• 생물환경조절학회지
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• 제17권4호
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• pp.273-282
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• 2008

수분 공급을 제한하여 수분 부족 스트레스를 처리한 상추식물에서 산화적 스트레스와 관련된 monodehydroascorbate reductase (MDHAR)의 활성도, 엽록소 함량, 과산화수소의 함량 등과의 상관관계를 조사한 결과, 생육배지의 수분의 함량이 감소함에 따라 식물체내 과산화수소의 생성량이 증가($R^2$=0.8851)하였으며, 수용성단백질 함량은 점차 감소($R^2$=0.9826)하는 경향을 나타내었다. 총 엽록소함량은 수분 부족 스트레스를 처리한 공시작물에서의 함량이 정상 생육시 보다 그 함량이 대체적으로 낮은 경향을 보였으며, 엽록소 a와 엽록소 b함량 변화도 총 엽록소의 함량변화와 비슷한 경향을 보였다. 그러나 총 엽록소에 대한 카로티노이드의 비율은 수분 부족 스트레스를 처리한 식물에서 정상생육 시 보다 더 높은 경향을 보였다. 수분 부족 스트레스가 진행됨에 따라 아스코브산의 함량은 정상 생육 시 보다 더 높은 경향을 보였으나 환원형인 디하이드로아스코브산의 함량은 수분 부족 스트레스를 처리한 초기에 정상생육 시 보다 더 낮은 경향을 보였다. MDHAR의 활성도는 사이토졸(cytosolic) 분획과 엽록체(chloroplastic) 분획에서 공히 크게 증가하였으며 MDHAR의 mRNA 전사 정도도 수분 부족 스트레스가 진행됨에 따라 크게 증가하였다. 수분함량이 감소함에 따라 MDHAR의 활성도가 크게 증가하였으며, 또한 과산화수소의 함량이 증가함에 따라서도 MDHAR의 활성도가 크게 증가($R^2$=0.9937과 0.8645)되어 수분 부족 스트레스로 나타나는 요인들과 MDHAR 사이에 밀접한 관련이 있음을 확인할 수 있었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권2호
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• pp.107-114
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• 2004

Tomato (Lycopersicon esculentum) seedlings exposed to various concentrations of $CdC1_2$ (0∼100 $\mu$M) in the nutrient solution for up to 9 days were analyzed with the seedling growth, $H_2O_2$ production, glutathione levels and activity changes of enzymes related to $H_2O_2$ removal. The growth of seedlings was inhibited with over 50 $\mu$M Cd, whereas the levels of $H_2O_2$ and glutathione were enhanced with Cd exposure level and time. Meanwhile, Cd exposure increased the activities of catalase (CAT) and glutathione reductase (GR) but decreased the activities of dehydroascorbate acid reductase (DHAR) and ascorbate peroxidase (APX) in both leaves and roots. These results suggest that the altered activities of antioxidant enzymes particularly involved in the $H_2O_2$ removal and the subsequent $H_2O$$_2$ accumulation could induce the Cd-induced phytotoxicity.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권2호
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• pp.71-76
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• 1995

자리공 모상근에서 광처리에 따른 항산화효소의 활성을 조사하였다. Catalasa superoxide dismutasae, ascorbate oxidase (AO)의 활성은 광도가 2,000 lx까지 증가할수록 감소하였으며, 특히 AO활성은 2,000 lx에서 암상태보다 92% 감소하였다. Glutathione reductase, glutathione peroxidase (GPO), ascorbate peroxidase 그리고 peroxidase의 활성도는 500 lx까지는 광도가 높아질수록 증가하였으나 그 이상의 높은 광도에서는 현저하게 감소하였다. GPO의 활성은 AO처럼 2,000 lx에서 암상태보다 85%감소하였다. 광파장에 따른 항산화효소의 활성은 청색광의 파장에서 가장 많이 억제되었으며, AO의 활성은 25%까지 감소하였다. 청색광 파장의 광도에 따른 항산화효소의 활성도는 30 lx까지는 증가하다가 200 lx에서는 암상태보다 21-71%까지 감소하는 경향을 나타내었다. AO의 활성은 청색 파장의 광도(300-200 lx)가 증가할수록 급격히 감소하여 200 lx에서는 70%까지 억제되었다. 자리공 모상근의 항산화효소 활성은 청색광 파장의 높은 광도에서 주로 생성된 유해산소 의하여 억제되고 있음을 확인하였다. 광상태하에서 모상근의 생장과 betalain 합성을 향상시키기 위해서는 모상근에서 생성되는 산화제의 효율적인 제거가 요구됨이 시사되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권4호
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• pp.194-200
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• 2014

