• 제목/요약/키워드: environmental stress response

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저선량 γ선 조사가 고추의 광합성과 광 스트레스 경감에 미치는 효과 (Effects of Low Dose γ-Radiation on Photosynthesis of Red Pepper (Capsicum annuum L.) and the Reduction of Photoinhibition)

  • 이혜연;백명화;박순철;박연일;김재성
    • 한국환경농학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.83-89
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    • 2002
  • 고추 종자에 저선량 $\gamma$선을 조사시킨 고추 식물체의 생육과 광합성 능 및 광 스트레스 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 저선량 4 Gy가 조사된 고추 식물체에서 광합성에 의한 산소발생이 대조구에 비해 1.5배정도 높은 것으로 나타났다. 고추 잎에 900 ${\mu}mol/m^2/s$의 빛의 세기로 광저해를 4시간 유도하였을 때 최대 광합성능 (Pmax)이 대조구의 경우 20%정도 감소되는 반면 4 Gy 조사구는 3% 정도의 감소를 보였다. Fv/Fm는 광저해가 진행됨에 따라 감소되는 경향을 보이며 대조구의 경우 4시간 처리시 Fv/Fm 값이 50% 정도 감소되는 것을 볼 수 있었다. 반면 4 Gy 조사구는 Fv/Fm값이 대략 37%정도 감소되어 대조구에 비해 광 스트레스에 대해 덜 민감한 것으로 나타났다. Fo는 광저해가 진행됨에 따라 거의 변화가 없었으며 대조구나 4 Gy조사구 사이의 차이도 거의 없는 것으로 나타났다. 광계II의 광양자 수율인 $\Phi_{PSII}$과 광계II 반응중심에 의한 여기 포획률을 나타내주는 1/Fo-1/Fm 또한 광저해가 진행됨에 따라 감소되었으며 4시간을 처리했을 경우 각각 대조구는 47%, 4 Gy 조사구는 30%의 감소를 볼 수 있었다. 비광화학적 소멸인 NPQ는 광저해가 진행됨에 따라 감소되는 경향을 보였으나 대조구와 4 Gy 조사구간에 차이는 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 볼 때 종자의 종피를 투과한 저선량의 $\gamma$선이 식물의 광합성을 증대시키고 동시에 광 스트레스에 대한 저해를 감소시키는 것으로 보인다.

사육수의 담수화시 수용밀도에 따른 넙치(Paralichthys olivaceus)의 생리적 반응 비교 (Physiological Responses of Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) by Capacity Density Difference during Salinity Change from Seawater to Freshwater)

  • 허준욱;이복규;민병화;박인석;최철영;이정열;장영진
    • 환경생물
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    • 제22권3호
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    • pp.419-425
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    • 2004
  • 사육수의 담수화시 수용밀도에 대한 생리학적 반응을 비교하고자, 30마리와 60마리씩 실험수조에 수용하여 30분이내에 사육수를 담수로 교환하였다. 혈장의 Cortisol 농도는 실험개시시 30SW에서 $2.8\;ng\;mL^{-1}$,60SW는 $2.7\;ng\;mL^{-1}$로부터 30FW와 60FW는 24시간째 각각 $66.9\;ng\;mL^{-1}$, $314.1\;ng\;mL^{-1}$로 유의하게 높아졌다. 혈장의 Glucose농도는 60SW는 개시시 $15.8\;mg\;dL^{-1}$로부터 60FW는 3시간째 $257.7\;mg\;dL^{-1}$, 24시간째 $164.0\;mg\;dL^{-1}$로 개시시보다 높은 값으로 남아있었다. $Na^+$ 농도는 30SW와 60SW는 시간경과에 따라 차이를 보이지 않았으나, 30FW와 60FW는 시간경과에 따라 낮아지는 경향을 보였다. $Cl^-$농도는 60FW에서 개시시 $59.0\;mEq\;L^{-1}$로부터 3시간과 24시간째에 각각 $43.5\;mEq\;L^{-1}$, $30.0\;mEq\;L^{-1}$로 유의하게 낮아진 값을 보였다. 모든 실험구에서 생존율은 100%였다. 사육수를 24시간동안 담수로 교환시 사육밀도의 차이에 따른 혈장과 혈액학적 지표에서 다소 차이를 나타냈으며, 삼투압 조절 능력 및 생존율에서는 해수에서와 같은 경향을 보였다.

