 활착 및 생장에 미치는 영향 (Effects of Soil Amendments on Survival Rate and Growth of Populus sibirica and Ulmus pumila Seedlings in a Semi-arid Region, Mongolia)

  • 정예지;윤태경;한새롬;강호덕;이명종;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권4호
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    • pp.703-708
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    • 2014
  • 본 연구는 몽골 반건조 지역 현지에서 토양 개량이 묘목의 활착 및 생장에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위하여 알칼리성 사질 토양인 연구대상지에 2년생 백양나무(Populus sibirica)와 비술나무(Ulmus pumila) 묘목을 심고 질소(시비량에 따라 2수준), 황, 인공보습제, 황토가공소재 등을 처리하였다. 4개월 뒤, 두 수종의 묘목 활착률은 질소 시비량의 증가에 따라 감소하였다. 일반적으로 질소의 시비는 양분을 공급하여 묘목의 활착률 및 생장을 높이는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 연구 결과에서 나타난 활착률 감소는 과다시비로 인한 토양 삼투압의 증가에 의한 것으로 보인다. 두 수종 모두 황토가공물질 처리구에서 근원경 생장에 유의한 증가가 나타났다. 그리고 백양나무의 경우 인공보습제 처리구에서도 근원경 생장이 유의하게 증가하였는데, 이는 백양나무가 건조에 내성이 있음에도 불구하고 수분 요구도가 높은 포플러속에 속하기 때문인 것으로 보인다. 반면 황 처리는 두 수종의 활착률과 근원경 생장 모두에서 효과가 없는 경향이 나타났는데, 이는 건조지 토양의 낮은 황산화율 때문으로 추정된다. 향후 건조/반건조 지역에서 토양 개량의 장기적인 효과를 알아보기 위하여 묘목 생장 및 토양 특성에 대한 지속적인 모니터링이 요구되며, 연구 수종에 적합한 시비량 산정을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.