• 원예과학기술지
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• 제17권6호
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• pp.747-749
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• 1999

박종자의 발아율 향상과 발아촉진을 위한 종자처리시 hydropriming과 priming 처리와 종자의 발아성을 비교 검토하고, 종자처리 기술의 실용화를 위해 처리 화학물질 및 농도, 처리기간 및 처리온도, 발아온도에 따른 효과를 비교 검토하였다. 증류수(hydropriming)나 50mM $KH_2PO_4$와 50mM $KNO_3$로 $20^{\circ}C$에서 12시간 처리시 $T_{50}$ 및 평균발아소요일수 단축에 효과적 이었다. 무처리종자에 비하여 hydropriming이나 priming에 의한 발아촉진 효과는 발아온도 $25^{\circ}C$나 $35^{\circ}C$보다 $20^{\circ}C$에서 현저하게 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제47권2호
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• pp.85-94
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• 2002

Antibodies raised against the purified p-subunit of $\beta$-conglycinin were used in immunohistochemical studies to monitor the pattern of $\beta$-conglycinin mobilization in the cotyledons during soybean [Glycine max (L.) Merr.] seed germination. Western blot analysis revealed that the break down of the $\beta$-subunit of $\beta$-conglycinin commenced as early as 2 days after seed imbibition (DAI). Concurrent with the degradation of the $\beta$-subunit of $\beta$-conglycinin, accumulation of 48, 28, and 26 kD proteolytic intermediates was observed from 2 to 6 DAI. Western blot analysis also revealed that the acidic subunit of glycinin was mobilized earlier than the basic subunit. The basic glycinin subunit was subjected to proteolysis within 2 DAI resulting in the appearance of an intermediate product approximately 2 kD smaller than the native basic glycinin subunit. In contrast to the major seed storage proteins, lipoxygenase was subjected to limited proteolysis and was detected even after 8 DAI. The first sign of $\beta$-conglycinin breakdown was observed near the vascular strands and proceeded from the vascular strands towards the epidermis. Protein A-gold localization studies using thin sections of soybean cotyledons and antibodies raised against the $\beta$-subunit of $\beta$-conglycinin revealed intense labeling over protein bodies. A pronounced decrease in the protein A-gold labeling intensity over protein bodies was observed at later stages of seed germination. The protein bodies, which were converted into a large central vacuole by 8 DAI, contained very little 7S protein as evidenced by sparse protein A-gold labeling in the vacuoles.

• 농업과학연구
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• 제10권1호
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• pp.28-60
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• 1983

