• Molecules and Cells
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• 제39권3호
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• pp.250-257
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• 2016

Abiotic stresses such as drought and low temperature critically restrict plant growth, reproduction, and productivity. Higher plants have developed various defense strategies against these unfavorable conditions. CaPUB1 (Capsicum annuum Putative U-box protein 1) is a hot pepper U-box E3 Ub ligase. Transgenic Arabidopsis plants that constitutively expressed CaPUB1 exhibited drought-sensitive phenotypes, suggesting that it functions as a negative regulator of the drought stress response. In this study, CaPUB1 was over-expressed in rice (Oryza sativa L.), and the phenotypic properties of transgenic rice plants were examined in terms of their drought and cold stress tolerance. Ubi:CaPUB1 T3 transgenic rice plants displayed phenotypes hypersensitive to dehydration, suggesting that its role in the negative regulation of drought stress response is conserved in dicot Arabidopsis and monocot rice plants. In contrast, Ubi:CaPUB1 progeny exhibited phenotypes markedly tolerant to prolonged low temperature ($4^{\circ}C$) treatment, compared to those of wild-type plants, as determined by survival rates, electrolyte leakage, and total chlorophyll content. Cold stress-induced marker genes, including DREB1A, DREB1B, DREB1C, and Cytochrome P450, were more up-regulated by cold treatment in Ubi:CaPUB1 plants than in wild-type plants. These results suggest that CaPUB1 serves as both a negative regulator of the drought stress response and a positive regulator of the cold stress response in transgenic rice plants. This raises the possibility that CaPUB1 participates in the cross-talk between drought and low-temperature signaling pathways.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제35권2호
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• pp.63-70
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• 2017

Native fluorescent pseudomonas bacteria were isolated from rhizosphere soil of mulberry and were evaluated against powdery mildew. In vitro conidial germination study showed significant (P<0.05) variation in conidial germination by bacterial strains Pf1 and Pf3. Mildew incidence was significantly varied due to treatment with various pseudomonas strains in vivo. Significantly (P<0.05) less mildew incidence was in plants treated with the bacterial strain Pf1 (9.11%) followed by Pf3 (13.48%) controlling 69.40% and 54.75% respectively compared with untreated control. Similarly, mildew severity was least (8.51%) in plants treated with strain Pf1 followed by Pf5 (9.23%) and Pf3 (9.72%) controlling the severity by 84.51%, 77.01% and 71.96% respectively compared with control. The bacterial strains significantly influenced biochemical constituents such as chlorophyll, protein and soluble sugar content of the mulberry leaf. Similarly, bacterial strains significantly increased the activity of the peroxidase (PO) and Polyphenol oxydase (PPO) activity from $7^{th}$ day up to the $28^{th}$ day after treatment. The strain Pf1, Pf3 and Pf5 exhibited a marked enhancement in the peroxidase at different periods of infection. Significant (P<0.01) negative correlation was found between powdery mildew severity with phenol content ($R^2=0.67$) as well as peroxidase ($R^2=0.92$) and polyphenol oxidase ($R^2=0.72$) activity thus confirms induction of systemic resistance in mulberry by pseudomonas bacteria. The study shows scope for exploration of rhizosphere fluorescent pseudomonas bacteria for induction of systemic resistance in mulberry to contain powdery mildew disease effectively.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권2호
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• pp.109-115
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• 2023

Ammonium (NH₄⁺) serves as a nitrogen source, but its elevated levels can hinder plant growth and production. Excess NH₄⁺ with α-ketoglutarate is assimilated into glutamate, a precursor of proline and glutathione (GSH). This study aimed to investigate the effects of excessive NH₄⁺ on the regulation of proline and GSH synthesis. Detached leaves from oilseed rape (Brassica napus L.) were fed with 0, 50, 100, 500, and 1000 mM NH₄Cl for 16 h. As the NH₄⁺ concentrations increased, the leaves exhibited progressive wilting and yellowing. Furthermore, total carotenoid and chlorophyll concentrations declined in response to all NH₄⁺ treatments, with the lowest levels observed in 1000 mM NH₄⁺ treatment. Hydrogen peroxide (H₂O₂) concentration showed a minor increase at low NH₄⁺ concentration (50 and 100 mM) treatments but a significant increase at high NH₄⁺ (500 and 1000 mM), which was consistent with the localization of H₂O₂. Amino acid concentrations increased with increasing in NH₄⁺ concentration, while the protein concentration displayed the opposite trend. Proline and cysteine concentrations exhibited a gradual increase in response to increasing NH₄⁺ concentrations. However, GSH concentrations rose only in the 50 mM NH₄⁺ treatment and decreased in the 500 and 1000 mM NH₄⁺ treatments. These results indicate that excessive NH₄⁺ is primarily assimilated into proline, while GSH synthesis is adversely affected.

