• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제29권5호
• /
• pp.479-484
• /
• 2006

Ecophysiological parameters of non-transgenic sweetpotato (NT) and transgenic sweetpotato (SSA) plants were compared to evaluate their resistance to multiple environmental stresses. Stomatal conductance and transpiration rate in NT plants decreased markedly from Day 6 after water was withheld, whereas those values in SSA plants showed relatively higher level during this period. Osmotic potential in SSA plants was reduced more negatively as leaf water potential decreased from Day 8 after dehydration treatment, while such reduction was not shown in NT plants under water stressed condition. SSA plants showed less membrane damage than in NT plants. As water stress and high light stress, were synchronously applied to NT and SSA plants maximal photochemical efficiency of PS II ($F_v/F_m$) in NT plants markedly decreased, while that in SSA plants was maintained relatively higher level. This trend of changes in $F_v/F_m$ between SSA plants and NT plants was more conspicuous as simultaneously treated with water stress, high light and high temperature stress. These results indicate that SSA plants are more resistive than NT plants to multiple environmental stresses and the enhanced resistive characteristics in SSA plants are based on osmotic adjustment under water stress condition and tolerance of membrane.

• Plant Resources
• /
• 제8권3호
• /
• pp.202-208
• /
• 2005

Osmotic stress is one of major limiting factors in crop production. In particular, seasonal drought often causes the secondary disease in the field, resulting in severe reduction in both quality and productivity. Recent efforts have revealed that many genes encoding protein kinases play important roles in osmotic stress signal transduction pathways. Previously, the AtSIK (Arabidopsis thaliana Stress Inducible Kinase) mutants have shown to enhance tolerance to abiotic stresses, accompanying with higher expression of abiotic stress-related genes than did the wild-type plants. In this study, we have transformed potato (cv. Taedong Valley) with the AtSIK expression cassette. Both PCR and RT-PCR using AtSIK-specific primers showed stable integration and expression of the AtSIK gene in individual transgenic lines, respectively. Foliar application of herbicide ($Basta^{(R)}$) at commercial application rate (0.3% (v/v)) revealed another evidence of stable gene introduction of T-DNA which includes the bar gene for herbicide resistance. Overexpression of the AtSIK gene under dual CaMV35S promoter increased sensitivity to salt stress (300 mM NaCl), which was demonstrated by the reduction rate of chlorophyll contents in leaves of transgenic potato lines. These results suggest that possible increase of osmotic tolerance in potato plants may be achieved by antisense expression of AtSIK gene.

• 대한화학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.349-354
• /
• 1984

요오드화알칼리금속(NaI, KI, RbI, CsI)의 상대점도와 삼투 계수를 메탄올, 에탄올, dimethylsulfoxide (DMSO), and sulfolane (TMS) 용액에서 각각 측정하였다. 각 용매에서 요오드화 알칼리금속의 점도 A계수는 MeOH > EtOH > TMS > DMSO의 순위이고, 점도 B계수는 TMS > EtOH > DMSO > MeOH의 순위이다. 또 양성자성용매인 MeOH과 EtOH에서는 dB/dT의 순위가 NaI > KI > RbI > CsI이나, 비양성자성용매인 DMSO와 TMS에서는 반대순위이다. 한편 모든 용액에서 전해질의 삼투 계수는 Raoult 법칙의 양의 벗어남으로 인해 농도증가에 따라 삼투계수는 감소하였다. 각용매에서의 전해질의 삼투계수가 커지는 순위는 EtOH > DMSO > MeOH > TMS이다. 이러한 사실로 부터 요오드화알칼리금속은 양성자성용매와 비양성자성용매에서의 용매화현상이 매우 다르며, 이온쌍형성 및 용매의 구조파괴현상 등이 있음을 알았다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.303-309
• /
• 1988

