• 제목/요약/키워드: manganese peroxidase (MnP)

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참취 분말이 에탄올을 투여한 흰쥐의 항산화계에 미치는 효과 (The Effect of Powdered Herb of Aster scaber Thunb. on Antioxidant System in Ethanol-Treated Rats)

  • 이승은;성낙술;정태영;최미영;윤은경;정유진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.1215-1219
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    • 2001
  • In vitro 항산화 활성이 확인된 참취가 생체 내에서도 활성을 나타내는 지를 확인하기 위해 대조군과 5%및 10% 참취 분말을 첨가한 식이를 4주간 횐쥐에 투여하면서 마지막 1주간 알콜로 산화적 스트레스를 유발한 후 희생시킨 흰쥐의 체중 증가량과 함께 체중에 대한 장기의 상대 중량, 간, 신장에서의 지질과산화, 항산화효소 활성, glutathione 및 혈청 알부민의 함량을 분석하였다. 4주간의 사육 후 체중 증가량은 대조군, 5% 참취첨가군 그리고 10% 참취첨가군의 순으로 높았으나 유의적인 차이는 없었으며 체중에 대한 상대적인 장기 중량 중에서 간, 비장은 대조군에 비해 참취 첨가군의 경우 더 낮은 비율을 나타내었다. 간에서 지질과산화로 생성되는 TBARS 함량은 대조군(66 $\mu\textrm{g}$)에 비해 5%(45 $\mu\textrm{g}$) 및 10% 참취 분말 식이군(35 $\mu\textrm{g}$)에서 참취 첨가량이 증가할수록 낮았다. Mn-SOD와 catalase활성은 참취 첨가군들에서 대조군보다 낮았으나 Cu, Zn-SOD와 glutathione peroxidase 활성 및 glutathione 함량은 실험군들간에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 신장에서는 Mn-SOD와 glutathione peroxidase 활성이 대조군보다 참취 첨가군에서 유사하거나 낮은 경향을 나타내었으나 Cu, Zn-SOD와 catalase의 활성 및 TBARS, glutathione의 함량은 실험군들간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 한편, 혈청 알부민의 함량은 실험군들간에 큰 차이가 없었다. 이상과 같은 실험 결과를 종합할 때 참취는 에탄올에 의해 유발된 산화적인 스트레스를 적절하게 방어하여 특히 간장에서의 지질과산화 및 Mn-SOD활성의 감소를 가져왔으며 그 효과는 참취의 첨가량에 비례하는 경향을 나타내었으므로 생체 안에서 알코올과 같은 산화적 스트레스에 대한 항산화제로서의 역할을 효과적으로 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

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큰느타리(Pleurotus eryngii)의 방향족 합성염료 분해 특성 (Synthetic aromatic dye degradation by white rot fungus, Pleurotus eryngii)

  • 임경환;백승아;이태수
    • 한국버섯학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.86-91
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    • 2022
  • 큰느타리(Pleurotus eryngii)는 azo계 염료인 CR, heterocyclic계 염료인 MB, triphenyl methane계 염료인 CV와 MG를 고체와 액체 배양 상태에서 모두 분해할 수 있었으며 고체 배양 조건에서는 CR을, 액체 배양 상태에서는 MG을 가장 효과적으로 분해했다. MB는 고체와 액체 배양 조건에서 모두 가정 적게 분해되었다. 4 종류의 염료 모두 균사의 생장을 저해했으나 MG의 영향이 가장 크게 나타났다. 활성을 측정한 두 종류의 리그닌 분해 효소 중 모두 laccase의 활성이 훨씬 높았으며 MnP 역시 활성은 낮았으나 laccsse와 비슷한 경향을 보였다. 따라서 큰느타리는 주로 laccase를 사용하여 방향족 합성염료를 분해하는 것으로 추정된다. CR, MB, CV는 laccase의 활성과 염료 분해 정도가 양의 상관관계를 보인 반면 MG의 경우 높은 효소 활성을 나타낸 후 염료의 분해가 진행되었다. 또한 MG가 모두 분해되었을 때의 laccase 활성(0.07 U/ml)이 다른 염료가 가장 많이 분해되었을 때의 활성(0.10 U/ml)보다 낮았는데 이는 큰느타리의 균사체가 MG를 분해하는 기작이 CR, MB 및 CR 등의 염료를 분해하는 기작과 차이를 보인다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 큰느타리의 방향족 합성염료 분해 능력에 대해 밝힘으로써 앞으로 국내산 버섯균주를 이용한 친환경적인 합성염료 처리 기술 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다.