고수온에 따른 잉어(Cyprinus carpio)의 혈장 코티졸 농도 변화 (Changes of Plasma Cortisol Concentration to High Water Temperature on Common Carp (Cyprinus carpio))

  • 허준욱;길현우;장민호;김선영;정현기
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.91-95
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    • 2019
  • 잉어, Cyprinus carpio를 대상으로 고수온 스트레스 발생 시 코티졸 호르몬 변화 및 누적 사망률을 조사하였다. 수온 변화에 따른 20℃, 24℃ 및 28℃ 실험군의 코티졸 변화는 수온 변화 후 6시간에 코티졸 함량이 증가하다가 24시간 이후부터 감소하여 20℃ 및 24℃ 실험군은 실험 전의 코티졸 함량에 가까운 수치로 감소하였다. 48시간의 28℃ 실험군 코티졸 함량은 실험 전의 코티졸 함량보다 높았으나 24시간의 코티졸 함량보다는 유의한 차이를 보이며 감소하였다. 반면, 32℃ 실험군은 수온 변화 후 6시간부터 코티졸 함량이 증가하여 24시간에 코티졸 함량이 최대치로 증가하였으며 48시간까지 코티졸 함량이 감소하지 않고 유지되는 경향이 나타났다. 20℃, 24℃ 및 28℃ 실험군은 수온 변화 후 12시간까지 누적 사망률이 증가하다가 그 이후부터 사망하는 개체가 발생하지 않았으나, 32℃ 실험군은 실험 종료 시(48시간)까지 지속적으로 누적 사망률이 증가하는 경향이 나타났다. 본 연구로 도출된 결과를 이용하여 호르몬 분석을 통해 특정지역의 폐사 위험 정도를 확인할 수 있는 방안으로 활용 가능할 것이다.

The effects of LEDs and duty ratio on the growth and physiological responses of Silene capitata Kom., endangered plant, in a plant factory

  • Park, Jae-Hoon;Lee, Eung-Pill;Han, Young-Sub;Lee, Soo-In;Cho, Kyu-Tae;Hong, Yong-Sik;You, Young-Han
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제42권4호
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    • pp.174-182
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    • 2018
  • Background: In this study, we observed their growth and physiological responses using a variety of duty ratio under the mixed light using red, blue, and white lights. The red+blue mixed light was treated with 95%, 90%, 85%, 80%, and 75% duty ratios and red+blue+white mixed light with 85% and 70% duty ratios. We examined the width and length of leaves, total number of leaves, and number of shoots to examine their growth responses. The physiological responses were studied by measuring their photosynthetic rate, transpiration rate, stomatal conductance, water use efficiency, chlorophyll content, and fluorescence ($F_o$, $F_m$, and $F_v/F_m$). Results: We found that lower duty ratio caused the length and width of the leaves to grow longer under red+blue mixed light but that it did not cause any difference in the red+blue+white mixed light condition. In addition, there was no difference in the number of leaves and shoots among all treatments. In the red+blue mixed light condition, the photosynthetic rate was no difference, but both transpiration rate and stomatal conductance were the highest at 95% duty ratio than in other ratios. Water use efficiency pattern was similar to that of photosynthetic rate; water use efficiency was no difference. Chlorophyll content was the highest at 95% duty ratios, and it was the least at 90%, 85%, and 75% duty ratio. $F_o$ and $F_m$ values were relatively high at 85% and 80% duty ratio and low at 90% duty ratio while $F_v/F_m$ showed no difference. Conclusions: Under the red+blue+white mixed light, all physiological items showed no difference between 70 and 85% treatments. But, photosynthetic rate, water use efficiency, chlorophyll content, and $F_v/F_m$ were relatively greater in the red+blue+white mixed light than in the red+blue mixed light. Therefore, red+blue+white mixed light treated with 70% duty ratio could lessen the environmental stress and save more power when cultivating Silene capitata in a plant factory.

