• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권1호
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• pp.21-31
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• 2008

In plants, the oxygen generated by photosynthesis can be excited to form reactive oxygen species (ROS) under excessive sunlight. Excess ROS including singlet oxygen ($^1O_2$) inhibit the growth, development and photosynthesis of plants. To isolate ROS-resistant crop plants, we used paraquat (PQ), a generator of $O_2{^-}$ as a source of screening and mutagen, and obtained two PQ-resistant lines in Pisum sativum, namely R3-1 and R3-2. Both lines showed greater resistance to PQ than their wild type (WT) siblings with respect to germination, root growth, and shoot growth. Biochemical analysis showed differences in these lines, in which ROS-scavenging enzymes undergo changes with a distinguishable increase in Mn-SOD. We further observed that the cytosolic catalases (CATs) in leaves in both lines were shifted in a native-PAGE analysis compared with that of the WT, indicating that the release of bound $^1O_2$ was enhanced. Phenotypic analysis revealed distinguishable differences in leaf development, and in flowering time and position. In addition, R3-1 and R3-2 showed shorter individual inter-node lengths, dwarf plant height, and stronger branching compared with the WT. These results suggested that PQ-induced ROS-resistant Pisum have the potential pleiotropic effects on flowering time and stem branching, and that ROS including $^1O_2$ plays not only important roles in plant growth and development as a signal transducer, but also appears as a strong inhibitor for crop yield.

• 한국환경과학회지
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• 제30권8호
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• pp.685-691
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• 2021

This study aimed to find a suitable size and a seedling raising stage for growing cuttings of Euonymus fortunei 'Emerald and Gold' using plug trays. The experimental method, involved cutting two nodes from a solitary branch of E. fortunei 'Emerald and Gold', and the use of 32 (143 mL/cell), 50 (70 mL/cell), 105 (18 mL/cell), 200 (13 mL/cell) plug trays. The cuttings were transplanted to trays after they were filled with a universal horticultural medium. To compare the growths, plant heights, the numbers of leaves, longest root lengths, thickness/radius ratios, dry weights, and fresh weights were measured from July to October, and statistical analyses were performed using both the two-way repeated-measures analysis of variance (ANOVA) and Tukey's post-test. The results confirmed that the size of the plug tray and the seedling raising stage had a significant effect on the growth of E. fortunei 'Emerald and Gold.' In addition, the overall growth was high and the change in growth was relatively rapid in districts 50 and 105. Therefore, it can be considered appropriate to use 50 and 105 trays when growing cuttings of E. fortunei 'Emerald and Gold' on plug trays.

• Applied Microscopy
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• 제41권1호
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• pp.55-60
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• 2011

부엽성 개구리밥은 엽상체, 연결사, 뿌리로 이루어진 축소된 수생식물로 엽상체는 특정한 시기에 물속에 가라앉는 휴면구조인 잠아를 형성한다. 식물세포의 분화발달에서 중요한 기능을 수행하는 색소체는 개구리밥의 거의 모든 기관에 분포하며, 특히 잠아 형성 및 수중 침강에 있어서 이들 색소체와의 연계성이 보고되어 있다. 본 연구에서는 개구리밥 식물체 내 모든 조직을 구성하는 각각의 세포들을 대상으로 색소체 특성에 초점을 두어 전자현미경으로 연구하였다. 생장 중의 엽상체는 활발한 분열로 개체를 계속 증식시키고, 특정 시기에 잠아원기를 형성하여 엽상체-잠아원기-잠아-엽상체원기-엽상체의 분화과정을 반복한다. 개구리밥 조직에 발달하는 색소체는 전색소체, 엽록체, 전분체로 크게 대별되며, 특히 색소체의 크기, 틸라코이드막계, 녹말입자 형성 등은 엽상체와 잠아 조직 간에 뚜렷한 차이를 보인다. 엽상체 및 잠아원기 엽육세포에는 비교적 작은 전색소체가 세포질에 분산되어 다수 분포하고, 기질 내에는 틸라코이드막계 및 녹말입자가 거의 형성되지 않는다. 반면, 생장 중의 엽상체에는 엽록체들이 중앙의 큰 액포를 따라 위치하고, 기질에는 그라나를 형성하는 틸라코이드막계가 발달한다. 유사한 형태의 엽록체가 근관에 발달하나 뿌리의 피층 및 연결사 색소체에는 녹말입자는 거의 나타나지 않는다. 잠아원기와는 대조적으로 잠아조직에는 매우 큰 전분체들이 축적된다. 이들 전분체는 기질에 내부 막의 분화 없이 당 축적에 의한 거대 녹말입자를 형성하여 무거운 구조가 된다. 이와 같이 엽상체, 연결사, 뿌리조직에 형성된 엽록체로 광합성을 수행하여 생장발달에 필요한 에너지를 생성 활용하는 반면, 잠아는 에너지 생성이나 활용이 아닌 휴면상태 유지에 필요한 독특한 구조로 각각 발달한다. 축소된 개구리밥 식물체 내 색소체 및 각각의 세포와 조직들은 최소한의 구조로 분화되나 기능은 고도로 분업화된 독특한 수생식물이라 할 수 있다.

