• 제목/요약/키워드: Photoperiodic regulation

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Possible Involvement of Photoperiodic Regulation in Reproductive Endocrine System of Female Olive Flounder Paralichthys olivaceus

  • Kim, Hyun Chul;Lee, Chi Hoon;Hur, Sung Pyu;Kim, Byeong Hoon;Park, Jun Young;Lee, Young Don
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제19권1호
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    • pp.11-17
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    • 2015
  • This study investigated possible involvement of photoperiodic regulation in reproductive endocrine system of female olive flounder. To investigate the influence on brain-pituitary axis in endocrine system by regulating photoperiod, compared expression level of Kisspeptin and sbGnRH mRNA in brain and FSH-${\beta}$, LH-${\beta}$ and GH mRNA in pituitary before and after spawning. Photoperiod was treated natural photoperiod and long photoperiod (15L:9D) conditions from Aug. 2013 to Jun. 2014. Continuous long photoperiod treatment from Aug. (post-spawning phase) was inhibited gonadal development of female olive flounder. In natural photoperiod group, the Kiss2 expression level a significant declined in Mar. (spawning period). And also, FSH-${\beta}$, LH-${\beta}$ and GH mRNA expression levels were increasing at this period. However, in long photoperiod group, hypothalamic Kiss2, FSH-${\beta}$, LH-${\beta}$ and GH mRNA expression levels did not show any significant fluctuation. These results suggest that expression of hypothalamic Kiss2, GtH and GH in the pituitary would change in response to photoperiod and their possible involvement of photoperiodic regulation in reproductive endocrine system of the BPG axis.

Photoperiod sensing system for timing of flowering in plants

  • Lee, Byoung-Doo;Cha, Joon-Yung;Kim, Mi Ri;Paek, Nam-Chon;Kim, Woe-Yeon
    • BMB Reports
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    • 제51권4호
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    • pp.163-164
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    • 2018
  • CONSTANS (CO) induces the expression of FLOWERING LOCUS T (FT) in the photoperiodic pathway, and thereby regulates the seasonal timing of flowering. CO expression is induced and CO protein is stabilized by FLAVIN-BINDING KELCH REPEAT F-BOX PROTEIN 1 (FKF1) in the late afternoon, while CO is degraded by CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENIC 1 (COP1) during the night. These regulatory cascades were thought to act independently. In our study, we investigated the relationship between FKF1 and COP1 in the regulation of CO stability in response to ambient light conditions. A genetic analysis revealed that FKF1 acts as a direct upstream negative regulator of COP1, in which cop1 mutation is epistatic to fkf1 mutation in the photoperiodic regulation of flowering. COP1 activity requires the formation of a hetero-tetramer with SUPPRESSOR OF PHYA-105 (SPA1), [$(COP1)_2(SPA1)_2$]. Light-activated FKF1 has an increased binding capacity for COP1, forming a FKF1-COP1 hetero-dimer, and inhibiting COP1 homo-dimerization at its coiled-coil (CC) domain. Mutations in the CC domain result in poor COP1 dimerization and misregulation of photoperiodic floral induction. We propose that FKF1 represses COP1 activity by inhibiting COP1 dimerization in the late afternoon under long-day conditions, resulting in early flowering.

송과선 호르몬 멜타토닌의 생식 생리학 (Reproductive Physiology of Pineal Hormone Melatonin)

  • 최돈찬
    • 한국동물학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.337-351
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    • 1996
  • 멜라토닌은 대뇌와 소뇌 사이에 위치한 송과선에서 분비되는 호르몬으로 빛이 없는 밤에만 분비된다. 멜라토닌은 분자적 수준에서부터 개체의 행동에 이르기 까지 다양한 기능을 보인다. 특히, 생식에 미치는 영향은 광범위하여, 온대지방에 사는 대부분의 동물은 주위 환경에 적응하여 종족을 유지하는 유일한 계절적 번식을 한다. 햄스터의 생식활동은 여름에 왕성하고 겨울에 정지된다.이는 많은 환경요소중 광주기의 효과가 송과선에 의해 제거하면 광주기의 영향은 사라진다. 즉 생식에 미치는 광주기의 효과가 송과선에 의해 중재 됨을 의미한다. 또한 송과선 호르몬인 멜라토닌의 적절한 처리는 생식활동을 억제한다. 따라서 멜라토닌은 생식에 미치는 광주기의 정보를 생식내분비계로 전달하는 신경전달물질로 사료된다. 시상하부의 특정부위를 절제한 후 광주기나 멜라토닌을 처리하여 멜라토닌의 작용부위에 관한 연구가 되었으나 동물마다 차이점을 보인다. 대부부의 동물에서 공통적인 부위는 suprachiasmatic nuclei와 pars tuberalis이다. 멜라토닌이 생식에 미치는 작용기작은 아직 밝혀지지 않았다. 이는 멜라토닌의 지속적 처리가 멜라토닌의 장기적처리는 이들 호르몬의 분비를 저하시키고, 시상하부에서의 gonadotropin-releasing hormone (GnRH)양을 증가시킨다. 이 결과는 멜라토닌의 지속적인 처리가 시상하부로부터의 GnRH 양을 분비를 감소킴으로써 생식활동을 억제하는 것으로 사료된다.그러나, 멜라토닌에서 GnRH 신경까지의 정보전달은 아직 밝혀지지 않았다. Opioid 신경에 대한 광주기와 멜라토닌의 효과가 동일한 점은 opioid신경의 매개체 역할을 제시하고 있다. 최근에 멜라토닌 수용체가 개구리의 피부와 몇몇 동물의 뇌와 시세포에서 크로닝되었다. 이수용체는 G protein과 관련되고 cAMP 생성을 억제한다. 앞으로 이 멜라토닌 수용체의 존재여부와 분자생물학적 연구는 멜라토닌의 작용부위와 표적세포에서의 작용기작을 설명하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

