• 제목/요약/키워드: tolerance analysis

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수분스트레스가 케일 잎의 카로티노이드 및 프롤린 함량에 미치는 영향 (Effects of Water Stress on Carotenoid and Proline Contents in Kale (Brassica oleracea var. acephala) leaves)

  • 이효준;천진혁;김선주
    • 한국환경농학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.97-105
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    • 2017
  • BACKGROUND : Environmental stress has a major effect on the growth and yields of vegetables, and can significantly affect nutritionally important phytochemicals, causing large economic losses. METHODS AND RESULTS : The present study was aimed at exploring the effects of water stress on the carotenoid and proline contents in kale leaves to understand drought tolerance of kale plants. Kale was randomly divided into two groups at 57 days after sowing (DAS). One of the groups was well-watered (WW) and the other was water stressed (WS). Harvesting of kale leaves was started one day after treatment (58 DAS) and continued for 10 days (~67 DAS). We investigated the status of plant growth (leaf number, length, width, fresh weight) of kale throughout the study. Carotenoid (lutein, ${\alpha}-carotene$, zeaxanthin, ${\beta}-carotene$) and proline contents were analyzed by high-performance liquid chromatography (HPLC). Our results showed that the total carotenoid contents ranged from 926.0 to 1,212.0 mg/kg dry wt. (at 3 and 2 days, respectively) in WW treatment and 887.8 to 1,157.4 mg/kg dry wt. (at 10 and 4 days, respectively) in WS treatment. The ratio of individual carotenoid to the total carotenoid contents of kale leaves was 51.4 for lutein, 4.44 for zeaxanthin, 2.76 for ${\alpha}-carotene$, and 41.4% for ${\beta}-carotene$. Total carotenoid contents showed a significant reduction from 7 days (1,037.2 mg/kg dry wt.) to 10 days (887.8 mg/kg dry wt.) in WS treatment. The lutein content did not show a significant difference in WW between 7 and 10 days after treatment but showed a significant difference in WS treatment. The ${\alpha}-carotene$ content showed no significant difference between the treatments. However, zeaxanthin content was higher during 4-10 days and ${\beta}-carotene$ content was lower during 6-10 days in WS than in WW on each harvest day. In WW, the proline content showed no significant difference, but in WS, the proline content started to increase at 7 days and almost doubled in 10 days. CONCLUSION : The marked increase in zeaxanthin and proline contents in kale leaves indicated that the two phytochemicals are associated with drought tolerance in the plant.

NDP Kinase 유전자를 과발현시킨 형질전환 톨 페스큐 식물체의 저온 스트레스에 대한 내성 특성 (Characterization of Transgenic Tall Fescue Plants Overexpressing NDP Kinase Gene in Response to Cold Stress)

  • 이상훈;이기원;김경희;윤대진;곽상수;이병현
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.299-306
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    • 2009
  • 저온 스트레스에 대한 내성을 지닌 신품종 톨 페스큐를 개발할 목적으로 CaMV35S 프로모터 하류에 NDP kinase 2 유전자가 항상적으로 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 나타내며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내순화 시킨 후, Southern blot 분석을 실시하여 본 결과, NDP kinase 2 유전자가 형질전환 식물체의 genome에 정상적으로 도입되었음을 확인하였다. 프로테옴 분석을 통하여 도입유전자의 조절을 받는 항산화관련 유전자들의 발현이 유도되었음을 확인 할 수 있었다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스 중의 하나인 저온 스트레스를 처리하여 세포의 손상 정도를 조사한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 저온 스트레스를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 높은 내성을 나타내었다. 이 형질전환 톨페스큐는 산화스트레스 내성 품종개발을 위한 소재로 활용 될 수 있을 것이다.

Analysis of Static Lateral Stability Using Mathematical Simulations for 3-Axis Tractor-Baler System