• ALGAE
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• 제38권4호
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• pp.283-294
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• 2023

Previous research indicated that free-living sporangial filament keep hollow morph under high-culture density and form bipartite cells under low-culture density, while the following conchospore release was inhibited by high light. Here, we further explored the molecular bases of these affects caused by light and culture density using a transcriptome analysis. Many differentially expressed genes (DEGs) related to carbon dioxide concentration and fixation, photosynthesis, chlorophyll synthesis and nitrogen absorption were upregulated under high-light conditions compared with low-light conditions, indicating the molecular basis of rapid vegetative growth under the former. The stress response- and ion transport-related DEGs, as well as the gene encoding the vacuole formation-brefeldin A-inhibited guanine nucleotide exchange protein (BIG, py05721), were highly expressed under high-density conditions, indicating the molecular basis of the hollow morph of free-living sporangial filaments under high-culture density conditions. Additionally, the brefeldin A treatment indicated that the hollow morph was directly influenced by vacuole formation-related vesicle traffic. Others DEGs related to cell wall components, zinc-finger proteins, ASPO1527, cell cycle and cytoskeleton were highly expressed in the low density with low-light group, which might be related to the formation and release of conchospores. These results provide a deeper understanding of sporangial filaments in Neopyropia yezoensis and related species.

• 한국작물학회지
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• 제59권1호
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• pp.38-46
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• 2014

본 연구는 남부지역에서 주요 콩 품종의 파종기 이동이 isoflavone 등 생리활성물질에 미치는 영향을 구명하고자 전남 나주(위도 $35^{\circ}$ 04'N, 경도 $126^{\circ}$ 54'E)에서 2008년부터 2010년까지 3년간 수행되었다. 여름형콩 품종인 새올콩과 다원콩, 가을형콩 품종인 태광콩, 풍산나물콩 및 청자3호를 이용하여 파종기를 5월 15일, 5월 30일, 6월 15일, 6월 30일, 7월 15일에 실시하였으며, 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Daidzein 함량은 모든 시험품종에서 genistein과 total isoflavone 함량은 청자3호를 제외한 시험품종에서 파종이 늦어질수록 증가하는 경향이었다. 반면에 glycitein 함량은 다원콩을 제외한 시험품종에서 파종기간 유의차가 없었다. 2. Cyanidin-3-glucoside(C3G) 함량은 다원콩과 청자3호, delphinidin-3-glucoside(D3G)와 total anthocyanin 함량은 다원콩에서만 파종이 늦어질수록 유의하게 증가하였다. 그러나 pelargonidin-3-glucoside(Pg3G)와 petunidin-3-glucoside(Pt3G) 함량은 파종기간 유의차가 없었다. 3. 청자3호의 lutein 함량은 파종기에 따라 $2.7{\sim}3.0{\mu}g/g$로 유의차가 없었고, chlorophyll 함량은 파종이 늦어짐에 따라 증가하여 6월 30일과 7월 15일 파종에서 유의하게 많았다. 4. 조지방 함량은 태광콩과 청자3호는 조기에 파종할 때 많았고 기타 시험품종은 파종기간 유의차가 없었다. Palmitic acid 조성비는 대부분 시험품종에서 파종기의 영향을 받지 않았다. Stearic acid 조성비는 새올콩, 다원콩, 청자3호에서 파종이 늦을수록 증가하였다. Oleic acid, linoleic acid 조성비는 새올콩에서만 파종기가 빠를수록 유의하게 높았다. Linolenic acid 조성비는 대부분 시험품종에서는 파종이 늦을수록 유의하게 증가하였다. 5. 파종기 이동에 따른 탄수화물과 조단백질 함량은 대부분 시험품종에서 유의차가 없었다. 그러나 새올콩은 조기에 파종할수록, 다원콩은 만기에 파종할수록 조단백질 함량이 많은 경향이었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제11권
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• pp.31-41
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• 1993