Cellulose를 이용할 수 있는 Cellulomonas속 균주의 종간 세포의 융합방법을 확립하기 위해 원형질체 재생 및 융합조건에 대해 검토하였다. Cellulomonas속 균주의 원형질체는 osmotic stabilizer를 포함하는 재생배지에서 유동성 한천배지로 중층하여 재생시켰고 재생 확인은 주사전자현미경으로 하였다. 원형질체 융합은 항생물질 내성과 영양요구성 돌연변이주의 유전자 표지에 확인하였다. Lysozyme을 처리하여 형성된 C. flavigena 원형 질체의 세포벽 재생은 osmotic stabilizer로 0.4M sorbitol을 포함하는 재생배지에서 약 15% 수준이었으며 여기에 Polyvinyl Pyrrolidone(PVP) 3% 첨가로 재생율을 약 3배정도 증가시킬 수 있었다. Cellulomonas속 균주의 변이주간의 원형질체 융합은 융합유도제로 PEG 6000을 취하여 최적농도 40% (w/v), 치적 처리시간 15분, Ca농도 25mM에서 약 2.0$\times$$10^{-4}$ - 4.0$\times$$10^{-4}$의 융합빈도를 얻을 수 있었다.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제37권4호
• /
• pp.213-217
• /
• 2013

The objective of this study was to investigate the effect of bacterial contamination on elapsed time after preservation on boar semen. Known numbers of Escherichia coli (E. coli) were inoculated to freshly ejaculated semen and sperm parameters such as viability, motility, agglutination, acrosome integrity and hypo-osmotic swelling test were performed during 7 days of liquid preservation. Semen samples were prepared using antibiotic free BTS extender and 4 different levels of E. coli were treated to semen with following concentrations; 3,000, 5,000, 7,000, 10,000 CFU/ml of sperms. Semen samples were preserved at $17^{\circ}C$ for 7 days in semen storage until analyzed. Aliquots were subjected to measure the sperm viability, motility and agglutination using computer assisted sperm analysis (CASA) system, acrosome integrity was performed using chlortetracycline (CTC) staining method and hypo-osmotic swelling test was performed using hypotonic solution from day 1 (day of semen collection) to 7. Detrimental effects on sperm motility and viability were observed 3 days after preservation at the level of 5,000 CFU/ml (p<0.05). Percentage of sperm abnormality was higher (p<0.05) in over 5,000 CFU/ml groups. Sperm agglutination rate was also significantly higher (p<0.05) in groups of 5,000 and 7,000 CFU/ml. The rate of acrosome reacted sperm was higher as preservation time goes in all the samples but the pattern was clearly higher among E. coli contaminated groups (p<0.05). The sperm membrane integrity in terms of hypo-osmotic test, E. coli affects little compared to other sperm parameters. The deleterious effects observed due to the bacterial contamination in semen suggest that importance of hygiene protocol to minimize the bacterial contamination during semen collection and processing.

• 산업식품공학
• /
• 제13권1호
• /
• pp.24-31
• /
• 2009

The structural and physicochemical properties of dried aloe vera gel by DIS (dewatering impregnation soaking) process under optimum conditions were investigated. FT-IR spectra for dried samples of DIS aloes showed the typical patterns of standard aloe polysaccharide, and surface structures by SEM (scanning electron microscopy) were similar to a gel-like structure. In case of physicochemical properties of dried aloe samples by DIS process, solubilities and swelling powers of control (not osmotic treated aloe), DIS (S) and DIS (G), samples treated by osmotic solution of 60% sucrose/0.25% NaCl and 50% glucose/0.5% NaCl, were 48.3-57.3% and 8.3-11.7%, respectively, showing no significant differences among samples, but swelling power of DIS (PEG), sample treated by using 50% polyethylene glycol as an osmotic agent was about 5 times higher that of control. Also, water holding capacities of control, DIS (S) and DIS (G) were similar to each other, but that of DIS (PEG) was about 5 times higher that of control. Oil holding capacities of control and DIS aloes maintained the 50.9-86.4% levels of water holding capacities showing no significant differences among samples. Rehydration ratio of DIS (PEG) aloes were significantly dependent on the temperature of rehydrated solvent (water), and rehydration ratio of not-fileted aloe was about two folds higher than that of fileted aloe.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제39권8호
• /
• pp.41-48
• /
• 2023

