Background and objective: This study analyzed the growth characteristics, in relation to the soil moisture content, of trees planted in an environment with limited soil depth to provide the baseline data for effective irrigation management. Methods: The experimental treatment was divided into soil moisture contents (SMC) of 20%, 15%, 10%, 5%, and 1%, and the respective watering times were set accordingly. As for plant materials, Nandina domestica, Euonymus alatus, Thuja occidentalis, Hibiscus syriacus, Pinus densiflora, and Pyracantha angustifolia, were chosen for this study, because they are highly likely to be used in urban street environments. Results: The minimum irrigation point suitable for each species was determined by considering various aspects of visual quality and water efficiency in terms of plant growth, including characteristics such as height, root diameter, rootlet development, and weight. Our results indicate that N. domestica should be watered so that the moisture content of the soil is of at least 5%, based on the balance between the stem and roots, as well as on visual quality. E. alatus and P. angustifolia are suitable for watering that results in at least 10% SMC, considering the height, root growth, weight, and visual quality of plants. As for T. occidentalis, it showcases moderate growth with a soil moisture content of at least 5%. Finally, the minimum irrigation time required to obtain 15% SMC is appropriate, in terms of plant growth, fresh weight, and visual quality, for H. syriacus and P. densiflora. Conclusion: This study suggested a basic irrigation guideline for container gardens where trees planted in environments with limited soil depth can be managed so that they are visually appropriate and in good condition of growth.
Background: Panax ginseng, one of the valuable perennial medicinal plants, stores numerous pharmacological substrates in its storage roots. Given its perennial growth habit, organ regeneration occurs each year, and cambium stem cell activity is necessary for secondary growth and storage root formation. Cytokinin (CK) is a phytohormone involved in the maintenance of meristematic cells for the development of storage organs; however, its physiological role in storage-root secondary growth remains unknown. Methods: Exogenous CK was repeatedly applied to P. ginseng, and morphological and histological changes were observed. RNA-seq analysis was used to elucidate the transcriptional network of CK that regulates P. ginseng growth and development. The HISTIDINE KINASE 3 (PgHK3) and RESPONSE REGULATOR 2 (PgRR2) genes were cloned in P. ginseng and functionally analyzed in Arabidopsis as a two-component system involved in CK signaling. Results: Phenotypic and histological analyses showed that CK increased cambium activity and dormant axillary bud formation in P. ginseng, thus promoting storage-root secondary growth and bud formation. The evolutionarily conserved two-component signaling pathways in P. ginseng were sufficient to restore CK signaling in the Arabidopsis ahk2/3 double mutant and rescue its growth defects. Finally, RNA-seq analysis of CK-treated P. ginseng roots revealed that plant-type cell wall biogenesis-related genes are tightly connected with mitotic cell division, cytokinesis, and auxin signaling to regulate CK-mediated P. ginseng development. Conclusion: Overall, we identified the CK signaling-related two-component systems and their physiological role in P. ginseng. This scientific information has the potential to significantly improve the field-cultivation and biotechnology-based breeding of ginseng.
Ye-ying Jiang ;Rong-yun Wei;Kai Tang;Zhen Wang;Ning-hua Tan
Journal of Ginseng Research
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제48권2호
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pp.163-170
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2024
Background: Mechanisms of synaptic plasticity in retinal ganglion cells (RGCs) are complex and the current knowledge cannot explain. Growth and regeneration of dendrites together with synaptic formation are the most important parameters for evaluating the cellular protective effects of various molecules. The effect of ginsenoside Rg1 (Rg1) on the growth of retinal ganglion cell processes has been poorly understood. Therefore, we investigated the effect of ginsenoside Rg1 on the neurite growth of RGCs. Methods: Expression of proteins and mRNA were detected by Western blot and qPCR. cAMP levels were determined by ELISA. In vivo effects of Rg1 on RGCs were evaluated by hematoxylin and eosin, and immunohistochemistry staining. Results: This study found that Rg1 promoted the growth and synaptic plasticity of RGCs neurite by activating the cAMP/PKA/CREB pathways. Meanwhile, Rg1 upregulated the expression of GAP43, Rac1 and PAX6, which are closely related to the growth of neurons. Meantime, H89, an antagonist of PKA, could block this effect of Rg1. In addition, we preliminarily explored the effect of Rg1 on enhancing the glycolysis of RGCs, which could be one of the mechanisms for its neuroprotective effects. Conclusion: Rg1 promoted neurite growth of RGCs through cAMP/PKA/CREB pathways. This study may lay a foundation for its clinical use of optic nerve diseases in the future.