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Skin Deiodinase Profiles after Melatonin Manipulated in Chinese Inner Mongolia Cashmere Goats

  • Yue, Chunwang;Du, Lixin;Zhu, Xiaoping;Kong, Xianghao;Zhang, Wei;Jia, Zhihai
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권10호
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    • pp.1496-1502
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    • 2007
  • The roles of melatonin in the control of deiodinase (MD) activity in cashmere goat skin and associated cashmere fibre growth were investigated. Eighteen half-sib Chinese Inner Mongolia cashmere wethers were allocated randomly to two groups (n = 9/group). One group was implanted subcutaneously with melatonin (2 mg/kg BW) at three 2-monthly intervals while the other group served as a control. All goats were maintained under natural photoperiodic conditions and were grazed on natural pasture. The plasma melatonin concentration showed a significant difference (p<0.01) between the implant group (M) and the control group (C) but plasma $T_4$ (or $T_3$) showed no significant difference (p>0.05). The monodeiodinase type II (MDII) activity in skin tended to increase gradually from the summer solstice to November. During July and August, the activity of MDII for the M group was higher (p<0.05) than that of the C group; also during this period, there was a significant positive correlation between MDII activity of skin and cashmere fibre growth rate. The monodeiodinase type III (MDIII) activity and the ratio of MDIII and MDII tended to decrease from the summer solstice to November. The ratio of MDIII and MDII for the M group was lower (p<0.05) than that of the C group in July and August. The cashmere fibre growth rate of the M group was significantly greater than that of the C group in July (p<0.01), August (p<0.001) and September (p<0.05). The cashmere fibre diameter and guard hair and body weight were not influenced (p>0.05) by melatonin implantation. The results demonstrate that melatonin plays an important role in the regulation of skin MD activity. Simultaneously, the cashmere fibre elongation stimulated by melatonin may result from enhanced MDII activity during a period of two months after melatonin treatment.

배추 속 작물의 개화형 판별 마커 시스템 개발 (Development of a marker system to discern the flowering type in Brassica rapa crops)

  • 김진아;김정선;홍준기;이연희;이수인;정미정
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권4호
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    • pp.438-447
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    • 2017
  • 개화는 배추종 작물의 생산성과 연관된 중요 발달 특성 중 하나이다. 이식 후, 갑작스러운 저온에 노출되어 때이른 개화를 하게 되면 수확되는 생산물의 양과 질이 떨어지게 된다. 따라서, 개화조절 메커니즘을 이해하는 것은 배추 종 작물의 농업적 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 것이다. 춘화는 배추과 작물에서 일반적으로 알려져 있는 개화를 유도하는 중요한 요소이다. 그러나 옐로우 사순이나 코마수나와 같은 배추 아종은 춘화처리 없이도 개화한다. 1일을 주기로 하여 생물의 생리기작을 조절하는 생체시계 유전자는 일장감응형의 개화 조절에 중요한 역할을 하지만 춘화처리를 통해 개화를 유도하는 기작과도 연관되어 있다. 본 논문에서는 22개의 배추 아종을 개화에 춘화처리가 필요한 춘화형과 춘화처리 없이도 개화하는 비춘화형으로 나누어 보존된 생체시계 유전자, BrPRR1 군의 염기서열 분석을 수행하였다. 그 중 BrPRR1b 유전자의 결손 영역으로 춘화형과 비춘화형 두 그룹을 구분할 수 있었다. 이 서열변이를 증폭할 수 있는 PCR 프라이머를 디자인하여 비춘화형 배추 아종에서는 451 bp의 긴밴드를, 춘화형 배추에서는 422 bp의 작은 크기의 밴드를 증폭할 수 있었다. 이 프라이머 세트는 43개 배추 아종과 4개의 배추속 작물, 브로콜리, 양배추, 갓, 그리고 유채의 개화형을 구분하는데 적용되었다. 각 작물의 PCR 결과와 개화시기에 대한 정보를 통하여 프라이머 세트가 개화형을 판별할 수 있는 마커로 이용될 수 있음이 확인되었다. 이 마커시스템은 배추 종 작물 육종에 유묘 단계에서 개화형을 판단하는데 이용할 수 을 것이다. 또한 이 결과들은 생체시계 유전자가 배추 종 작물의 개화를 조절하는 좋은 전략이 될 수 있음을 보여주었다.