본(本) 연구(硏究)는 참깨종자(種子)의 발아(發芽)에 미치는 온도(溫度), 수분(水分), 산소(酸素) 및 관(光) 등(等)의 외적(外的) 조건(條件)의 영향(影響) 발아진행중(發芽進行中)의 종자내(種子內) 물질변화(物質變化)를 구명(究明)하고져 수행(遂行) 되었던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. $35^{\circ}C$부터 $5^{\circ}C$ 간격(間隔)으로 $20^{\circ}C$까지는 평균(平均) 95.8~97.2%의 발아율(發芽率)을 보였고 이들 온도간(溫度間)에는 평균발아율(平均發芽率)의 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않았으나 $15^{\circ}C$에서는 발아율(發芽率)의 급격(急激)한 감소(減少)를 보여 평균(平均) 32.2% 발아(發芽)되었고 이때 변이계수(變異係數)는 77%였다. 2. 온도(溫度)에 따르는 발아소요일수(發芽所要日數)는 $35{\sim}25^{\circ}C$에서 평균(平均) 1.16~1.64일(日)이었으며 $20^{\circ}C$에서는 3.07일(日)이었고 $15^{\circ}C$에서는 10.40일(日)이었다. 3. 발아율(發芽率) 및 발아소요일수(發芽所要日數)를 감안(勘案)할때 $15^{\circ}C$가 참깨종자(種子)의 발아한계온도(發芽限界溫度)였으며 참깨 종자(種子)의 저온발아성(低溫發牙性) 검정(檢定)에 가장 효과적(效果的)인 온도(溫度)로 고려(考慮)되었다. 4. Shirogoma, Turkey등(等)이 가장 저온발아성(低溫發牙性)이 높았고 수원(水原)29호(號), 내복, IS58이 그 다음이었으며, 70~80%의 비교적(比較的) 높은 발아율(發芽率)을 보이는 품종(品種)들이 매포, 수원(水原)14호(號), 김포, 문덕, 해남이었는데, 이들 저온발아성(低溫發牙性)이 비교적(比較的) 높은 품종(品種)은 전공시품종(全供試品種)(90품종(品種))의 10%였으며 이들중 70%는 국내품종(國內品種)이었다. 5. $12^{\circ}C$에서 Shirogoma만 50% 이상(以上)의 발아율(發芽率)을 보였으며 대부분(大部分) 20%미만(未滿)의 낮은 발아율(發芽率)을 보였는데 파종후(播種後) 18일(日)에 온도(溫度)를 $27^{\circ}C$로 상승(上昇)시켰던바 2일이내(日以內)에 전품종(全品種)에서 90% 이하(以上)의 발아율(發芽率)을 보였으며 변온처리(變溫處理)에 따르는 품종간(品種間) 발아율간(發芽率間)에는 유의차(有意差)가 없었고 발아소요일수(發芽所要日數) 간(間)에는 청송, 의상천, 산동, 마산 등은 현저(顯著)히 소요일수(所要日數)가 길었다. 6. 발아(發芽)에 필요한 흡수율(吸水率)은 $25^{\circ}C$적습하(適濕下)에서 48%내지 62%로서 품종간(品種間)에 현저(顯著)한 차이(差異)를 나타내었다. 또한 치상후(置床後), 2시간에 발아(發芽)에 소요(所要)되는 전체 수분(水分)의 63% 정도가 흡수(吸收)되었다. 7. 포화수분하(飽和水分下)에서는 전공시품종(全供試品種)에서 평균발아율(平均發芽率)이 0.42%였고 -0.4bar에서는 64.8%였으며 -0.4~-5.5bar에서 가장 발아율(發芽率)이 높았고 이보다 토양수분(土壤水分)이 부족(不足)할 경우 발아율(發芽率)은 거의 직선적(直線的)인 감소(減少)를 보였다. 8. 10개(個) 공시품종중(供試品種中) 6개공시품종(個供試品種)에서는 5%의 산소하(酸素下)에서 발아(發芽)에 영향(影響)을 받지 않았으나 예천, PI158073, IS103, 의상천의 4품종(品種)은 산소농도(酸素濃度) 5%에서는 발아율(發芽率)이 64~91%로 저하(低下)되었다. 또한 무산소하(無酸素下)에서는 하배축(下胚軸)만 출현(出現)하였을뿐 자엽(子葉)의 출현(出現)은 없었으며 하배축(下胚軸) 출현(出現)은 IS103이 현저(顯著)히 낮았다. 9. 청송, Early Russian 및 수원(水原)9호(號)는 12시간(時間) 흡습(吸濕)시킨 후(後) 24시간(時間) 건조(乾燥)시킬때 청송만 27.5%의 발아율(發芽率)을 보였고 수원(水原)9호(號) 및 Early Russian은 전혀 발아(發芽)되지 않았으며 IS103은 4시간 흡습후(吸濕後) 24시간(時間) 건조시(乾燥時) 발아율(發芽率)이 감소(減少)되었는데 24시간(時間) 흡습후(吸濕後) 24시간(時間) 건조시(乾燥時)에도 32.5%의 발아율(發芽率)을 보였다. 10. 발아(發芽)의 진행(進行)에 따라 종자내(種子內) 당함량(糖含量)은 급격(急激)한 증가(增加)를 보였으나 전분함량(澱粉含量)은 현저(顯著)히 감소(減少)되었으며 ${\alpha}$-amylase의 활성도(活性度)는 점증(漸增)되었는데 이들 증감정도(增減程度)는 $25^{\circ}C$에 비해 $15^{\circ}C$에서는 현저(顯著)히 낮았다. 11. 발아(發芽)가 진전(進展)됨에 따라 종자(種子)의 지질함량(脂質含量)은 급격(急激)한 감소(減少)를 보였고 alkaline lipase의 활성도(活性度)는 특히 발아초기(發芽初期)에 더욱 급격(急激)한 증가(增加)를 보였는데 지질(脂質)의 감소정도(減少程度)와 alkaline lipase의 활성도(活性度) 증가정도(增加程度)는 $25^{\circ}C$에 비해 $15^{\circ}C$에서 현저(顯著)히 낮았다. 12. 6개공시품종중(個供試品種中) 4개공시품종(個供試品種)의 발아(發芽)에는 광파장(光波長)의 영향(影響)을 받지 않았으나 수원(水原)8호(號)는 600~650nm에서 IS103은 600~650nm, 500~550nn에서 현저(顯著)히 발아율(發芽率)이 저하(低下)되었으며 수원(水原)8호(號)는 600~760nm 및 500~560nm에서, IS103은 400~470nm 및 암흑상태(暗黑狀態)에서 높은 발아율(發芽率)을 보였다. 13. 100입중(粒重)이 무거운 종자(種子)에서 각(各) 품종(品種)의 발아율(發芽率)이 현저(顯著)히 높았으며 파종심도(播種深度) 4 cm 하(下)에서는 청송 및 Early Russian은 전혀 자엽(子葉)이 출현(出現)되지 않았던 반면(反面), 수원(水原)9호(號) 및 IS103은 각각(各各) 32.5 및 50%의 발아율(發芽率)을 보였다. 또한 참깨의 지상부(地上部), 지하부(地下部) 및 재배지토양(栽培地土壤) 추출물(抽出物)은 발아(發芽)에 전혀 영향(影響)을 미치지 않았다. 14. 무피복구(無被覆區)에 비해 흑색(黑色) 및 투명(透明) polyethylene film 피복구(被覆區)에서 발아율(發芽率)이 현저(顯著)히 높았고, 발아소요일수(發芽所要日數)는 현저(顯著)이 단축(短縮)되었으며 또한 초기생육(初期生育) 및 주당삭수와 주당수량(株當收量)이 현저(顯著)히 증가(增加)되었는데 polyethylene film의 종류간(種類間)에는 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않았으나 흑색(黑色)polyethylene film보다는 투명(透明) polyethylene film이 약간(若干) 더 효과적(效果的)인 경향(傾向)이었다. 15. 심천, 청송, 수원(水原)9호(號), PI158073 및 IS103은 수분흡수율(水分吸收率)이 현저(顯著)히 낮았고 흡습후(吸濕後) 종자중(種子重)의 증가(增加)는 수원(水原)8호(號), 수원(水原)26호(號), Orotall 및 의상천이 현저(顯著)히 컸다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권4호
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• pp.517-528
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• 2010