Background: Although the modified Blalock-Taussig shunt remains the mainstay method of palliation for augmenting pulmonary blood flow in various congenital heart diseases, the shunt must be carefully designed to achieve the best outcomes. This study investigated the effect of shunt configuration on pulmonary artery growth and growth discrepancy. Methods: Twenty patients with successful modified Blalock-Taussig shunt takedown were analyzed. Pulmonary artery and shunt characteristics were obtained using computed tomography scans. Differences in the baseline and follow-up diameter ratios and growth in the ipsilateral and contralateral arteries were calculated. The angle between the shunt and pulmonary artery, as well as the distance from the main pulmonary artery bifurcation, were measured. Correlations between pulmonary arteries and shunt configurations were analyzed. Results: The median interval time between shunt placement and takedown was 154.5 days (interquartile range, 113.25-276.25 days). Follow-up values of the ipsilateral-to-contralateral pulmonary artery diameter ratio showed no significant correlation with the shunt angle (ρ=0.429, p=0.126) or distance (ρ=0.110, p=0.645). The shunt angle and distance from the main pulmonary bifurcation showed no significant correlation (ρ=-0.373, p=0.189). Pulmonary artery growth was negatively correlated with shunt angle (ipsilateral, ρ=-0.565 and p=0.035; contralateral, ρ=-0.578 and p=0.030), but not with distance (ipsilateral, ρ=-0.065 and p=0.786; contralateral, ρ=-0.130 and p=0.586). Conclusion: Shunt configuration had no significant effect on growth imbalance. The angle and distance of the shunt showed no significant correlation with each other. A more vertical shunt was associated with significant pulmonary artery growth. We suggest a more vertical graft design for improved pulmonary artery growth.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제7권1호
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pp.36-41
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2006
In this paper, the time evolution of undoped GaN epilayers on a low-temperature GaN buffer layer grown on c-plane sapphire at a low pressure of 300 Torr was studied via a two-step growth condition in a horizontal MOCVD reactor. As a function of the growth time at a high-temperature, the surface morphology, structural quality, and optical and electrical properties were investigated using atomic force microscopy, high-resolution x-ray diffraction, photoluminescence, and Hall effect measurement, respectively. The root-mean-square roughness showed a drastic decrease after a certain period of surface roughening probably due to the initial island growth. The surface morphology also showed the island coalescence and the subsequent suppression of three-dimensional island nucleation. The structural quality of the GaN epilayer was improved with increasing growth time considering the symmetrical (002) and asymmetrical (102) rocking curves. The variations of room-temperature photoluminescence, background carrier concentration, and Hall mobility were measured and discussed.
Park, Seong-Ju;Ro, Jeong-Rae;Sim, Jae-Ki;Lee, El-Hang
ETRI Journal
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제16권3호
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pp.1-10
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1994
Undoped GaAs has been successfully grown by chemical beam epitaxy (CBE) via surface decomposition process using arsine $(AsH_3)$ and trimethylgallium (TMG). Three distinct regions of temperature-dependent growth rates were identified in the range of temperatures from 570 to $690^{\circ}C$. The growth rates were found strongly dependent on the V/III ratio between 5 and 30. The growth rate at low V/III ratio seems to be determined by arsenic produced on the surface, whereas at high V/III ratio it shows dependence on the adsorption of TMG. Hall measurement and photoluminescence (PL) analysis show that the films are all p-type and that carbon impurities are primarily responsible for the background doping. Carbon concentrations have been found to be reduced by two orders of magnitude as compared to those of epilayers grown by CBE which employs TMG and arsenic obtained from precracked $AsH_3$ in a high temperature cell. It was also found that hydrogen atoms dissociated from unprecracked $AsH_3$ play an important role in removing hydrocarbon-containing species resulting in a significant reduction of car-bon impurities.