  • Hong, Sungha;Lee, Kyouseung;Kang, Daein;Park, Wonyeop
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권2호
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    • pp.86-97
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    • 2017
  • Purpose: This study aims to evaluate the applicability of a tractor-baler system equipped with a newly developed round baler by conducting stability analyses via static-state mathematical simulations and verification experiments for the tractor equipped with a loader. Methods: The centers of gravity of the tractor and baler were calculated to analyze the transverse overturning of the system. This overturning of the system was analyzed by applying mathematical equations presented in previous research and comparing the results with those obtained by the newly developed mathematical simulation. For the case of the tractor equipped with a loader, mathematical simulation results and experimental values from verification experiments were compared and verified. Results: The center of gravity of the system became lower after the baler was attached to the tractor and the angle of transverse overturning of the system steadily increased or decreased as the deflection angle increased or decreased between $0^{\circ}$ and $180^{\circ}$ on the same gradient. In the results of the simulations performed by applying mathematical equations from previous research, right transverse overturning occurred when the tilt angle was at least $19.5^{\circ}$ and the range of deflection angles was from $82^{\circ}$ to $262^{\circ}$ in counter clockwise. Additionally, left transverse overturning also occurred at tilt angles of at least $19.5^{\circ}$ and the range of deflection angles was from $259^{\circ}$ to $79^{\circ}$ in counter clockwise. Under the $0^{\circ}$ deflection angle condition, in simulations of the tractor equipped with a loader, transverse overturning occurred at $17.9^{\circ}$, which is a 2.3% change from the results of the verification experiment ($17.5^{\circ}$). The simulations applied the center of gravity and the correlations between the tilt angles, formed by individual wheel ground contact points excluding wheel radius and hinge point height, which cannot be easily measured, for the convenient use of mathematical equations. The results indicated that both left and right transverse overturning occurred at $19.5^{\circ}$. Conclusions: The transverse overturning stability evaluation of the system, conducted via mathematical equation modeling, was stable enough to replace the mathematical equations proposed by previous researchers. The verification experiments and their results indicated that the system is workable at $12^{\circ}$, which is the tolerance limit for agricultural machines on the sloped lands in South Korea, and $15^{\circ}$, which is the tolerance limit for agricultural machines on the sloped grasslands of hay in Japan.

Analyses of Inter-cultivar Variation for Salinity Tolerance in Six Korean Rapeseed Cultivars

  • Lee, Yong-Hwa;Lee, Tae-Sung;Kim, Kwang-Soo;Jang, Young-Seok;Nam, Sang-Sik;Park, Kwang-Geun
    • 원예과학기술지
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    • 제30권4호
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    • pp.417-425
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    • 2012
  • Salinity stress is one of the most serious factors limiting the productivity of agricultural crops. The aim of this study was to assess inter-cultivar (intraspecific) variation for salinity tolerance in six Korean rapeseed (Brassica napus L.) cultivars at the seedling stage. The effect of three different salinity stress levels (EC 4, 8, and 16 $dS{\cdot}m^{-1}$) on seedlings of six cultivars was investigated through leaf size, leaf dry weight, and leaf chlorosis. At the highest salinity level (16 $dS{\cdot}m^{-1}$), the mean decrease of leaf dry weight in 'Sunmang', 'Tammi', 'Tamla', 'Naehan', 'Youngsan', and 'Halla' was about 56.2, 56.9, 78.4, 79.3, 77.4, and 80.9%, respectively. 'Tammi' and 'Sunmang' showed much less reduction in leaf dry weight than all the other cultivars. In addition, diluted seawater treatments increased the occurrence of leaf chlorosis in six cultivars. At EC 8 and 16 $dS{\cdot}m^{-1}$, 'Naehan', 'Youngsan', and 'Halla' showed a higher level of leaf chlorosis than 'Tammi' 'Sunmang', and 'Tamla'. On the basis of these results, six cultivars were placed into salinity-tolerant and sensitive groups. 'Tammi' and 'Sunmang' were the salinity-tolerant cultivars, while 'Naehan', 'Halla', 'Youngsan', and 'Tamla' were the salinity-sensitive cultivars. 'Tammi' and 'Naehan' rated as the most tolerant and most sensitive cultivar, respectively. To further analyze protein expression profiles in 'Tammi' and 'Naehan', 2-D proteomic analysis was performed using the plants grown under diluted seawater treatments. We identified eight differentially displayed proteins that participate in photosynthesis, carbon assimilation, starch and sucrose metabolism, amino acid metabolism, cold and oxidative stress, and calcium signaling. The differential protein expressions in 'Tammi' and 'Naehan' are likely to correlate with the differential growth responses of both cultivars to salinity stress. These data suggest that 'Tammi' is better adapted to salinity stressed environments than 'Naehan'.

마음의 창 유형에 따른 청소년의 스마트폰 중독과의 관계 연구 (Study on the relationship between youth smartphone addiction and personality type)