식물생장조정제(植物生長調整濟) ABA 및 $GA_3$의 처리(處理)가 벼유묘(幼苗)에 미치는 생화학적(生化學的) 영향(影響)을 동진(東津)벼와 삼강(三綱)벼를 이용(利用)하여 조사(祖師)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. $GA_3$ 처리(處理)는 벼 유묘(幼苗)의 초장(草長)을 증가(增加)시키는데 반(反)하여 ABA 처리(處理)는 감소(減少)시키는 효과(效果)가 인정(認定)되었으며, 근장(根長)의 경우(境遇)에도 $GA_3$처리(處理)는 대조구(對照區)와 큰 차이(差異)가 없었으나 ABA 처리(處理)는 크게 억제(抑制)되었다. 2. 당(糖)의 함량(含量)은 $GA_3$ 농도(濃度)가 높아질수록 증가(增加)한 반면(反面) 전분(澱粉)의 함량(含量)은 감소(減少)하였고, ABA 처리구(處理區)에서는 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 당(糖)의 함량(含量)이 감소(減少)하였으며 전분(澱粉)의 함량(含量)은 다소 증가(增加)하였다. 3. 엽록소(葉綠素)의 함량(含量)은 $GA_3$의 모든 처리구(處理品)에서 품종(品種)에 관계(關係)없이 낮게 나타났으며 근활력(根活力)은 대체로 $GA_3$처리(處理)에 의(衣)하여 낮아지는 경향(傾向)을 보였으나 삼강(三綱)벼의 경우(境遇) 거의 영향(影響)을 받지 않았다. 4. 지방산(脂肪酸)의 조성(造成)은 palmitic산(酸), oleic산(酸), linoleic산(酸)이 총지방산(總脂肪酸)의 90% 이상(以上)을 차지하였으며 linolenic산(酸)과 stearic산(酸) 등(等)도 미량(微量)으로 검출(檢出)되었고, 이들 지방산(脂肪酸)의 함량(含量)은 ABA 처리(處理)에 의(衣)해 감소(減少)한 반면(反面)에 $GA_3$ 처리(處理)에 의(衣)해서는 증가(增加)하는 경향(傾向)을 보였다. 5. $GA_3$와 ABA를 처리(處理)한 벼 유묘(幼苗)의 단백질(蛋白質) 패턴은 ABA의 처리(處理)에서 24 kD 정도(程度)의 상(上)에서 단백질(蛋白質) 밴드가 나타났으나 $GA_3$처리구(處理品)에서는 나타나지 않았다.

• 원예과학기술지
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• 제33권6호
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• pp.891-899
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• 2015

본 연구는 자생나리에 있어서 기내 인편삽의 계대배양이 lily symptomless virus(LSV) 제거에 미치는 영향과 구근 재배 조건이 LSV 재감염에 미치는 영향을 구명하여 LSV 무병주 대량 생산을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시되었다. 식물재료로는 날개하늘나리(L. dauricum), 말나리(L. distichum), 참나리(L. lancifolium), 중나리(L. maximowitzii)등 자생나리 4종을 사용하였다. LSV에 감염된 식물체의 인편에서 소인경을 얻은 다음 이들 소인경을 5회 이상 계대배양을 했을 때 LSV가 완전히 제거되었다. 특히 날개하늘나리와 말나리에서는 1회 기내 인편삽으로도 LSV를 완전히 제거할 수 있었다. 그러나 기내배양을 통해 생산된 LSV 무병주라도 구근의 재배기간이 길수록, 봄 정식구보다 가을 정식구에서, 소식구보다 밀식구에서, 해안지역보다는 내륙 지역에서 재감염률이 높았다. 그리고 재감염률은 중나리가 날개하늘나리와 참나리보다 높았다. LSV 감염주는 무병주에 비해 엽록소 함량이 낮았다. 따라서 자생나리 구근의 수회 계대배양을 통해 LSV를 제거할 수 있으며, 구근 생산과정에서 낮은 재식밀도, 봄 정식, 해안지역 정식 등 재배적 방제를 통해 LSV 재감염을 억제할 수 있을 것이다.

• 한국잡초학회지
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• 제16권2호
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• pp.160-170
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• 1996