• 아시안잔디학회지
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• 제23권1호
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• pp.111-122
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• 2009

본 연구는 완효성 질소 성분이 함유된 복합비료의 시비가 크리핑벤드그래스 생육과 토양 중 변화에 미치는 영향을 시험하고자 2007년 7월부터 12월까지 6개월간 수행하였다. 처리구는 비료를 처리하지 않은 무처리구(NF), 속효성질소복합비료(11-5-7)를 처리한 대조구(CF), MU 질소성분이 함유된 복합비료를 처리한 처리구 1(MU), IBDU 질소성분이 함유 된 복합비료를 처리한 처리구 2(IBDU 1)과 처리구3(IBDU 2) 등 5개 처리를 난괴댑으로 수행하였다. 시비 후 속효성질소성분과 완효성질소성분의 경과시간에 따른 토양 중 변화와 염색지수와 엽록소함량과 같은 잔디품질과 잔디 생육량, 잔디밀도 등 잔디 생육을 조사하였고, 그 결과를 요약하면 아래와 같다. 암모니아태질소와 질산태질소는 모든 처리구에서 시비 후 시간이 경과함에 따라 점차증가하는 경향을 보였고, 총질소는 점차 감소하였다. 질산태질소와 총질소는 속효성 비료처리구(CF)보다는 완효성 비료 처리구(MU, IBDU 1, IBDU 2)에서 높게 나타났으며, 시비 후 경과시간에 따른 토양 중 가용성질소의 변화는 시비초기에는 속효성 비료의 가용성 질소가 많으나 시비 후 30일 정도까지는 속효성 비료와 완효성 비료의 가용성 질소 비율은 비슷하고 30일 이후에는 완효성 비료 처리구에서 가용성 질소 비율이 증가하였다. 염색지수와 엽록소함량을 NF와 비교한 결과, 엽색지수는 CF, MU, IBDU 1 및 IBDU 2에서 각각 6.5%, 6.7%, 5.9%, 5.5% 증가하였고, 엽록소함량은 33.2%, 38.4%, 35.1%, 37.1% 증가하여 MU 처리구에서 높게 나타났다. 잔디생육량은 CF, MU, IBDU 1 및 IBBU 2가 NF보다 76.2%, 77.7%, 69.5%, 72.3% 각각 높게 나타났으나 대조구와 처리구간 예초물량은 비슷하였고, 잔디밀도는 무처리구보다 비료 처리구에서 증가하였고, 속효성 비료처리구(CF)보다 완효성 비료 처리구(MU, IBDU 1, IBDU 2)에서 잔디밀도가 증가했다. 본 결과들을 통해 완효성 질소 성분함유비료가 속효성 질소에 비해 토양 중 가용성 질소의 함량을 높여 질소비효기간을 연장시키고, 염색지수와 엽록소함량은 비슷하며 예초물량은 비슷하거나 감소시키지만 잔디밀도는 향상시켜 완효성질소 함유비료의 시비가 잔디생육에 효과적인 것으로 평가되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권11호
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• pp.1435-1446
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• 2022

Zinc-solubilizing bacteria can convert the insoluble form of zinc into soluble forms available to plants. This study was conducted to isolate and screen zinc-solubilizing actinobacteria from rhizosphere soils and to assess their effect on vegetable soybean growth. In total, 200 actinobacteria strains belonging to 10 genera were isolated from rhizosphere soil samples. Among these isolates, four showed zinc solubilization with solubilizing index values ranging from 3.11 to 3.78 on Bunt and Rovira agar supplemented with 0.1% zinc oxide. For the quantitative assay, in broth culture, strains CME34 and EX51 solubilized maximum available zinc contents of 529.71 and 243.58 ㎍/ml. Furthermore, indole-3-acetic acid (IAA) and ammonia were produced by these two strains, the strain CME34 produced the highest amount of IAA 4.62 ㎍/ml and the strain EX51 produced the highest amount of ammonia 361.04 ㎍/ml. In addition, the phosphate-solubilizing abilities in Pikovskaya's medium of CME34 and EX51 were 64.67 and 115.67 ㎍/ml. Based on morphological and biochemical characterization and 16S rDNA sequencing, the strains CME34 and EX51 were closely related to the genus Streptomyces. In a greenhouse experiment, single-strain inoculation of Streptomyces sp. CME34 or EX51 significantly increased the shoot length, root length, plant dry weight, number of pods per plant and number of seeds per plant of vegetable soybean plants compared to the uninoculated control. These findings facilitated the conclusion that the two Streptomyces strains have potential as zinc solubilizers and can be suggested as bioinoculants to promote the growth and yield of soybean.

