• 제목/요약/키워드: Nitrogen assimilation

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Phylogenetic placement of thermophilic ammonium-tolerant bacteria and their distribution in various composts

  • Kazutaka Kuroda
    • Animal Bioscience
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    • 제36권4호
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    • pp.671-678
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    • 2023
  • Objective: Previous studies isolated the thermophilic ammonium-tolerant (TAT) bacterium Bacillus sp. TAT105 that grew in composting swine manure with the assimilation of ammonium nitrogen and reduced ammonia emissions during composting. Those studies also investigated the potential for applications of TAT105 to composting. It was observed that the concentration of TAT bacteria, phylogenetically close to TAT105, increased during composting. The objectives of this study were to identify the phylogenetic placement of these TAT bacteria and investigate their distribution in various composts. Methods: The phylogenetic placement of TAT105 was examined based on the sequence of 16S ribosomal RNA gene. The genomic DNA homology between TAT105 and the type strains of bacterial species that were phylogenetically close to TAT105 were examined by DNA-DNA hybridization. Moreover, the tolerances of these strains to NH4Cl and NaCl were analyzed using a cultivation method. Concentrations of TAT bacteria in various composts were evaluated using an agar medium specific to TAT bacteria and polymerase chain reaction followed by restriction fragment length polymorphism analysis. Results: TAT105 was most closely related to Bacillus thermolactis and Bacillus kokeshiiformis. Many variants of these species have been detected in various environments, including composts. The type strains of these species displayed TAT characteristics that were similar to those of TAT105. Among the composts examined in this study, TAT bacteria were detected at high concentrations (105 to 109 colony forming units per gram of dry matter) in most of the composts made from cattle manure, swine manure, bark, and excess sludge. Conclusion: TAT bacteria comprised B. thermolactis, B. kokeshiiformis, and their phylogenetically close relatives. They were considered to be adaptable to composting of some certain materials, and a favorable target for searching for strains with some useful function that could be applied to composting of these materials.

조피볼락, Sebastes schlegeli의 초기생활사 동안 생존율 향상을 위한 생물학적 연구 - II. 자치어기의 에너지수지 (Biological Study on the Increment of Survival Rate during Early Life Cycle in the Rockfish, Sebastes schlegeli (Teleostei: Scorpaenidae) - II. Energy Budget of the Larvae and Juveniles Stages)

  • 진평;신윤경;이정식;김학균
    • 한국어류학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.106-114
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    • 1998
  • 조피볼락의 출산 후부터 치어기에 이르기까지 경과한 일수별로 성장, 호홉, 배설, 섭식 및 동화효율 등을 측정하여 에너지수지를 분석하였다. 출산후 자어의 전장은 4.56~5.49mm (평균 4.97mm, n=20)였으며, $20^{\circ}C$에서 1일 평균 성장률은 0.50mm였다. 출산후 경과일수에 따른 건중의 관계식은 $16^{\circ}C$에서 DW=$0.0380e^{0.1120D}$($r^2$=0.9049), $20^{\circ}C$에서 DW=$0.0324e^{0.1394D}$($r^2$=0.9239)였다. 비체중 산소 소비율 및 암모니아 질소배설률은 개체의 크기가 증가할수록 감소하였으며, $16^{\circ}C$에 비해 $20^{\circ}C$에서 높았다. 섭식율은 $16^{\circ}C$에서 자치어기의 25일 동안 65.8cal를, $20^{\circ}C$에서는 89.2cal를 섭취하여 $20^{\circ}C$에서 높게 나타났다. 동화효율은 수온에 따라 차이는 없었으며, 출산 후 20일째에는 $16^{\circ}C$$20^{\circ}C$에서 86.2% 였다. 출산 후 치어로 성장하는 동안 호홉에 비해 체성장에 더 많은 에너지를 이용하였으며, 수온이 높을수록 성장률이 빠르게 나타났다 출산 후부터 치어로 성장하는 동안 누적 섭식에너지에 대한 총성장효율은 43%~47%, 순성장효율은 50%~55% 였다.