Biodegradation of Endocrine-disrupting Bisphenol A by White Rot Fungus Irpex lacteus

  • Shin, Eun-Hye;Choi, Hyoung-Tae;Song, Hong-Gyu
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권7호
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    • pp.1147-1151
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    • 2007
  • Biodegradation of endocrine-disrupting bisphenol A was investigated with several white rot fungi (Irpex lacteus, Trametes versicolor, Ganoderma lucidum, Polyporellus brumalis, Pleurotus eryngii, Schizophyllum commune) isolated in Korea and two transformants of T. versicolor (strains MrP 1 and MrP 13). I. lacteus degraded 99.4% of 50 mg/l bisphenol A in 3 h incubation and 100% in 12 h incubation. which was the highest degradation rate among the fungal strains tested. T. versicolor degraded 98.2% of 50 mg/l bisphenol A in 12 h incubation. Unexpectedly, the transformant of the Mn-repressed peroxidase gene of T. versicolor, strain MrP 1, degraded 76.5% of 50 mg/l bisphenol A in 12 h incubation, which was a lower degradation rate than wild-type T. versicolor. The removal of bisphenol A by I. lacteus occurred mainly by biodegradation rather than adsorption. Optimum carbon sources for biodegradation of bisphenol A by I. lacteus were glucose and starch, and optimum nitrogen sources were yeast extract and tryptone in a minimal salts medium; however, bisphenol A degradation was higher in nutrient-rich YMG medium than that in a minimal salts medium. The initial degradation of endocrine disruptors was accompanied by the activities of manganese peroxidase and laccase in the culture of I. lacteus.

흰구름버섯에 의한 방향족 염료와 비스페놀 A의 분해 (Biodegradation of aromatic dyes and bisphenol A by Trametes hirsuta (Wulfen) Pilat)

  • 임경환;백승아;최재혁;이태수
    • 한국버섯학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.247-254
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    • 2019
  • 흰구름버섯 (Trametes hirsuta)의 균사체는 CR, CV, RBBR 등 방향족 염료가 함유된 고체와 액체 배지에서 이들 염료를 효과적으로 탈색하였으나 MB의 탈색은 저조하였다. 각각 CR, MB, CV 및 RBBR 등 4종류의 염료가 함유된 액체배지에서 흰구름버섯의 균사체를 10일 간 배양했을 때 laccase, LiP, MnP 등 세 종류의 효소를 모두 생산하였으며 이들 효소 중 laccase의 활성도가 가장 높았으며 LiP와 MnP의 활성도laccase에 비해 낮았다. 따라서 흰구름버섯 균사체에 의한 방향족 염료의 탈색에는 laccase가 주로 사용되고 LiP나 MnP는 보조적인 역할을 하는 것으로 사료된다. 또한 비스페놀 A가 0, 25, 50, 100, 200 ppm의 농도로 함유된 PDA 배지에 균사체를 접종하여 배양한 결과 비스페놀 A의 농도가 증가함에 따라 균사체의 생장은 농도 의존적으로 저해되는 것으로 나타났다. 또한 비스페놀 A가 100 ppm 함유된 YMG 액체배지에 균사체를 접종하고 비스페놀 A의 분해율을 측정한 결과 배양 12시간 후 72.3%, 배양 24시간 후 95.3%, 그리고 배양 36시간 후에는 100% 분해된 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과는 우리나라의 산업 활동 과정에서 생산되고 자연계로 배출되어 생물체에 큰 피해를 주는 합성염료와 내분비계 장애물질인 비스페놀 A를 친환경적으로 제거할 수 있는 기술의 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

수질분해균(水質分解菌)에 의한 4,5,6-Trichloroguaiacol의 미생물분해(微生物分解) (Biodegradation of 4,5,6-Trichloroguaiacol by White Rot Fungi, Phanerochaete chrysosporium, Trametes versicolor, and Inonotus cuticularis)