• 생약학회지
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• 제17권2호
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• pp.168-177
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• 1986

Bioassay-directed isolation has yielded some cytotoxic substances against L1210 cell from the Korean traditional medicine. These include 5,2'-dihydroxy-6,7,8,6'-teramethoxyflavone $(IV,\;scutellaria\;root,\;ED_{50}\;=\;1.7\;{mu}g/ml)$, 7-geranyloxycoumarin $(XXXII,\;poncirus\;fruit,\;10.2\;{mu}g/ml) $and panaxydol $(I,\;white\;ginseng,\;0.03\;{mu}g/ml)$. IV, XXXII and their derivatives were synthesized in the purpose of in vivo tests and for observation of structure-activity relations. Among the flavone derivatives, 5,2',6'-trihydroxy-6,7,8-trimethoxy flavone (XVIII), 5-hydroxy-6,7,8-trimethoxy-6'-benzyloxyflavone (XVII) and 5,8-dihydroxy-6,7-dimethoxyflavone (X) showed the cytotoxicity which has no correlation to the flavone structures. Of the coumarins synthesized, 7,8-dihydroxycoumarin (XXVI), 6-7-dihydroxycoumarin (XXIX) and 6-hydroxy-5,7-dimethoxycoumarin (XXXI) showed considerable activities. Acetylated XXXI has moderate activity $(ED_{50}=17.2\;{mu}g/ml)$. Monobydroxycoumarins or their methyl and allyl ether were inactive. IV inhibits the growth of the solid form of S-180 by 70% at 40 mg/kg and shows T/C of 166% on the ascitic S-180 at 40 mg/kg. It strongly inhibits the activity of the membrane bounded ATPase from L1210 cell. The most cytotoxic fraction of the antitumor materials studied is the one from the trichosanthes root showing $ED_{50}=0. 0003\;{mu}g/ml$ against L1210 cell. This fraction, obtained from ethyl acetate extract, showed T/C of 130 and 135%, on ICR mice bearing S-180 and $BDF_1$ mice bearing L1210 at 10 mg/kg and 7.5 mg/kg, respectively.

• 한국초지조사료학회지
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• 제21권4호
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• pp.259-264
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• 2001

To investigate the physiological responses to naturally occurring winter freezing stress in creeping bentgrass, changes in carbohydrates were monitored during winter period. Turf quality and leaf growth was nearly parallel with temperature fluctuation. The concentration of glucose, fructose and sucrose in both shoot and root gradually increased from November to January, and then sharply decreased until April. Sucrose was the largest pool of soluble sugars. Fructan also slightly accumulated in both shoot and roots from November to February. Fructan hydrolysis in both organs was found to be much active between February to April. Shoot contained largely higher carbohydrate content in all compounds examined than roots did. Fructan was found to be a main carbohydrate storage form, showing the highest concentration (176.7 and 126.7 mg g-' DW for shoot and root in February). The depolymerization of fructan from February coincided with the high declines in mono- and disaccharide. These results suggest that the accumulation of non-structural carbohydrate until January could be associated with freezing tolerance, and the active decrease from February with shoot regrowth.