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거제${\cdot}$한산만 양식굴 Crassostrea gigas의 에너지 전환 효율 (EFFICIENCY OF ENERGY TRANSFER BY A POPULATION OF THE FARMED PACIFIC OYSTER, CRASSOSTREA GIGAS IN GEOJE-HANSAN BAY)

  • 김용술
    • 한국수산과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.179-183
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    • 1980
  • 거제${\cdot}$한산만 양식굴 Crassostrea gigas의 에너지 전환 효율을 추정하기 위하여 한 양성 기간인 1979년 7월부터 1980년 4일까지 성장도, 생식 물질 방출량, 패자 형성량, 호흡량, 집단 감모율에 대한 현지 생체 실측 조사를 행하였으며, 연체부의 물질 조성 및 에너지 함량, 패각의 유기 물질 및 생식 물질의 에너지 함량을 각각 측정하고, 호흡량에서 호흡 열량 계수를 사용하여 이화 에너지양을 계산하였다. 이상의 자료에서 동화 에너지양에 대한 연체부 에너지양의 비율로 순 에너지 전환 효율을 계산하고 동화 효율을 측정하여 섭취 에너지양에 대한 연체부 에너지양의 비율로 총 에너지 전환 효율을 계산하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 각고(SH) 및 연체부 건조 중량 (DW)의 반월령(t)에 따른 성장도; $$SH=6.33(1-e^{-0.2421(t+0.54)}),\;(0<\leqq10)$$ $$SH=4.44+0.14t,\;(10{\leqq}t{\leqq}20)$$ $$DW=0.608(1-e^{-0.2421(t+0.54)2.589}),\;(0 $$DW=1.53\times10^{-6}\times(4.44+0.14t)^{7.2},(10{\leqq}t{\leqq}20)$$ 2. 생식물질 방출량(G): $$G=0.0145+(3.95\times10^{-3}{\times}SH^{2.9861}$$ 3. 패각 형성량(SO); $$SO=0.000648{\times}SH^{2.527}$$ 4. 호흡량(R); $$log\;R=(0.0386T-0.5381)+(0.6409-0.0083T){\cdot}log\;DW$$ 5. 연체부 에너지 함량; 3.93(7월)-4.54(4월) Kcal/g, DW(질소 보정에 의한 계산값) 6. 생식 물질의 에너지 함량$(E_G)$: $$E_G,\;Kcal=\frac{1}{4}[0.0149SH^{2.961}+0.0547]$$ 7. 패각 유기물의 에너지 함량$(E_{so})$; $$E_{so},\;Kcal=0.00184SH^{2.527}$$ 8. 호흡 에너지 계수: 3.18(8월)-3.31(4월) cal/mg $O_2$ 9. 집단 총 감모율 : $36\%$ 10. 동화 효율 : $55.5\%(40\~70\%)$ 11. 순 에너지 전환 효율 : $28\%$ 12. 총 에너지 전환효율 : $15.28\%(11\~20\%)$.

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케라틴 아미노산 비료 시비에 따른 크리핑 벤트그래스의 생육과 품질 변화 (Growth and Quality Changes of Creeping Bentgrass by Application of Keratin Amino Acid Fertilizer)