작업치료과 학생들의 임상실습 경험에 대한 포커스그룹 인터뷰 (A Focus Group Interview(FGI) on Experience During Clinical Fieldwork of Students in Occupational Therapy)

  • 강진호;남영옥;오명화
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.299-309
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    • 2019
  • 본 연구는 작업치료과 학생들이 임상실습 동안 경험한 것을 알아보기 위해 10명의 학생들을 대상으로 포커스 그룹 인터뷰를 하였다. 연구 결과 5개의 구성요소가 도출되었으며, 구성요소는 심리적 경험, 전문적 경험, 환경적 경험, 가치관의 변화, 행동적 변화이었다. 심리적 경험으로 참여자들은 부정적 측면에서 부담감과 불안을 경험하였으며 긍정적 측면에서는 기대감과 설렘을 경험하였다. 전문적 경험으로는 이론과 임상을 연계에 대해 경험하였으며, 작업치료에 대한 전문적 지식 및 환자를 접해보는 경험을 하였다. 환경적 경험으로는 다양한 치료 접근을 경험하였고, 임상실습 지도 관리 체계 등을 경험하였다. 또한 임상실습을 통해 가치관의 변화를 경험하였으며, 행동적 변화를 경험하여 임상실습에 보다 적극적으로 참여하는 모습을 보였다. 본 연구를 바탕으로 학교에서는 전공에 대해 흥미를 가질 수 있도록 해야 하며, 이론적 지식의 적용능력 향상을 위한 교육도 필요할 것이다. 또한 임상기관에서는 효율적 임상실습을 위해 학생중심의 실습교육과정을 마련하고 최적의 실습환경 조성이 필요할 것으로 생각된다.

환경오염(環境汚染) 진단(診斷) 지표식물(指標植物)로서 잡초종(雜草種)의 활용(活用)에 관(關)한 연구(硏究) (Application of Weed Species as the Diagnostic Indicator Plants of Environmental Pollution)

  • 강병화;심상인;이상각
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.46-69
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    • 1996
  • 본(本) 실험(實驗)은 오염원(汚染源)에 대한 식물종(植物種) 간(間)의 반응(反應) 차이(差異)를 파악(把握)함으로서 식물(植物)을 이용(利用)한 환경오염(環境汚染)의 모니터링 방법(方法) 확립(確立)을 위한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고자 실시(實施)하였다. 독성산소(毒性酸素)의 유발원(誘發源)으로 paraquat, 질소독성(窒素毒性)의 유발원(誘發源)으로 ammonium, 그리고 중금속(重金屬) 오염원(汚染源) cadmium을 처리(處理)하여 식물종(植物種)의 반응(反應) 조사(調査)하였다. 꿀풀과(科)와 십자화과(十字花科), 석죽과(科) 식물(植物)들은 paraquat에 대한 내성(耐性)을 보였으며 화본과(禾本科)와 국화과(菊花科)의 식물(植物)들은 비교적(比較的) 감수성(感受性)을 나타냈다. 꿀풀과(科)의 쥐깨풀, 십자화과(十字花科)의 장대나물과 개갓냉이, 국화과(菊花科)의 지칭개와 미국쑥부쟁이, 화본과(禾本科)의 참새피는 특히 강(强)한 내성(耐性)을 보인 종(種)이었다. Paraquat에 대한 내성(耐性)은 월동(越冬) 능력(能力)과 관련이 있었으며, 일년생(一年生)보다는 월년생(越年生) 식물(植物)이나 다년생(多年生) 식물(植物)이 강(强)한 내성(耐性)을 나타내었다. Ammonium에 대한 반응(反應)을 보면, 화본과(禾本科)의 식물(植物)들이 내성(耐性)을 보였으며 콩과(科)나 석죽과(科)의 식물(植物)들이 감수성(感受性)을 나타내었다. 내성(耐性)을 보인 식물(植物)은 돌피, 미국개기장, 금강아지풀, 명아주, 까마중 등이었으며 쥐깨풀, 벼룩이자리, 들깨 등은 감수성(感受性)을 나타냈다. Cadmium에 대한 반응(反應)은 바랭이, 녹두, 개비름 등이 강(强)한 내성(耐性)을 보였고, 별꽃아재비, 질경이, 미국돼지풀, 참새피 등은 감수성(感受性)을 나타내었다. 특히 콩과 식물(植物)에서 감수성(感受性)이 크게 나타났다. 오염원(汚染源)이 발아율(發芽率)에 주는 영향(影響)은 성식물(成植物)에 주는 피해(被害)와는 큰 관련(關聯)이 있지는 않았다. 특히 오염원(汚染源)의 피해는 유아(幼芽)보다 유근(幼根)에 있어서 심하였다.