  • 백현기;하태현
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권4호
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    • pp.239-249
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    • 2016
  • 본 연구에서는 청소년들이 가진 마음의 창 유형으로 개방형, 주장형, 신중형, 고립형의 네 기질들로 분류하고 스마트폰 중독에 미치는 영향을 분석하였다, 연구대상은 전북소재 3개 중학생 406명 이었으며, 측정도구로는 Luft(1970)의 '조해리 마음의 창' 검사와 한국정화진흥원이 개발한 '스마트폰 중독 진단척도'를 사용하였다. 본 연구의 결과 첫째, 성별에 관한 분석결과를 살펴보면, 성별에 따라서 청소년 스마트폰 중독의 차이점은 크지 않으나 남학생의 경우 내성에 영향을 받는 경우가 크고, 여학생의 경우 일상생활장애에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 둘째, 학년에 따른 차이에 관한 분석결과를 살펴보면, 스마트폰 중독의 하위요인인 일상생활장애, 내성은 통계적으로 매우 높은 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 셋째, 마음의 창 유형과 스마트론 중독간의 분석결과 주장형과 고립형은 스마트혼 중독에 유의미한 결과를 가져온 반면, 개방형은 부적인 상관관계를 나타냈다. 넷째, 마음의 창 유형이 스마트폰 중독에 의미 있는 영향을 미치는 변인인지에 대하여 검증한 결과 마음의 창 유형이 스마트폰 중독에 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 이상의 결과를 바탕으로 스마트폰 중독에 가장 심각한 유형은 신중형과 고립형으로 나타났다. 그러므로 스마트폰 중독을 치료하는 프로그램 개발에 신중형과 고립형을 위한 구체적인 방안을 모색해야 될 것이다.

토지이용 형태별 벌개미취의 생육 및 중금속 흡수능 (Growth and Heavy Metal Absorption Capacity of Aster koraiensis Nakai According to Types of Land Use)

  • 주영규;권혁준;조주성;신소림;김태성;최수빈;이철희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.48-54
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    • 2011
  • 본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.

개념도를 통해서 본 고등학교 영재학생의 학업부정행위에 관한 인식 (High School Gifted Students' Perception on Cheating in School)

  • 김상우;한기순
    • 영재교육연구
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    • 제23권1호
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    • pp.67-87
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고등학교 영재학생들의 학업부정행위에 대한 인식의 개념도를 작성하여 영재학생들의 인식에 관한 개념구조를 제시하고, 영재학생들과 일반학생들의 학업부정행위에 대한 인식차를 비교하였다. 본 연구는 영재의 특성에 대해 파악하고 이를 통하여 영재학생들을 지도하는데 있어서 여태까지 강조되어 왔던 지식 영역뿐만 아니라 도덕성, 인성 등과 같은 정의적 영역에 대한 올바른 접근 및 지도방법을 모색하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 고등학교 영재학생 초점집단 63명의 브레인스토밍으로 얻어진 진술문들을 종합하여 64개의 최종 진술문을 확정하였고, 이들 진술문은 초점집단 63명 중 다시 선발된 13명의 연구 참여자에 의해 분류, 평정되었다. 그 후 다차원 척도분석과 위계적 군집분석을 통해 개념도를 작성한 결과 고등학교 영재학생의 학업부정행위에 관한 인식은 총 5개의 군집으로 분류되었으며, 각각의 군집명은 '용납할 수 없는 친구의 부정행위', '사회적 구조, 영재성, 그리고 부정행위 간의 불가분의 관계', '부정행위 요구로 인한 심적 갈등, 대처 및 용인 수준', '개인 내면의 비도덕성(도덕불감증)', '도덕성과 사회정의에 근거한 판단'으로 나타났다. 또한 영재학생 150명과 일반학생 160명을 대상으로 각 진술문에 대한 동의 정도를 likert 6점 척도로 표시하게 한 후 두 집단 사이의 인식 차를 살펴본 결과 '용납할 수 없는 친구의 부정행위', '도덕성과 사회정의에 근거한 판단' 군집은 두 집단 간의 유의미한 차이가 전무하거나 매우 미미한 반면, '사회적 구조, 영재성, 그리고 부정행위간의 불가분의 관계', '부정행위 요구로 인한 심적 갈등, 대처 및 용인 수준', '개인 내면의 비도덕성(도덕불감증)' 군집은 두 집단 간의 인식 차가 매우 큰 것으로 나타났으며, 전체적으로는 영재학생이 일반학생보다 학업부정행위에 관해 더 도덕적인 입장에서 판단하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 영재들의 도덕성과 관련하여 논의되었다.

잠재적 생균제로서 식물 젖산균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Plant-Derived Lactic Acid Bacteria as Potential Probiotic)