  • 조기웅;김영선;함선규;이재필;김두환;김우성;이긍주
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제5권4호
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    • pp.260-267
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    • 2016
  • 아미노산은 식물에서 질소 동화 과정에서 생성되는 대사물질이며, 단백질을 발효하여 얻어진 부산물은 아미노산비료의 원료로 사용되고 있다. 본 연구는 케라틴 아미노산 비료의 시비에 따른 잔디의 생육과 품질의 변화를 확인하기 위해 엽색지수, 엽록소지수, 잔디 줄기 밀도, 잔디 예지물, 잔디 중 양분 함량 및 양분 흡수량을 조사하였다. 처리구는 무처리구(NF), 대조구(CF), 케라틴 아미노산 비료 추천량처리구(CKF)와 배량처리구(2CKF) 및 케라틴 아미노산 비료 단독 처리구(KF)로 구분되었다. 케라틴 아미노산 비료 처리에 후 처리구별 토양화학성, 잔디의 엽색지수 및 엽록소지수의 변화는 나타나지 않았다. 반면에 잔디 줄기 밀도와 잔디 예지물은 케라틴 아미노산비료를 시비한 케라틴 아미노산 비료 단독처리구나 복합비료와 함께 처리한 처리구에서 각각 25~35%와 11% 정도씩 증가하였다. 잔디중 양분 함량은 처리구별로 비슷하였으나 잔디의 양분 흡수량은 질소와 칼륨이 CKF 처리구에서 증가하였다. 이 결과들을 종합해 볼 때, 크리핑 벤트그래스에서 케라틴 아미노산 비료의 시비는 잔디의 질소와 칼륨의 흡수를 촉진함으로써 잔디 줄기 밀도와 생육을 증가시키는 효과가 있음을 확인 할 수 있었다.

재식밀도 및 시비량이 버어리종 잎담배의 생육, 수량, 품질 및 질소화합물에 미치는 영향 (Effects of Planting Density and Fertilizer Level on the Growth, Yield, Quality and Nitrogenous Compounds of Burley Tobacco)

  • 김상범;한철수;유익상
    • 한국작물학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.40-47
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    • 1987
  • 재식밀도 및 시비량이 버어리종 잎담배의 몇 가지 농경학적, 화학적 형질에 미치는 영향을 3개년 (1982∼84)에 걸쳐 조사 분석하였다. 1. 이식후 40∼60일의 주당엽면적과 엽중, 군낙생장율, 상대생장율, 순동비율은 소식, 증비함에 따라 높아졌으나, 엽면적지수는 소식에 의하여 낮아졌다. 적심기의 잎크기는 소식, 증비수록 커졌고, 탁경은 소식에 의하여 커졌다. 2. 수확엽의 엽면적과 엽면적과 단위엽면적중은 소식, 증비구에서 유의성 있게 높았다. 그러나, 회선곡선상에서 수량제고를 위한 적정재식거리는 105cmx34cm, 복합비료시용량은 263kg/10a로 확정되었다. 3 전알칼로이드 및 전질소함량은 소식, 증비구에서 높은 경향이었으며, 재식거리와 전질소함량, 시비량과 전질소함량간에는 정의 상관이 인정되었다. 4. 농가경제와 질소화합량이 낮은 잎담배 생산을 위하여는 재식거리는 105cmx(35∼40)cm, 시비량은 227.5kg/10a이 유리하였다.

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일사 저하에 대한 벼의 형태적 특성 및 광합성 반응 변화 (Morphological and Photosynthetic Responses of Rice to Low Radiation)

  • 양운호
    • 한국작물학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.1-11
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    • 2007
  • 일사 저하에 따른 벼의 형태적 변화와 광합성 특성 변화를 평가하기 위하여, 필리핀 소재 국제미작연구소(IRRI)에서 3품종을 이용하여 분얼기, 생식생장기, 등숙기에 약 40% 차광 처리하고 자연광 처리를 두어 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 차광 조건에서 벼는 단위 엽면적 및 엽록소계(SPAD) 측정값 증가, 엽신으로의 건물중 분배비율 증가 등 일조 부족에 대한 적응 형태를 나타내었으나, 분얼이 지연되고 건물 생산량이 감소하는 특징을 보였다. 2. 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 탄소동화속도가 늦었으나 조직 내 이산화탄소의 농도는 높게 유지되어, 차광 내 벼의 광합성이 낮았던 것은 광합성 기질인 이산화탄소의 제한이 아니고 photosystem의 전자전달 활성의 약화에 기인된 것으로 판단되었다. 3. 차광 조건에서 생육한 벼를 자연광에 1일간 노출시켜 순화한 후 측정한 최대 광합성과 photosynthetic photon flux density에 대한 광합성 반응은 자연광에서 생육한 벼의 광합성 반응과 차이를 보이지 않아, 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광에서 생육한 벼 수준의 잠재 광합성 능력을 유지하고 있었으며, 차광에서의 광합성 저하는 단순하게 일사량 저하에 의한 현상이었다. 4. 분얼기간 동안 차광 조건에서 생육하고 유수형성기 이후 자연광에 노출되어 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 유수형성기부터 출수기까지의 SPAD 값의 증가 정도가 적으며, 엽신 질소 함량의 감소 정도가 크고, $2,000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이상으로 강한 광 조건에서는 광합성이 감소하는 경향을 보여, 일조 부족에 적응한 벼는 photoinhibition 정도가 큰 것으로 생각된다. 5. 벼 수량은 자연광 처리에 비하여 유수형성기$\sim$출수기 차광에서는 수당영화수와 포트당 영화수의 감소에 의하여, 출수기$\sim$성숙기 차광에서는 등숙비율의 저하에 의하여 감소하였다.