  • 안세희;최인규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제26권3호
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    • pp.63-72
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    • 1998
  • In order to evaluate the biodegradability and mechanism of 4,5,6-trichloroguaiacol (TCG) produced from bleaching process in pulp mill by Phanerochaete chrysosporium, Trametes versicolor, and Inonotus cuticularis, changes in TCG and its metabolites during biodegradation were analyzed by HPLC, and GC/MS spectrometry. By three fungi, the maximum biodegradability against TCG were very quickly reached, compared with other chlorinated aromatic compounds such as PCP. Within 24 hrs, T versicolor indicated up to 95% of TCG removal rate, and P. chrysosporium and I. cuticularis also showed more than 80%, and 90%, respectively. Particularly, in case of T. versicolor, the removal rate of TCG after 1 hr. incubation was reached to approximately 90%, implying very rapid metabolization of TCG. However, by analyzing the filtrates extracted from TCG containing culture by GC/MS, the major metabolites at initial stage of biodegradation were dimers, indicating that the added TCG monomers were quickly polymerized. The others were trichloroveratrole, dichloroguaiacol, and trichlorobenzoic acid, suggesting that TCG may be biodegraded by several sequential reactions such as polymerization, oxidation, methylation, dechlorination, and hydroxylation. In other experiments, the extracellular fluid which did not contain any fungal mycelia was used to evaluate the effect of mycelia on TCG biodegradation. The extracellular fluid of T. versicolor also biodegraded TCG up to 90% within 24hrs, but those of P. chrysosporium and I. cuticularis did not show any good biodegradability. T versicolor showed the highest value of laccase, and other two fungi indicated a little activity of lignin peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP). In addition, the laccase activity of T. versicolor was very linearly proportional to the removal rate of TCG during incubation, in other words, showing the induction effect against TCG. Consequently, the biodegradation of TCG was very dependent upon the activity of laccase.

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Simultaneous Degradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Attractive Ligninolytic Enzymes from Phlebia brevispora KUC9045

  • Lee, Aslan Hwanhwi;Lee, Hanbyul;Kim, Jae-Jin
    • 환경생물
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    • 제34권3호
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    • pp.201-207
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    • 2016
  • The hazards associated with the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are known to be recalcitrant by their structure, but white rot fungi are capable of degrading recalcitrant organic compounds. Phlebia brevispora KUC9045 isolated from Korea was investigated its efficiency of degradation of four PAHs, such as phenanthrene, anthracne, fluoranthene, and pyrene. And the species secreted extracellular laccase and MnP (Manganese dependent peroxidase) during degradation. P. brevispora KUC9045 demonstrated effective degradation rates of phenanthrene (66.3%), anthracene (67.4%), fluoranthene (61.6%), and pyrene (63.3%), respectively. For enhancement of degradation rates of PAHs by the species, Remazol Brilliant Blue R (RBBR) was preferentially supplemented to induce ligninolytic enzymes. The biodegradation rates of the three PAHs including phenanthrene, fluoranthene, and pyrene were improved as higher concentration of Remazol Brilliant Blue R was supplemented. However, anthracene was degraded with the highest rate among four PAHs after two weeks of the incubation without RBBR addition. According to the previous study, RBBR can be clearly decolorized by P. brevispora KUC9045. Hence, the present study demonstrates simultaneous degradation of dye and PAHs by the white rot fungus. And it is considered that the ligninolytic enzymes are closely related with the degradation. In addition, it indicated that dye waste water might be used to induce ligninolytic enzymes for effective degradation of PAHs.

적혈구의 Manganese Superoxide Dismutase 활성은 경주마의 훈련강도를 나타낸다 (Erythrocyte Manganese Superoxide Dismutase Activity Indicates Training Intensity for Racing Horses)