종자 발달과 발아는 수분과 양분 함량의 급격한 변화를 수반하는 복합적인 과정이다. 본 연구에서는 유전자 발현과 단백질 구조 비교 분석을 통해 벼 종자의 발아와 발달과정에 관여하는 액포막 aquaporin (tonoplast intrinsic protein)을 규명하였다. OsTIP3;1, OsTIP3;2는 종자 특이적인 TIP로 종자가 성숙되는 시기에 발현되었다가, 종자가 발아하면서 전사체가 사라지는 양상을 보였으며, ABA 처리에 의해 발현이 유도되었다. 단백질 구조 예측 결과로부터 OsTIP3;1, OsTIP3;2가 단백질의 N-말단, B와 E loop에 다른 TIP와 뚜렷이 구분되는 인산화 잔기 특징을 확인하였다. OsTIP2;1과 OsTIP4;3은 종자가 발달하는 과정에서 유전자 발현이 감소하였다가, 종자 발아 후기에 뿌리와 배축의 신장이 활발한 시기에 발현이 급증하였다. 특히 OsTIP2;1은 뿌리에서 강한 발현을 보였으므로, 뿌리 생장에 필요한 팽압 공급에 중요한 기능을 할 것으로 제안된다. OsTIP2;1과 OsTIP4;3 단백질의 N-말단에는 특징적으로 메틸화 (methylation) 가능성이 높은 아미노산 잔기가 예측되었다. OsTIP2;2는 OsTIP2;1과는 달리 종자 침윤 후 7시간 이내에 발현이 빠르게 유도되며, 발아가 억제되는 조건에서도 유전자 발현이 유지되는 것으로 보아 종자의 초기 수화 과정에 관여할 것으로 추측된다. OsTIP2;2 단백질의 N-말단에는 OsTIP2;1에 존재하는 인산화 Ser 잔기와 메틸화 잔기가 결실된 특징을 보였다. 이런 결과들은 벼 종자의 발달과 발아 과정에서 나타나는 액포의 종류와 기능에 따라 서로 다른 TIP가 선택적으로 유전자 발현수준에서 조절되며, 인산화, 메틸화 등 단백질 수식에 의한 활성조절 기작 역시 매우 다르다는 것을 시사한다.