Monodehydroascorbate reductase (MDHAR)는 활성산소종 제거에 중요한 효소이다. 본 연구에서는 MDHAR 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagMDHAR1이라 명명하고 유전자의 구조와 발현특성을 조사 하였다. PagMDHAR1 유전자는 434개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며 3개의 FAD/NAD(P)H 결합 영역이 보존되어 있다. PagMDHAR1은 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy가 존재하며, 배양세포와 꽃에서 높게 발현하였다. 현탁배양세포의 생장주기에서는 유도기와 초기 지수생장기에서 높게 발현하였다. 또한 PagMDHAR1은 건조와 염, 저온, 상처 및 ABA 처리에 의해서 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 PagMDHAR1은 ABA를 경유한 신호전달경로를 따라 다양한 스트레스에 반응하며, PagMDHAR1의 기능이 활성산소종에 의해 유도되는 산화 스트레스 방어기작에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 스트레스 내성에도 기여할 것으로 생각된다. 이는 향후 PagMDHAR1 형질전환 식물체 생산 등 생명공학적 기술을 이용한 유전자 기능에 대한 연구를 비롯하여 신기능성 임목의 개발에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권3호
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• pp.369-375
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• 2007

이태리 포플러와 현사시를 대상으로 야외에서 돈분침출수를 관수하고 광합성특성, 엽록소함량, 증산량, 세포내 이산화탄소농도, ascorbate peroxidase, glutathione reductase 효소의 활성을 조사, 분석하였다. 이태리 포플러의 경우 엽록소 함량, 광합성률, 증산률, 기공전도도, 엽육세포내 $CO_2$ 농도가 돈분침출수 처리구가 대조구에 비해 높은 경향을 보였다. 또한 현사시의 엽록소 함량은 돈분처리구에서 대조구와 비슷하였지만 광합성률과 증산률, 기공전도도가 돈분침출수 처리구에서 대조구에 비해 약간 감소하는 경향을 보였다. 이로 미루어 이태리포플러를 돈분침출수가 유출되는 지역의 phytoremediation으로 활용하면 좋을 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제18권1호
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• pp.54-62
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• 1998

본 실험은 식물생장조절제인 ABA와 IAA를 처리가 오존에 의한 가시적 피해 경감효과에 미치는 영향과, 항산화물질의 함량 및 항산화효소의 활성과의 관련성을 조사하기 위하여 담배품종 NC82를 공시하여, 파종후 60일 된 개체에 ABA와 IAA를 각각 $10^{-3}$M 및 $10^{-5}$M의 농도로 엽면처리한 후 0.3ppm의 농도로 하루 6시간씩 7일간 오존을 처리하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 담배에서 ABA와 IAA의 처리는 오존의 가시적 피해증상을 감소시키는 결과를 나타냈으며 오존 처리구에서는 모두 담배의 생육에는 큰 영향을 주지 않았으나 초장의 경우 IAA $10^{-3}$M의 처리구에서 다소 증가하였다. 2. 엽록소 함량은 오존처리후의 일수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으나 ABA와 IAA처리는 오존처리구에서 엽록소함량의 감소를 작게 하였다. 3. 오존에 3일간 처리한 담배는 산화형 ascorbate가 환원형 ascorbate 보다 높게 나타났으며 ABA와 IAA를 처리한 구에서는 오존 처리구보다 산화형 ascorbate가 낮게 나타났으나 7일간 오존을 처리한 구에서는 처리간에는 차이가 나타나지 않았다. 4. 3일간 오존 처리시 superoxide dismutase(SOD) 활성은 무처리구에 비하여 증가하였고 ABA 및 IAA $10^{-3}$M에서는 다른 처리구에 비하여 증가가 뚜렷하였으며, 7일간 처리에서도 SOD의 활성이 증가하였으나 식물생장조절제의 처리 효과는 나타나지 않았다. 5. Ascorbate peroxidase와 guaiac이 peroxidase 활성은 오존무처리구에서도 모두 증가하였으나, 7일간 처리시는 두 효소 모두 처리간에는 변화가 없었다.