  • 최준영;박인경;임진택;고태송
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.573-580
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    • 2008
  • 적혈구는 산소를 운반하는 세포이므로 본 연구는 마필의 훈련과정에 적혈구내 SOD 활성을 포함한 혈액내 항산화 효소계의 활성변화와 상호작용이 있는지 조사하였다. 마무리 훈련중인 경주 후보마 6두, 21월령, 체중 474kg~509kg을 2001년 9월 24일부터 11월 13일 경주후보 발주 검사시 까지 7주의 훈련기간 조사하였다. 마필에서 10월 1일, 10월 16일, 10월 30일, 및 11월 6일 네 번 각각 채혈되었고, 아침 훈련후 약 3시간의 휴식후 일정시간에 마필이 스트레스를 느끼지 않게 매우 조심하여 헤파린 처리 Vacutainer로 약 5~10mL가 채혈 되었다. 혈액은 적혈구의 MnSOD와 CuZnSOD의 활성, 혈장의 Ceruloplasmin 활성과 그리고 혈장의 과산화물과 과산화물 분해효소 활성 및 포도당과 젖산의 농도 측정에 사용되었다. 훈련기간의 경과에 따라, 마필 적혈구의 MnSOD 활성과 혈장의 과산화물 수준은 점차 유의하게 높아지고, CuZnSOD 활성과 혈장의 Ceruloplasmin과 과산화물 분해효소의 활성은 점차 낮아졌다. 마필의 계산된 산소 소비량의 증가에 따라 MnSOD 활성은 직선적으로 증가하나(r=650, n=32) CuZnSOD 활성은 감소하였다. 그리고 적혈구의 MnSOD 활성은 혈장의 과산화물 함량과 양의 상관관계(r=616, n=48)를 그리고 혈장 젖산농도와 부의 상관관계를 나타내었다. 본 성적은 훈련량이 많아짐에 따라 과산화물은 축적되나, 적혈구의 MnSOD 활성이 높아지는 것은 혈액의 항산화계와 산화계의 균형을 위한 적응을 나타내고 있다. 적혈구의 SOD 활성과 혈장의 과산화물함량은 혈장의 젖산농도와 함께 마필의 훈련정도 평가의 지표로 사용할 수 있다는 것을 보였다.

한국산 주걱송편버섯(Pycnoporus cinnabarinus) SCH-3로부터 정제 된 Laccase의 특성 (Characterization of Laccase Purified from Korean Pycnoporus cinnabarinus SCH-3)

  • 박은혜;윤경하
    • 한국균학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.59-66
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    • 2003
  • 한국산 주걱송편버섯(Pycnoporus cinnabarinus) SCH-3로부터 배지 내로 분비된 laccase를 ultrafiltration과 anion exchange chromatography, adsorption chromatography를 이용하여 분리 정제하고 정제된 호소의 특성을 조사하였다. Laccase는 균주의 일차 대사 과정에서 주로 생산되는 세포외 페놀 산화효소였다. 주걱송편버섯을 기본 배지에서 배양하였을 때 생장은 배양 9일에 최대였고, laccase의 활성은 배양 7일에 최대활성을 나타냈으며 배양액에서 LiP, MnP 그리고 AAO의 활성은 측정되지 않았다. Laccase의 생산에 미치는 유도원의 영향을 조사하기 위하여 배양 중인 주걱 송편버섯에 몇몇 유도원을 첨가한결과, 2,5-xylidine은 대조구에 비하여 laccase의 생산을 25배 증가 시켰다. 정제된 laccase는 SDS 젤 전기영동에서 대략 66 kDa의 분자량을 가지는 단일 폴리펩타이드(single polypeptide)였고, 탄수화물 함량은 9%였다. ABTS [2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)]를 기질로 사용하며 정제된 laccase의 $K_{m}}$$V_{max}$를 조사한 결과 각각 $44.4{\mu}M\;and\;56.0{\mu}mole$로 측정되었다. Laccase 활성의 최적 pH는 3.0이며, 이 효소는 $60{\circ}C$에서 1시간 동안 처리하였을 때 매우 안정적이었고 $80{\circ}C$에서 10분간 처리하였을 때 효소의 활성이 반감되었다. Laccase의 분광학적 특성을 조사한 결과 구리를 포함하는 단백질로 나타났다. 일반적으로 알려진 laccase의 기질들에 대한 특이성을 조사한 결과 5mM ABTS와 5mM hydroquinone에서 높은 활성을 나타내었으며 tyrosine에서는 laccase의 활성이 나타나지 않았다. 저해제의 영향을 조사한 결과, 일반적으로 구리를 포함하는 단백질의 저해제인 $NaN_{3}$, TGA, DDC를 일정농도로 처리한 실험구에서는 효소의 활성이 완전하게 억제되었으며, p-coumaric acid와 EDTA 처리구에서는 효소의 활성이 억제되지 않았다. 한국산 주걱송편버섯 SCH-3 균주로부터 생산되는 laccase의 N-말단의 아미노산의 서열은 P. coccineus의 laccase와 호주에서 분리 동정된 P.cinnabarinus PB의 laccase와 94%가 같았다.