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배양신경세포의 저산소증모델에서 대황 물추출물에 의한 유전자 표현 변화의 microarray 분석 (Microarray Analysis of Gene Expression by Rhei Rhizoma Water Extracts in a Hypoxia Model of Cultured Neurons)

  • 이현숙;송진영;문일수
    • 생명과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.21-33
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    • 2009
  • 대황(Rhei Rhizoma; RR, 대황(大黃))은 Rheum officinale Baill.와 Rheum palmatum L.(polygonaceae)의 땅속부분으로 남아시아의 민속의학에서 간 및 신장의 손상을 치료하는데 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 배양한 흰쥐 해마신경세포의 저산소증모델을 이용하여 대황의 물추출물이 유전자 표현에 미치는 영향을 microarray 방법을 이용하여 조사하였다. 배양 후 10일 (DIV10)에 추출물을 배지에 $2.5{\mu}g/ml$ 농도로 첨가하고, DIV13에 저산소증(2% $O_2$/5% $CO_2$, $37^{\circ}C$, 3 h)을 유발한 후 24 시간 후에 total RNA를 분리하여 microarray에 사용하였다. MA-plot에 의하면 표현이 연화된 대부분의 유전자는 ${\pm}2$배 이내로 증감되었다. 이 가운데 Global M 값이 0.2(즉, 15%)보다 더 증가한 유전자는 472종, Global M 값이 -0.2(즉, -15%)보다 더 감소한 유전자는 725종이였다. 세포의 생존과 관련된 유전자 가운데 세포자연사 억제유전자인 Tegt(2.4배), Nfkb1 (2.4배), Veg (1.8배), Ngfr (1.6배) 등이 크게 증가하였으며, 반면에 자연사 촉진유전자인 Bad (-64%), Cstb (-66%)는 감소하였다. 스트레스를 극복하는데 필요한 유전자인 Defb3 (2.7배), Cygb (2.2배), Ahsg (2.18배), Alox5 (2배) 등도 크게 증가하였다. 그리고 세포 성장을 촉진하는 유전자인 Erbb2 (1.84배), Mapk12 (1.8배)도 크게 증가하였다. 따라서 대황의 물추출물은 세포생존에 필요한 유전자를 증가시키고, 세포사를 유도하는 유전자는 감소시킴으로서 저산소층 스트레스에서 신경세포의 사망을 억제하는 것으로 해석된다.

하계 생육기 동안 Zoysiagrass와 Creeping Bentgrass의 비구조적 탄수화물 함량의 비교 (Comparison of Non-structural Carbohydrate Concentration Between Zoysiagrass and Creeping Bentgrass During Summer Growing Season)

  • Kim, Dae-Hyun;Jung, Woo-Jin;Lee, Bok-Rye;Kim, Kil-Yong;Kim, Tae-Hwan
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.145-152
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    • 2002
  • Zoysiagrass [Zoysia marella (L.) Merr.]와 creeping bentgrass (Agrostis palustris Huds)에서 고온 스트레스에 대한 탄수화물대사 반응을 규명하기 위해 4월부터 9월까지의 식물체내의 탄수화물 대사산물의 변화를 비교 분석하였다. 각 초종의 샘플은 1998년 조성된 무안 Country Club의 green과 fairway에서 채취하였다. Creeping bentgrass의 지상부 수량은 6월부터 8월까지 점차 감소하였고 이후 회복되었다. 반면 zoysiagrass의 지상부 수량은 크게 변하지 않았다. Creeping bentgrass의 엽록소 함량은 7월까지 zoysiagrass의 엽록소 함량에 비해 현저하게 높았고, 그후 7월부터 8월까지 43%의 감소를 보였다. 가용성 당의 경우 zoysiagrass은 전 시험기간동안 creeping bentgrass보다 높게 유지되었다. Zoysiagrass의 가용성 당은 4월부터 5월사이 약 58%의 증가를 보였고, 이후 8월까지 유의적인 변화가 없었다. Creeping bentgrass의 가용성 당은 7월까지 다소 증가한 후, 8월에 급격하게 감소하였다 Zoysaigrass의 Starch의 농도는 4월부터 5월까지 증가한 후 9월까지 지속적으로 감소하였다. Creeping bentgrass의 경우 starch와 fructan 농도는 공히 6월과 7월 사이의 높은 축적 및 7월과 8월 사이의 급격한 감소하는 특이점을 보였다. 이상의 결과들은 zoysiagrass 보다 creeping bentgrass가 6월과 8월 사이의 고온 스트레스를 많이 받고 있음을 보여주며, 이 기간 중 creeping bentgrass의 비구조적 탄수화물의 활발한 축적과 가수분해는 고온 스트레스와 밀접한 관련이 있음을 잘 나타내고 있다.