미생물에 의한 탄산칼슘 침전(MICP)은 생물학적 기술로 지반의 공학적 특성을 향상시키는 개량공법이다. 본 논문에서는 식물 생장에 MICP 약액의 농도가 미치는 영향을 분석하였다. 큰김의털 종자를 주문진 표준사로 채워진 식물 용기에서 생장시킨 다음에 표면 처리법으로 MICP 약액을 살포하였다. 실험 결과는 MICP 약액이 처리된 식물의 줄기 생장은 무처리 식물과 비교하여 억제되었다. MICP 약액으로 인한 토양의 화학적 성분 변화를 분석하기 위해 pH와 전기전도도를 측정하였으며, pH는 MICP 약액 처리와 상관 없이 모든 경우에서 pH 7에 가까운 중성상태를 보였지만, 전기전도도는 MICP 약액의 농도가 높을수록 증가하였다. MICP 처리 과정에서 발생한 이온들이 식물 뿌리 주변 토양의 삼투압을 증가시켜 식물 성장에 필요한 물과 양분의 흡수를 저해하였고, 궁극적으로 식물 생장을 억제하였기 때문이다.

• 환경생물
• /
• 제39권4호
• /
• pp.495-506
• /
• 2021

In this study, using a continuous behavior measurement technique, the short-term behavioral responses and tolerance limits of red seabream Pagrus major fingerlings to sudden exposure to low salinity in a controlled environment were observed. The activity of the fingerlings suddenly exposed to 21.4, 17.3, and 9.8 psu increased temporarily at the initial exposure to show irregular swimming behavior, but then recovered a stable activity pattern through rapid salinity adaptation. However, the organisms suddenly exposed to 7.3 and 4.3 psu could not withstand the salinity stress, and their swimming behavior was severely disturbed and all individuals died within 48 hours. The findings suggest that red seabream underwent a temporary salinity stress process at the beginning of the exposure to concentrations of 10.0 psu or higher. At these concentrations, osmotic control was possible within at least 11 hours, so stable metabolic activity was also possible. However, organisms suddenly exposed to concentrations below 5.0 psu exceeded the tolerance to low salinity and the sublethal limit. In red seabream exposed to this concentration range, severe behavioral and metabolic disturbances were observed, and death was observed due to osmotic control failure. In conclusion, a salinity range of 5.0 to 10.0 psu can be predicted to correspond to a concentration range in which the osmotic control ability of the red seabream fingerlings is lost, and sub-lethal reactions occur.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.390-399
• /
• 2010

한발과 염 스트레스에 대한 콩의 저항성 검정에 있어서 Non-photochemical quenching (NPQ)을 적용하기 위하여, 저항성 콩 (신팔달콩 2호)와 대조구 콩 (태광콩)을 이용하여 제한적 관수 (50 m/pot/day) 와 염 (200 mmol NaCl) 처리를 한 후, 엽록소 형광반응의 변수, maximum efficiencies of photosystem II photochemistry ($F_v/F_m$), efficiencies of photosystem II photochemistry (${\Phi}_{PSII}$), NPQ와 $CO_2$ 동화율 ($P_N$) 을 측정하였다. 콩 두 품종의 엽 수분포텐셜은 한발처리에서 -0.2 MPa에서 -0.8 MPa로, 염처리에서는 -0.7 MPa에서 -1.7 MPa로 감소하였다. 염처리에서 엽 수분함량의 감소는 신팔달콩 2호에서 적었다. 두 품종 모두 엽의 수분포텐셜이 감소함에 따라 $F_v/F_m$은 변화가 없었으며, ${\Phi}_{PSII}$와 $P_N$는 감소하였다. NPQ의 경우, 신팔달콩 2호은 한발과 염처리에 모두에서 반응이 나타난 반면, 태광콩에서는 한발처리에서만 나타났다. 두 품종의 모든 처리에서 ${\Phi}_{PSII}$와 $P_N$간에 정의 상관 관계를 보였으나, $P_N$의 감소에 대한 ${\Phi}_{PSII}$의 감소 정도가 신팔달콩 2호에서 적었다. 또한 삼투처리에 따른 ${\Phi}_{PSII}$의 감소와 NPQ의 증가는 신팔달콩 2호에서만 나타나 ${\Phi}_{PSII}$와 NPQ 간의 부의 관계가 유지된 반면, 태광콩에서는 염처리에서 이들간의 연관성이 없었다. 따라서 본 연구는 삼투 저항성의 검정에 있어서 엽록소 형광반응의 단일변수($F_v/F_m$, ${\Phi}_{PSII}$, 및 NPQ)의 이용보다 ${\Phi}_{PSII}$와 NPQ 의 상호관계 분석이 더 유효한 것을 제시하였다.