Screening of Biodegradable Function of Indigenous Ligno-degrading Mushroom Using Dyes

  • Jang, Kab-Yeul;Cho, Soo-Muk;Seok, Soon-Ja;Kong, Won-Sik;Kim, Gyu-Hyun;Sung, Jae-Mo
    • Mycobiology
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    • 제37권1호
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    • pp.53-61
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    • 2009
  • The process of biodegradation in lingo-cellulosic materials is critically relevant to biospheric carbon. The study of this natural process has largely involved laboratory investigations, focused primarily on the biodegradation and recycling of agricultural by-products, generally using basidiomycetes species. In order to collect super white rot fungi and evaluate its ability to degrade lingo-cellulosic material, 35 fungal strains, collected from forests, humus soil, livestock manure, and dead trees, were screened for enzyme activities and their potential to decolorize the commercially used Poly-R 478 dye. In the laccase enzymatic analysis chemical test, 33 white rot fungi and 2 brown rot fungi were identified. The degradation ability of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) according to the utilized environmental conditions was higher in the mushrooms grown in dead trees and fallen leaves than in the mushrooms grown in humus soil and livestock manure. Using Poly-R 478 dye to assess the PAH-degradation activity of the identified strains, four strains, including Agrocybe pediades, were selected. The activities of laccase, MnP, and Lip of the four strains with PAH-degrading ability were highest in Pleurotus incarnates. 87 fungal strains, collected from forests, humus soil, livestock manure, and dead trees, were screened for enzyme activities and their potential to decolorize the commercially used Poly-R 478 dye on solid media. Using Poly-R 478 dye to assess the PAHdegrading activity of the identified strains, it was determined that MKACC 51632 and 52492 strains evidenced superior activity in static and shaken liquid cultures. Subsequent screening on plates containing the polymeric dye poly R-478, the decolorization of which is correlated with lignin degradation, resulted in the selection of a strain of Coriolus versicolor, MKACC52492, for further study, primarily due to its rapid growth rate and profound ability to decolorize poly R-478 on solid media. Considering our findings using Poly-R 478 dye to evaluate the PAH-degrading activity of the identified strains, Coriolus versicolor, MKACC 52492 was selected as a favorable strain. Coriolus versicolor, which was collected from Mt. Yeogi in Suwon, was studied for the production of the lignin-modifying enzymes laccase, manganese-dependent peroxidase (MnP), and lignin peroxidase (LiP).

Screening Differential Expressions of Defense-related Responses in Cold-treated 'Kyoho' and 'Campbell Early' Grapevines

  • Ahn, Soon Young;Kim, Seon Ae;Han, Jae Hyun;Kim, Seung Heui;Yun, Hae Keun
    • 원예과학기술지
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    • 제31권3호
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    • pp.275-281
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    • 2013
  • Low temperature is one of the major environmental factors that affect productivity including reduced growth and budding of vines, and changes of metabolic processes in grape (Vitis spp.). To screen the specific expression of abiotic stress-related genes against cold treatment in 'Kyoho' and 'Campbell Early' grapevines, expression of various defense-related genes was investigated by RT-PCR and real-time PCR. Among the 67 genes analyzed by RT-PCR and real-time PCR, 17 and 16 types of cDNA were up-regulated, while 5 and 6 types were down-regulated in cold-treated 'Kyoho' and 'Campbell Early' grapevines, respectively. Genes encoding carotene (Cart3564 and Cart4472), chalcone isomerase (CHI), cytochrome P450 (CYP), flavonol synthase (FLS), endo-${\beta}$-glucanase precursor (Glu), glutathione peroxidase (GPX), glutathione-S-transferase (GST), leucine-rich repeats (LRR), manganese superoxide dismutase (Mn-SOD), phenylalanine ammonia lyase (PAL), polygalacturonase-inhibiting protein (PGIP), proline rich protein 2 (PRP2), small heat shock protein (sHSP), temperature induced lipocalin (TIL), and thaumatin-like protein (TLP) were up-regulated, while those encoding CBF like transcription factor (CBF1), chitinase-like protein (CLP), cold induced protein (CIP), glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT), and mitogen-activated protein kinase (MAPK) were down-regulated by low temperature treatment in both in 'Kyoho' and 'Campbell Early'.