• 한국버섯학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2020

균근은 지구상의 육상식물 중 약 90% 이상의 식물들과 연합 또는 공생관계를 유지하고 있다고 알려져 있으며 식물 뿌리 내에 침투하여 토양 중으로 다량의 균사를 뻗어 토양 내의 수분 및 무기양분을 흡수하여 식물에게 제공하는 대신 식물로부터 광합성 산물인 탄수화물을 얻어 살기 때문에 이론적으로 기주식물 없이는 배양이나 생육이 불가능한 절대 생물영양성이다. 균근의 종류는 기후대, 위도와 고도, 우점하는 식생 등에 따라 여러 가지 종류가 있으며 크게 내생균근과 외생균근으로 나뉜다. 균근은 일반적으로 절대적 공생이라 할 수 있으나, 일부의 외생균근은 식물의 잔해, 낙엽층 등으로부터 유기물을 분해하여 탄소원을 자체 공급할 수 있기 때문에 임의적 공생의 가능성도 제시되고 있다. 이처럼 식물로부터 획득한 탄소의 토양으로의 흐름은 균근에 의하여 중재되어지며 생태계에서 탄소순환의 중요한 기능을 수행한다. 외생균근과 수지상 내생균근은 뿌리의 표면적을 넓히거나 토양 중에 다량의 균사를 뻗음으로서 뿌리 단독으로 흡수할 수 없는 양분고갈지역 바깥의 무기양분 등을 흡수하여 식물에게 제공한다. 또한 균근은 다양한 근권 미생물들과 상호작용을 통하여 식물에게 긍정적인 영향을 미친다. 일부의 토양미생물은 균근의 발아, 생육, 군집구조 등에 관여하여 식물과의 공생관계에 직간접적으로 영향을 미치기도 하며, 더 나아가 양분의 흡수, 식물 뿌리의 성장, 식물병원균 억제효과를 나타내어 식물의 생육을 촉진시키기도 한다. 이와 같이 균근균권 및 근권 토양 내의 다양한 미생물들과 균근과의 상호관계와 그 기능에 대해서 많은 연구들이 진행되어왔으나 아직까지도 밝혀지지 않은 부분들이 많으며 앞으로도 꾸준히 연구가 진행될 것으로 사료된다. 외생균근은 균근성 버섯으로 더 잘 알려져 있으며, 이 균류는 수목과 공생하며 버섯의 자실체를 발생시키며 송이, 능이와 같은 고가의 버섯을 생산하는 귀중한 산림 소득원이다. 국내 균근성 버섯의 연구는 주로 송이 인공재배 연구에 집중되어 있으며 현재까지 송이를 인공적으로 발생시킬 수 있는 방법은 송이감염묘와 송이접종묘를 이용하는 것이다. 그 이외에도 소나무 유묘의 생장력을 증대시키기 위한 우수 송이균주 선발, 송이 균사생장 조건 및 배양특성, 송이균의 탄소원 이용특성, 송이균환 또는 송이 발생 토양의 균류와 박테리아의 군집구조 분석을 통한 송이균환 및 자실체 발생에 영향을 미치는 토양미생물과 연합의 가능성에 대한 연구들이 활발히 수행되고 있다. 아직까지 균근성 버섯에 대한 인공재배기술이 완전하게 개발되지 않은 상태이지만 여러 우수한 연구자들의 꾸준한 노력이 계속적으로 이어지고 있다. 앞으로도 지속적으로 변화하는 국내 기후환경에 발맞추어 야생 균근성 버섯에 대한 생태를 이해하고 꾸준한 연구와 인공재배 기술 개발 시도가 계속 이루어진다면 지금까지 재배가 불가능하였던 균근성 버섯의 인공재배가 성공할 날도 멀지 않으리라 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제13권1호
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• pp.7-15
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• 1993

재생기간중 저장 질소와 탄수화물의 이용을 구명하고자 수경재배 조건하에서 재배된 10주령의 알팔파(Medicago sativa L.)의 예취 후 재생 24일 동안 잔여기관내의 질소화합물 및 비구조성 탄수화물을 분석하였다. 재생초기 10일 동안 잔여기관내의 건물량에는 유의적인 변화가 없었으며, 비예취구와 비교할 때 예취는 뿌리성장(특히 주근)의 심각한 억제를 초래하였다. 잔여기관내의 질소함량은 재생초기 6일동안 유의적인 감소를 보였으며, 이 시기의 질소함량 감소는 뿌리조직에서 특히 뚜렷하였다. 예취구의 재생 24일째 각 기관의 질소함량은 예취일의 수준보다 유의적으로 증가하였거나 같은 수준으로 회복하였다. 단백질태 질소가 아미노산태 질소보다 저장 질소화합물로서 양적인 우위를 보였으나, 재생 10일 동안 아미노산태 질소의 감소율이 유의적으로 높았다. 주근은 총 전분 및 총 에탄올-가용성 당 함량의 51.0% 및 33.4%를 각각 함유하였으며, 주근내의 전분함량은 예취일(0일)에 개체당 40.7 mg에서 재생이 진행됨에 따라 지속적으로 감소하여 재생 14일째에 최저수준을 보였다가, 이후 점차 증가하였다. 본 시험 결과는 알팔파의 주근은 저장기관으로서 중요한 역할을 하며 단백질태 질소와 전분이 질소 및 탄수화물의 주요저장 형태이고, 재생초기에 이들 저장물질의 이용이 활발하다는 것을 보여준다.