The measurement of cell death constant in Anabaena flos-aquae was tested by the Live/Dead BacLight Viability kit(Molecular Probes Co., Seatle, WA). When the Live/Dead BacLight Viability kit was applied to Anabaena flos-aquae, the cells with intact cell membranes(live cells) stained fluorescent green, while the cell with damaged membranes(dead cells) stained fluorescent red and the background remained virtually nonfluorescent. The rations of live : dead cells in the cell suspension were controlled artifically and Live/Dead BacLight Viability kit was applied to them. The ratios of green:red fluorescent cells in the cell suspension were the same as those of live : dead cells controlled artifically. It was also approved by the fluorescence emission. The cell death constant was measured in the P-limited Anabaena flos-aquae chemostal culture in the N-fixing and $KNO_3-supplied$ conditions. The culture in N-fixing chemostat had a dead cell proportion of 1.2% at the growth rate of 0.7/day and increased to 2.6% at the growth rate of 0.3/day. The cell death constant of N-fixing culture was 0.008/day.There was a same trend in the $KNO_3-supplied$ chemostat culture. The proportion of dead cell was 1.6% of dead cell proportion at the growth rate of 0.7/day and increased to 4.3% at the growth rate of 0.3/day.
Background: Mitigation of primary water stress corrosion cracking (PWSCC) is a significant issue in the nuclear industry. Advanced nickel-based alloys with lower susceptibility have been adopted, although they do not seem to be entirely immune from PWSCC during normal operation. With regard to structural integrity assessments of the relevant components, an accurate evaluation of crack growth rate (CGR) is important. Methods: For the present study, the extended finite element method was adopted from among diverse meshless methods because of its advantages in arbitrary crack analysis. A user-subroutine based on the strain rate damage model was developed and incorporated into the crack growth evaluation. Results: The proposed method was verified by using the well-known Alloy 600 material with a reference CGR curve. The analyzed CGR curve of the alternative Alloy 690 material was then newly estimated by applying the proven method over a practical range of stress intensity factors. Conclusion: Reliable CGR curves were obtained without complex environmental facilities or a high degree of experimental effort. The proposed method may be used to assess the PWSCC resistance of nuclear components subjected to high residual stresses such as those resulting from dissimilar metal welding parts.
Kim, Ki Bong;Kim, Eun-Kyong;Jang, Kyung Mi;Kim, Min Seon;Park, Eun Young
Journal of Yeungnam Medical Science
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제38권1호
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pp.47-52
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2021
Background: Short stature is defined as a height below the 3rd percentile or more than two standard deviations below the mean for a given age, sex, and population. There have been inconsistent results regarding craniofacial morphology in short-statured children. This study aimed to analyze the differences between short-statured children with growth hormone deficiency, idiopathic short-statured children, and normal children. Methods: Thirty-one short-statured children with growth hormone deficiency, 32 idiopathic short-statured children, and 32 healthy children were enrolled in this study. The measurements of their craniofacial structures from lateral cephalograms were evaluated. Results: There were statistically significant differences among the three groups seven variables (anterior cranial base length, posterior cranial base length, total cranial base length, upper posterior facial height, posterior total facial height, mandibular ramus length, and overall mandibular length) in the linear measurement and five variables (saddle angle, gonial angle, mandibular plane angle, position of mandible, and maxilla versus mandible) in the angular measurement. Conclusion: Compared to the control group, many linear and angular measurements of the craniofacial structures were significantly different in the two short-statured groups (p <0.05). Treatment plans by orthodontists should include these craniofacial structure characteristics.
Background: To understand shade and wind effects on seedling traits of common reed (Phragmites australis), we conducted a mesocosm experiment manipulating day length (10 h daytime a day as open canopy conditions or 6 h daytime a day as partially closed canopy conditions) and wind speed (0 m/s as windless conditions or 4 m/s as windy conditions). Results: Most values of functional traits of leaf blades, culms, and biomass production of P. australis were higher under long day length. In particular, we found sole positive effects of long day length in several functional traits such as internode and leaf blade lengths and the values of above-ground dry weight (DW), rhizome DW, and total DW. Wind-induced effects on functional traits were different depending on functional traits. Wind contributed to relatively low values of chlorophyll contents, angles between leaf blades, mean culm height, and maximum culm height. In contrast, wind contributed to relatively high values of culm density and below-ground DW. Conclusions: Although wind appeared to inhibit the vertical growth of P. australis through physiological and morphological changes in leaf blades, it seemed that P. australis might compensate the inhibited vertical growth with increased horizontal growth such as more numerous culms, indicating a highly adaptive characteristic of P. australis in terms of phenotypic plasticity under windy environments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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