비광요구형 디페닐에테르계 화합물인 TOPE의 제초작용 생리를 알기 위하여 온실에서의 제초특성을 비롯한 식물색소대사, 전자전달계, 단백질 및 핵산대사 등에 미치는 TOPE.의 영향을 조사하였다. 작용발현 속도가 광요구형 디페닐에테르계보다는 늦지만 엽신부의 고사와 동시에 생육저해 및 생장점에서의 분열이상이 관찰되었으며 절취된 오이자엽에 처리될 경우 전해질 누출과 더불어 엽주변부의 심한 분열이상이 초래되었다. 그러나 2,4-D와 같은 오옥신 활성은 아니었다. 저광도에서의 엽록소 형성 저해정도는 관찰되지 않았으며 oxyfluorfen 과는 달리 protoporphyrin IX의 축적도 유기되지 않았으나, 카로티노이드 성분은 모두 비정상적으로 증가되었다. 탈수소효소의 활성 또는 미토콘드리아에서의 호흡활성은 일정농도에 서 증가되는 경향을 보이나 호흡저해제들은 TOPE에 의한 전해질 누출을 경감시키지 못하였다. 한편 광합성 전자전달 저해는 고농도에서만 관찰되었다. 오이의 전해질 누출과 분열이상을 지표로 한 TOPE와의 상호작용 실험에서 전해질 누출에 대하여 cycloheximide는 상승적으로, chloramphenicol, actinomycin-D, hydroxyurea는 길항적으로 작용하였고, cycloheximide, actinomycin-D, hydroxyurea 등은 자엽의 이상분열을 경감시켰다. 이는 TOPE가 핵산대사에 관여됨을 시사해 주는 것으로써 오이자엽 및 벼 근에 TOPE를 처리했을 때 RNA 및 단백질보다 DNA의 증가가 보다 빠른 시기에 일어났다. 따라서 TOPE가 처리되면 비정상적인 핵산대사 촉진으로 인해 제반 생리작용이 교란되고 이어 엽신부의 고사와 분열이상 등의 제초활성이 발현되는 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권8호
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• pp.1337-1343
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• 2003

산화적 스트레스를 많이 받는 당뇨상태에서 항산화활성이 높은 부추의 섭취가 지질 및 단백질 산화, 활성산소종의 생성, 항산화 효소계 활성 변화 및 lipofuscin생성에 미치는 영향을 조사하고자 S.D.계 쥐에게 streptozotocin을 복강투여하여 당뇨병을 유발시킨 후 대조군 식이와 10% 부추식이를 14주간 섭취시켰다. 부추의 섭취는 대조군식이에 비해 간보다는 피부조직에서 지질 및 단백질 산화를 유의적으로 감소 시켰고(p<0.05), 반응성이 큰 활성산소종인 hydroxyl radical의 생성도 당뇨군에 비해 유의적으로 감소된 것으로 나타났다(p<0.05).부추의 섭취는 간과 피부조직의 항산화 효소계 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며 심장과 눈 조직에서 노화색소인 lipofuscin을 측정한 결과 당뇨군에 비해 당뇨부추군에서 감소하였고 특히 눈에서 유의적으로 감소하였다(p<0.001). 이상의 결과로 부추의 섭취는 당뇨 합병증을 일으키는 주요 원인인 산화적 스트레스를 억제하는 효과를 나타내었고, 당뇨 합병증의 증상완화에 도움을 줄 것으로 기대되어 진다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.808-813
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• 2011

벼 재배시 농가에서 화학비료 사용량을 절감하기 위해 토양검정에 의한 양분관리 방법을 수립하고자 하였다. 그 결과 처리간에 수확기 토양의 EC, 유효규산, 치환성 Ca은 감소하였고, pH, 유기물함량, 치환성 K와 Mg은 변화가 없었다. 수확기 토양미생물은 시비전에 비해 호기성균, Bacilus sp. 사상균은 증가하였고, 퇴비 50%를 사용한 처리에서 호기성세균이 다량분포하고 있었다. 표준시비구와 퇴비를 50% 사용하였을 경우에는 잎의 N, P, K 함량은 비슷하였다. 벼 생육상황과 엽록소함량은 무비구를 제외한 모든 처리구에서 비슷한 수준을 보였다. 수량은 검정시비량 50%+퇴비 50% 처리구가 가장 많았고, 무비구에서 가장 적었으며, 처리별로 비교해보면 검정시비량 50%+퇴비 50%구> 표준시비구>검정시비량70%+퇴비 30%구>검정시비구>무비구 순이었다. 쌀의 아밀로오스 함량은 17.2~17.8%로서 비슷하였고, 단백질 함량은 5.9%~6.8%로 화학비료 사용량이 적을수록 낮았고, 기계적인 식 미치는 높게 나타났다. 따라서 친환경 쌀 생산을 위하여 화학비료 표준시비량을 검정시비량 50%에 퇴비 50%를 사용하는 것이 기준수확량을 유지함과 동시에 식미 향상효과가 있어 축분퇴비의 시비기술 측면에서 개선 또는 재검토 되어야 한다.