• 한국작물학회지
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• 제37권3호
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• pp.288-298
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• 1992

Since the major important factors limiting plant growth and crop productivity are environmental stresses, of which low temperature is the most serious. It has been well known that many physiological processes are alterant in response to the environmental stress. With regard to the relationship between plant hormones and the regulation of chilling tolerance in rice seedlings, the major physiological roles of plant hormones: abscisic acid, ethylene and polyamines are evaluated and discussed in this paper. Rice seedlings were grown in culture solution to examine the effect of such plant hormones on physiological characters related to chilling tolerance and also to compare the different responses among tested cultivars. Intact seedlings about 14 day-old were chilled at conditions of 5$^{\circ}C$ and 80% relative humidity for various period. Cis-(＋)-ABA content was measured by the indirect ELISA technique. Polyamine content and ethylene production in leaves were determined by means of HPLC and GC respectively. Chilling damage of seedlings was evaluated by electrolyte leakage, TTC viability assay or servival test. Our experiment results described here demonstrated the physiological functions of ABA, ethylene, and polyamines related to the regulation of chilling tolerance in rice seedlings. Levels of cis-(＋)-ABA in leaves or xylem sap of rice seedlings increased rapidly in response to 5$^{\circ}C$ treatment. The tolerant cultivars had significant higher level of endogenous ABA than the sensitive ones. The ($\pm$)-ABA pretreatment for 48 h increased the chilling tolerance of the sensitive indica cultivar. One possible function of abscisic acid is the adjustment of plants to avoid chilling-induced water stress. Accumulation of proline and other compatible solutes is assumed to be another factor in the prevention of chilling injuies by abscisic acid. In addition, the expression of ABA-responsive gene is reported in some plants and may be involving in the acclimation to low temperature. Ethylene and its immediate precusor, 1-amincyclopropane-1-carboxylic acid(ACC) increased significantly after 5$^{\circ}C$ treatment. The activity of ACC synthase which converts S-adenosylmethionine (SAM) to ACC enhanced earlier than the increase of ethylene and ACC. Low temperature increased ACC synthase activity, whereas prolonged chilling treatment damaged the conversion of ACC to ethylene. It was shown that application of Ethphon was beneficial to recovering from chilling injury in rice seedlings. However, the physiological functions of chilling-induced ethylene are still unclear. Polyamines are thought to be a potential plant hormone and may be involving in the regulation of chilling response. Results indicated that chilling treatment induced a remarkable increase of polyamines, especially putrescine content in rice seedlings. The relative higher putrescine content was found in chilling-tolerant cultivar and the maximal level of enhanced putrescine in shoot of chilling cultivar(TNG. 67) was about 8 folds of controls at two days after chilling. The accumulation of polyamines may protect membrane structure or buffer ionic imbalance from chilling damage. Stress physiology is a rapidly expanding field. Plant growth regulators that improve tolerance to low temperature may affect stress protein production. The molecular or gene approaches will help us to elucidate the functions of plant hormones related to the regulation of chilling tolerance in plants in the near future.

• 생태와환경
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• 제46권3호
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• pp.388-394
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• 2013

염(NaCl) 스트레스 하에서 근대의 이온축적 및 삼투조절물질로 알려진 Glycine betaine (GB) 함량 변화를 알아보기 위하여 0, 100, 200, 300 및 400mM의 염(NaCl)을 처리하여 생장, 이온양상 및 GB 함량을 조사하였다. 염(NaCl) 농도와 처리시간이 증가함에 따라 근대 잎의 건중량은 염(NaCl) 0, 100 그리고 200 mM은 큰 변화를 보이지 않았으나 300 mM 이상의 염(NaCl) 농도에서는 감소하는 경향이 나타내었다. 양이온 함량은 염(NaCl) 농도 및 처리시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 주로 $Na^+$ 이온을 축적하며 $K^+$, $Mg^{2+}$, $Na^+$, $Ca^{2+}$ 그리고 $Fe^{2+}$ 순으로 식물체 내에 함유하는 것으로 나타났다. 총 이온함량과 삼투몰 농도는 염(NaCl) 농도가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였으며, $Na^+$와 같은 무기이온을 직접적인 삼투 조절자로 이용하는 것으로 나타났다. Glycine betaine은 10일째까지는 함량의 변화를 보이지 않았으나 염 처리 후 20일째 200 mM 염(NaCl) 농도까지 현저하게 Glycine betaine 농도가 증가하였으며, 300mM 염(NaCl) 농도에서는 다소 감소되는 양상을 보였다. 근대는 염(NaCl) 스트레스에 대한 세포질성 삼투 조절물질로 Glycine betaine을 축적하는 특성을 나타내었다. 결과적으로, 근대는 식물체 내로의 염(NaCl)의 유입을 배제하는 기작보다는 효율적인 염(NaCl)의 재분배 및 구획화와 무기이온을 삼투조절에 이용하며, Glycine betaine과 같은 세포질성 삼투조절물질을 축적하는 생리적 특성으로 염(NaCl) 환경을 극복하는 것으로 여겨진다.

• 토지주택연구
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• 제4권1호
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• pp.119-124
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• 2013

나노여과막은 일반적으로 하전막이며, 용질의 하전성, 막과의 상호작용에 의해서 특징 있는 분리특성을 보인다. 본 연구에서는 나노여과막에 의한 폐수 중의 중금속류의 제거에 미치는 하전특성을 조사했다. 크롬(Cr), 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn), 비소(As), 주석(Sn), 납(Pb)을 각각 0.1mg/L 첨가한 모의폐수를 제조하여 나노여과막(a)와 나노여과막(b)를 이용하여 운전압력 0.24MPa, 온도 $25^{\circ}C$에서 여과실험을 수행하였다. 그 결과, 나노여과막(a)와 나노여과막(b)에 의한 염소 이온의 제거율은 12.8%, 3.5%였고, 황산이온의 제거율은 78%, 9.3%였고 TOC의 제거율은 70.4%, 26.2%이었다. 한편, 중금속의 제거율은 나노여과막(a)의 경우 크롬(Cr) 92.5%, 철(Fe) 90.9%, 구리(Cu) 93.1%, 아연(Zn) 92.6%, 비소(As) 74.6%, 주석(Sn) 97.3%, 납(Pb) 93.4%이었고, 나노여과막(b)의 경우는 크롬(Cr) 69.9%, 철(Fe) 84.6%, 구리(Cu) 87.0%, 아연(Zn) 73.3%, 비소(As) 15.2%, 주석(Sn) 80.1%, 납(Pb) 87.7%이었다. 여기서, 나노여과(a), 나노여과(b)의 경우 공통적으로 크롬, 철, 동, 아연, 주석, 납에 비하여 비소의 제거율은 상대적 낮았다. 상기 실험결과에서 폐수 중에 다량 함유되는 염소이온 및 황산이온에 대한 중금속류의 분리계수와 이온성분의 수중에서의 활동정도를 나타내는 인자인 이온 몰 전도도로 해석할 수 있었다. 그 결과, 몰 전도도 비가 큰 중금속 이온일수록, 나노여과막에 의한 중금속 이온의 제거율이 높아지는 경향을 알 수 있었다.