Dasania marina gen. nov., sp. nov., of the Order Pseudomonadales, Isolated from Arctic Marine Sediment

  • Lee, Yoo-Kyung;Hong, Soon-Gyu;Cho, Hyun-Hee;Cho, Kyeung-Hee;Lee, Hong-Kum
    • Journal of Microbiology
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    • 제45권6호
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    • pp.505-509
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    • 2007
  • An obligately aerobic bacterium, strain KOPRI $20902^T$, was isolated from a marine sediment in Ny-${\AA}$lesund, Spitsbergen Islands, Norway. Cells were irregular rods and motile with polar monotrichous flagellum. The optimum growth temperature was $17-22^{\circ}C$. Cells grew best in pH 7.0-10.0 and 3-4% sea salts (corresponding to 2.3-3.1% NaCl). The novel strain required $Ca^{2+}$ or $Mg^{2+}$ in addition to NaCl for growth. Sequence analysis of 16S rRNA gene revealed that the Arctic isolate is distantly related with established species (<92.4% sequence similarity) and formed a monophyletic group with Cellvibrio, which formed a distinct phylogenetic lineage in the order Pseudomonadales. Predominant cellular fatty acids [$C_{16:1}\;{\omega}7c/15:0$ iso 2OH (45.3%), $C_{16:0}$ (18.4%), ECL 11.799 (11.2%), $C_{10:0}$ 3OH (10.4%)]; DNA G+C content (37.0 mol%); nitrate reduction to nitrogen; absence of aesculin hydrolysis, N-acetyl-${\beta}$-glucosaminidase and esterase; no assimilation of arabinose, galactose, glucose, lactose, maltose, and trehalose differentiated the strain from the genus Cellvibrio. Based on the phylogenetic and phenotypic characteristics, Dasania marina gen. nov., sp. nov. is proposed in the order Pseudomonadales. Strain KOPRI $20902^T$ (=KCTC $12566^T$=JCM $13441^T$) is the type strain of Dasania marina.

An Annealing Control Primer (ACP) System Used for the Isolation and Identification of Copper-Induced Genes in Alfalfa Leaves

  • Lee, Ki-Won;Lee, Sang-Hoon;Kim, Ki-Yong;Ji, Hee Chung;Park, Hyung Soo;Hwang, Tae Young;Choi, Gi Jun;Rahman, Md. Atikur
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.237-242
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    • 2016
  • Copper (Cu) is a necessary microelement for plants. However, high concentrations of Cu are toxic to plants that change the regulation of several stress-induced proteins. In this study, an annealing control primer (ACP) based approach was used to identify differentially expressed Cu-induced genes in alfalfa leaves. Two-week-old alfalfa plants (Medicago sativa L.) were exposed to Cu for 6 h. Total RNAs were isolated from treated and control leaves followed by ACP-based PCR technique. Using GeneFishing ACPs, we obtained several genes those expression levels were induced by Cu. Finally, we identified several genes including UDP-glucuronic acid decarboxylase, transmembrane protein, small heat shock protein, C-type cytochrome biogenesis protein, mitochondrial 2-oxoglutarate, and trans-2,3-enoyl-CoA reductase in alfalfa leaves. These identified genes have putative functions in cellular processes such as cell wall structural rearrangements, transduction, stress tolerance, heme transport, carbon and nitrogen assimilation, and lipid biosynthesis. Response of Cu-induced genes and their identification in alfalfa would be useful for molecular breeding to improve alfalfa with tolerance to heavy metals.