• 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.

• Animal cells and systems
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• 제7권4호
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• pp.337-343
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• 2003

Methyl jasmonate (MeJA) is a signal molecule in the activation of defense responses in plants. In this study, we isolated 15 MeJA-inducible genes by subtractive hybridization. These genes encode two myrosinase-binding proteins, five lipase-like proteins, a polygalacturonase inhibitor, a putative chlorophyll-associated protein, a terpene synthase, a dehydroascorbate reductase, an ascorbate oxidase, a cysteine protease, an O-methyltransferase, and an epithiospecifier protein. Northern analysis showed that most of the Chinese cabbage genes are barely expressed in healthy leaves, but are strongly induced by MeJA treatment. We also examined whether these MeJA-inducible genes were activated by ethethon, BTH, and Pseudomonas syringae pv. tomato (Pst), a nonhost pathogen of Chinese cabbage. The results showed that none of the MeJA-inducible genes was strongly induced by ethephon or by BTH. The genes encoding lipase-like proteins and a myrosinase-binding protein were weakly induced by Pst. Other MeJA-inducible genes were not activated at all by the pathogen.

• 한국산림과학회지
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• 제95권2호
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• pp.183-187
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• 2006

This study investigated concentrations of the several air pollutants and compared antioxidative enzyme activities on Platanus occidentalis because this tree species is one of the widespread street trees in Korea. This species has been emerging the ambient air pollutants during its growing periods. The purpose of this study was to identify the relationship between air pollution on the tree species and antioxidant enzyme activities on the trees. $O_3$, $NO_2$, CO and $SO_2$ concentrations of several cities in Korea were compared for last decades. Among the air pollutants, $O_3$ and $NO_2$ concentrations in six big cities in Korea showed similar increasing trends during this period. In contrast, $SO_2$ and CO concentrations in the same cities dramatically decreased between 1994 and 2005. Platanus occidentalis trees were controlled to investigate, ascorbate peroxidase (APX) and glutathione reductase (GR) activity. Ozone exposure generally increased APX and GR activities of tree seedlings. It is a typical compensatory strategy of stressed trees.

• 한국환경농학회지
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• 제12권3호
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• pp.264-280
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• 1993

The environmental pollutions were a serious problem in Korea recently. So many researcher have studied the effect of environmental pollution on plants and agro-ecosystem, but the basic mechanisms of environmental stresses were various. One of the important mechanisms was oxidative stress caused by active toxic oxygen. The toxic oxygen was generated by several stresses, abnormal temperature, many xenobiotics, air pollutants, water stress, fugal toxin, etc. In the species of toxic oxygen which is primary inducer of oxidative stresses, superoxide, hydrogen peroxide, hydroxyl radical and singlet oxygen were representative species. The scavenging systems were divided into two groups. One was nonenzymatic system and the other enzymatic system. Antioxidants such as glutathione, ascorbic acid, and carotenoid, have the primary function in defense mechanisms. Enzymatic system divided into two groups; First, direct interaction with toxic oxygen(eg. superoxide dismutase). Second, participation in redox reaction to maintain the active antioxidant levels(eg. glutathione reductase, ascorbate peroxidase, etc.).