북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis TCTP (Translationally Controlled Tumor Protein)가 산화적 스트레스 상태에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과 (The Effect of Translationally Controlled Tumor Protein (TCTP) of the Arctic Copepod Calanus glacialis on Protecting Escherichia coli Cells against Oxidative Stress)

  • 박유경;이창은;이형석;고혜연;김소진;이성구;김정은;임정한;홍주미;김려옥;한세종;김일찬
    • 생명과학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.931-938
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    • 2020
  • TCTP는 다양한 진핵생물에서 풍부하게 존재하는 단백질 중에 하나이며, 암, 세포 증식, 유전자 조절 등과 관련된 세포의 생리학적 기작에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 왔다. 더구나, TCTP는 dithiothreitol (DTT)나 hydrogen peroxide (H2O2)에 의해 유도되는 산화적 스트레스에 대한 저항성에 관여하는 중요한 단백질로 주목 받아 왔다. 한편, 극지역 서식 생물들은 강한 자외선에 의해 발생한 활성산소를 조절하기 위한 다양한 항산화 방어체계를 가지고 있다. 본 연구에서는 북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis에서 분리된 TCTP가 산화적 스트레스 하에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과를 관찰하였다. C. glacialis에서 분리된 TCTP 유전자(ORF 522 bp) 서열을 분석하였고, 약 23 kDa의 재조합 단백질을 제작하였다. 관찰 결과, TCTP 재조합 단백질이 E. coli 세포에서 과발현 되었을 때, 세포들은 H2O2에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 저항성이 증가하는 것을 확인하였다. 본 관찰을 통해, 북극 C. glacialis TCTP 단백질의 항산화 조절자로서의 역할에 대한 가능성을 처음으로 제시하였다.

대형 공진주시험기의 개발 및 검증 (Development and Verification of a Large Scale Resonant Column Testing System)

  • 김남룡;하익수;신동훈;김민섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권6C호
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    • pp.295-304
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    • 2012
  • 본 연구에서는 대형 지반구조물의 축조재료로 이용되는 대입경 조립재료의 동적 변형특성을 평가하기 위한 목적으로 국내 최대 규모의 대형 공진주시험시스템을 구축하였으며 그 성능 및 적용성을 검증하였다. 신규 시험기는 하단 고정, 상부 자유단에 코일-자석 시스템에 의한 가진 하중을 제어하는 전형적인 Stokoe 식 공진주시험 장치이며, 지름 200 mm, 높이 400 mm의 원주형 공시체에 대한 시험이 가능다. 시험기의 구동 및 계측 시스템은 굵은 자갈 이상의 조립재료에 대한 활용에 적합하도록 출력 및 정밀도를 확보하였으며, 고정밀의 제어 계측이 가능한 자동화 시스템으로 구성되었다. 공진주시험기의 동적응답특성 및 사용성을 검증하기 위한 방안으로 금속시편과 다수의 폴리우레탄 검증 시편을 이용하여 시험을 수행하였으며 타 시험기 또는 시험기법과의 비교를 통하여 정밀도를 평가하였다. 대형 시험기의 지반재료의 동적 변형특성 평가에 대한 신뢰성을 확인하기 위하여 동일한 사질토 시료에 대한 시험을 일반 공진주시험과 병행한 결과 공시체의 크기에 따른 효과가 일부 나타나지만 전반적으로 동일한 결과를 획득하였다. 최종적으로 댐 축조용 사력재료 시료에 대한 대형 공진주시험을 수행하였으며, 그 결과의 실효성을 확인하였다.