  • 김정도;박성보;이나리;정진하;이희섭;황대연;이종섭;정성윤;손홍주
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.308-312
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    • 2011
  • Plant lactic acid bacteria were isolated from plant-associated fermentative foods and crops, and their probiotic properties were investigated. Isolates K27 and O2 were isolated from Kimchi and onion, and identified as Lactobacillus plantarum on the basis of 16S rRNA gene analysis. The two strains were highly resistant to acid (an MRS broth at pH 2.5), where the survival rates of L. plantarum K27 and L. plantarum O2 were 90.2% and 97.3%, respectively. L. plantarum K27 and L. plantarum O2 also showed high bile resistance to 0.5% oxgall, with a more than 70% survival rate. They showed an inhibitory effect against pathogenic strains of Escherichia coli KCCM 40880 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145. The antibacterial effect of the two strains was probably due to the presence of lactic acid. ACE inhibitory activities of the two strains ranged from 72.8% to 80.6% in MRS broth. Notably, the two strains showed high ACE inhibitory activity (89.2~98.2%) in MRS broth containing 10% skim milk. Antioxidant activity was tested by DPPH radical scavenging activity, with antioxidant activities of the strains being in the range of 56.8~61.5%. The results obtained in this study suggest that L. plantarum K27 and L. plantarum O2 may be potential probiotic starter cultures with applications with fermentative products.

Silica Nanoparticles Suppress the Root Rot of Panax ginseg from Ilyonectria mors-panacis Infection by Reducing Sugar Efflux into Apoplast

  • Abbai, Ragavendran;Ahn, Jong-Chan;Mohanan, Padmanaban;Mathiyalagan, Ramya;Gokulanathan, Anandapadmanaban;Kim, Yu-Jin;Kim, Yoen-Ju;Yang, Deok-Chun
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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    • pp.59-59
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    • 2018
  • Panax ginseng Meyer (Korean ginseng) is in the spotlight of Oriental medicine and is proclaimed as the king of medicinal plants owing to its adaptogenic characteristics. Ginseng root rot is a devastating disease caused by the fungus, Ilyonectria mors-panacis that generally attacks younger roots (~2 years), leading to defects in root quality, ginsenoside accumulation and also life cycle of the plant. Hence, there is an indispensable need to develop strategies resulting in tolerance against ginseng root rot. In the present study, we evaluated the effect of silica nanoparticles(N-SiO2) in Panax ginseng during I. mors-panacis infection. Long term analysis (30 dpi) revealed a striking 50% reduction in disease severity index upon 1mM and 2mM treatment of N-SiO2. However, N-SiO2 did not have any direct antifungal activity against I. mors-panacis. Membrane bound sugar efflux transporter, SWEET (Sugars Will Eventually be Exported Transporters) was identified in ginseng and as expected, its expression was suppressed upon N-SiO2 treatment in the root rot pathosystem. Furthermore, the total and reducing sugars in the apoplastic fluid clearly revealed that N-SiO2 regulates sugar efflux into apoplast. In a nut shell, N-SiO2 administration induces transcriptional reprogramming in ginseng roots, leading to regulated sugar efflux into apoplast resulting in enhanced tolerance against I. mors-panacis.

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NaCl 처리에 따른 멀꿀과 다정큼나무의 내염성 평가 (Salt Tolerance Assessment with NaCl of Stauntonia hexaphylla (Thunb.) Decene. and Raphiolepis indica var. umbellata (Thunb.) Ohashi)

  • 최수민;신현철;김인혜;허근영;김대일
    • 원예과학기술지
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    • 제31권5호
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    • pp.617-625
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    • 2013
  • 상록활엽 조경소재 연구개발의 일환으로써, 기후변화에 대응하여 내한성이 우수한 남부지역 상록활엽수 중에서 멀꿀과 다정큼나무에 대하여 가시적 피해, 엽록소 형광이미지, MDA(malondialdehyde) 농도 분석으로 내염성을 평가하였다. NaCl 농도가 증가함에 따라서 토양 pH는 감소하고 EC는 증가하였으며 멀꿀이 생육 중은 토양은 다정큼나무가 생육 중인 토양보다 더 강하게 영향을 받았다. 시각적 피해에서 멀꿀은 처리 후 20일에 200mM NaCl 농도 이상에서 고사하였다. 다정큼나무는 비록 400mM NaCl 농도에서 잎의 피해를 나타냈지만 실험기간 동안 모두 생존하였다. 엽록소 형광이미지에서 색상변화는 시각적 피해 결과와 강한 일관성을 보였다. NaCl 농도가 증가함에 따라서 멀꿀 잎의 적색은 유의성 있게 낮은 형광 값인 청색으로 변화하였고 변화는 가장자리에서 중앙으로 옮겨갔다. 다정큼나무의 형광이미지 반응은 NaCl 처리일이 증가할수록 잎의 가장자리에 변화가 나타났으나 여전히 실험기간 동안 적색을 나타냈다. 가장 높은 시각적 피해와 EC를 보였던 처리 후 5일에 멀꿀의 MDA 농도는 $4.56nmol{\cdot}g^{-1}$였다. 다정큼나무의 MDA 농도는 400mM NaCl 농도 처리구를 제외한 모든 처리구들에서 $1.5nmol{\cdot}g^{-1}$ 이하를 나타냈다.