서해 근소만 갯벌에서 영양염 플럭스의 계절 변화 (Seasonal and Spatial Variations of Nutrient Fluxes in the Intertidal Flat of Keunso Bay, the Yellow Sea)

  • 김경희;김동선
    • Ocean and Polar Research
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    • 제30권3호
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    • pp.225-238
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    • 2008
  • In order to investigate the effects of intertidal sediments on the nutrient cycle in coastal environments, the benthic fluxes of ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, and silicate at two stations on the intertidal flat of Keunso Bay were determined during each season. The efflux of ammonium was observed at S1 and resulted from the diffusion of remineralized ammonium and acceleration caused by the bioirrigation of macrofauna. The influx of ammonium at S2 was probably due to nitrification in the water column. The influx of nitrate was observed at both stations during all seasons, indicating that the nitrate in the pore water was removed by denitrification. Vigorous bioirrigation led to the efflux of dissolved inorganic nitrogen (DIN) at S1, whereas the influx of DIN at S2 was predominantly caused by denitrification. Contrary to the diffusive and bio-irrigated release of remineralized phosphate from the sediment at S1, the influx of phosphate was observed at S2, which may be attributable to adsorption onto iron oxides in the aerobic sediment layer. Silicate, which is produced by the dissolution of siliceous material, was mostly released from the sediment by molecular diffusion and bioirrigation. However, the influx of silicate was observed at S2 during spring and winter, which was ascribed to adsorption by particulate matter or assimilation by benthic microphytes. The annual fluxes of DIN were 328 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and -435 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2. The annual fluxes of phosphate were negative at both sites (-2.8 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and -28.9 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2), whereas the annual fluxes of silicate were positive at both sites (843 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and 243 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2).

수도(水稻)의 물질생산(物質生産)과 그 구조(構造)에 관(關)한 연구(硏究) I. 수도개체군(水稻個體群)의 생장속도(生長速度)와 생산구조(生産構造) (Studies on the Dry Matter Production and Structure of Rice Plants I. Growth Rate and Productive Structure of Rice Population)

  • 안수봉
    • 농업과학연구
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    • 제8권1호
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    • pp.3-10
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    • 1981
  • 수도개체군(手稻個體群)의 생장(生長)과 수량(收量)을 생산생태자적관점(生産生態字的觀点)에서 해석(解析)하고저 그 생산구조(生産構造)와 평균생장속도(平均生長速度) 및 관련요인(關聯要因)의 영향(影響)을 구명(究明)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 개체군하(個體群下)에서는 개체상태(個體狀態)보다 전생육기간(全生育期間)에 걸쳐 높은 평균생장속도(平均生長速度)를 지속(持續)하였으며 등숙기간(登熟期間)의 생장속도(生長速度)가 비교적(比較的) 높아 수량(收量)이 증가(增加) 하였다. 2. 벼의 개체군(個體群)이 평균생장속도(平均生長速度)를 높게 유지(維持)하였음은 순동화율(純同化率)보다 엽면적증대(葉面積增大)의 영향(影響)이 더 컸었다. 3. 개체군(個體群)서 품종(品種)에 따라서는 상위엽층(上位葉層)의 과번무(過繁茂)로 하위층엽(下位層葉)에 대(對)한 투광(透光)를 저해(沮害)하여 그 고사(枯死)를 많게 하였다. 4. 개체군(個體群)에서는 생육후기(生育後期)에 갈수록 동화기관(同化器官) 대(對) 비동화기관(非同化器官)의 비율(比率), 투광율(透光率) 및 엽신(葉身)의 질소함량(窒素含量)이 상대적(相對的)으로 저하(低下)하였다.

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