• 농업과학연구
• /
• 제32권1호
• /
• pp.71-80
• /
• 2005

본 연구에서는 phytic acid가 금속이온이나 양이온을 chelate시키는 작용이 탁월하며, 특히 $Fe^{2+}$나 $Ca^{2+}$에 대해서 친화성이 높다는 점을 착안하여, 사람이 평소에 쉽게 섭취하고 식용이 가능하며 인체에 무해한 장점이 있는PA가 EDTA를 대체할 수 있는지 여부를 알아보았고, 실제 동물 실험을 통해 생존율 효과에 얼마나 영향이 미치는지를 관찰한 결과이다. 1. 살균적 Osmotic Shock 및 Chelating Agent의 강화효과 1) 초기 실험에 투입된 균수를 측정한 결과 $1.7{\times}10^6cfu/ml$ 이었으며 증류수에 의한 osmotic shock을 받은 균의 생존균수는 $Mg^{2+}$ 경우 접종 후 1분에서 92.5%, 3분에서 91.8%, 5분에서 79.8%로 평균 88%로 큰 차이 없는 살균효과를 나타났다. 2) 증류수에 의한 osmotic shock을 받은 균은 접종 후 1분에서 83.5%, 3분에서 70.0%, 5분에서 60.2%로 평균 71.2%로 비교적 완만한 살균효과를 나타났다. 3) EDTA 및 PA 용액은 0.1mM 농도의 경우 보다 1mM 농도에서 osmotic shock가 극적으로 강화되는 경향을 알 수 있었다. 2. Phytic acid의 Vibrio vulnificus 패혈증 마우스 생존율에 미치는 영향 V. vulnificus 패혈증에 미치는 영향을 관찰한 결과 고농도의 경우 마우스의 평균 사망시간은 348분이였으나 저농도인 경우 마우스의 평균 사망시간이 1246분으로 고농도 보다 3.6배나 오랜시간 생존한 것으로 나타났다. CaEDTA의 처치군 고농도의 경우 평균 생존시간은 387분으로 대조군 348분으로 약간의 생존시간 증가의 경향을 관찰 할 수 있었고 저 농도의 경우 평균 생존시간은 669분으로 고농도에 비해 생존시간이 1.8배 정도 증가하는 경향을 관찰할 수 있었다. 그러나 phytic acid농도의 영향은 있지만 저농도에서는 생존시간이 훨씬 늘어났다. 따라서, 마우스의 접종실험결과 병원균인 V. vulnificus의 접종농도와 마우스의 치사속도가 정의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 3. phytic acid가 간이 손상된 마우스의 Vibrio vulnificus 패혈증에 미치는 영향 사염화탄소로 간을 파괴시킨 마우스를 사용하여 정상 마우스(대조군)와 비교한 결과, 간 손상이 없는 대조군에 비해 1.5배 빠른 사망 속도로 나타나, 기저질환인 간장질환 등을 앓고 있는 사람이 V. vulnificus에 감염될 경우 치사 속도가 치명적임을 간접적으로 관찰할 수 있었다. 마우스에 V. vulnificus의 접종량을 달리한 결과 $2.3{\times}10^7cfu/ml$에서는 접종 후 평균 생존시간은 226분이었고, $0.8{\times}10^6cfu/ml$에서는 접종 후 평균 생존시간은 300분으로 두 농도간 사망속도는 1.3배로 죽어가는 양상은 비슷하였으나, 기저 질환이 없을지라도 치사속도는 접종량에 크게 의존하고 있음을 알 수 있었다.