인슐린(insulin)과 insulin-like growth factor-1 (IGF-1)은 척추동물에서 대사, 생장, 수명 등의 여러 생리대사를 조절하는 중요한 호르몬 이다. 곤충에서도 IGF-1과 구조적으로 유사한 insulin-like peptide (ILP)들이 존재하며 이들이 곤충 생리 조절에 중요하게 관여함이 밝혀졌다. 이번 총설에서 곤충 ILP 및 초파리(Drosophila melanogaster) 유전체 분석을 통해 척추동물에 존재하는 인슐린 및 IGF-1 수용체 신호전달계와 유 사하다고 확인된 ILP 수용체 신호전달계에 대해 설명하고자 한다. 추가적으로, 곤충 체내의 영양 상태에 따라 조절되는 뇌에서의 ILP의 합성과 분비, ILP에 의한 대사의 생리적 조절에 대해 논한다. 또한 ILP가 생장, 발달, 생식, 휴면에 기여하는 바도 논의하고, 마지막으로 ILP 수용체 신 호전달계 제어를 통한 해충 방제에의 이용 가능성에 대해 제안하고자 한다.
진드기는 박테리아, 바이러스, 원생동물 및 균류를 포함한 다양한 병원체를 전달할 수 있는 감염병매개체이다. 진드기는 불리한 환경조건에 서도 생존할 수 있는 능력이 있으며, 흡혈이 필수적인 절지동물의 진화적 산물로써 비흡혈 기간이 장기간 지속되는 경우에도 생존이 가능하다. 특 히, 높은 온도와 낮은 습도 환경에서도 견딜 수 있는 수분 조절 메커니즘과 내열성의 생리적 특징은 진드기가 전 세계적으로 분포하도록 한 중요한 요인이다. 진드기의 침샘, 말피기관, 후장 그리고 뇌를 포함하는 여러 기관이 관여하는 물과 이온의 획득 및 배출은 복합적인 메커니즘에 의해 조절 된다. 진드기가 수분을 확보하는 주요 경로는 흡혈과정 또는 공기 중 수증기를 직접 포집하는 방식이며, 이와 더불어 진드기가 자연조건에서 맺힌 물방울을 직접 마시며 수분을 보충한다는 것이 최근 본 연구진의 연구를 통해 밝혀졌다. 물방울에서 획득된 수분은 진드기 침샘의 포도상 부위(유형 I) 또는 중장을 통해 체내로 흡수된다는 것이 형광물질 추적을 통해 확인되었다. 이 연구 결과는 진드기 방제 및 병원체 전파 억제를 위한 전략 개발에 새로운 방향을 제시하였다. 본 종설에서는 진드기 방제를 위한 잠재적 표적인 진드기의 수분조절 및 표피 배설의 생리적 메커니즘을 종합적으로 다 룬다.
인슐린은 혈당을 낮추는 호르몬으로 영양분이 풍부할 때 신경물질이 뇌를 자극하게 된다. 신호전달물질이 활성화되어 두뇌로부터 인슐린유사펩타이드(Insulinlike peptide: ILP)가 분비되고 혈당을 낮추게 된다. 곤충의 주요한 혈당은 트레할로오스이다. 포도당이 척추동물에서 작용하는 것처럼 트레할로오스는 곤충의 에너지원으로 작용된다. 본 연구는 ILP가 파밤나방(Spodoptera exigua)의 혈당에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 파밤나방 섭식활동과 혈당의 관계를 분석하였고, 절식에 따른 혈당변화를 척추동물 인슐린으로 분석했다. Spodoptera 전사체 database에서 ILP 서열을 추적하여 유전자 발현 및 기능 연구를 실시했다. Spodoptera 전사체 database는 두 개의 ILP 유전자를 보유했다. 이를 각각 SeILP1과 SeILP2라 명명했다. SeILP1과 SeILP2는 알을 제외한 파밤나방의 모든 시기에서 발현되었다. 정상 섭식을 할 때 약 2mM의 농도를 유지하였고, 절식을 할 때 시간이 지남에 따라 혈당이 증가하는 것을 확인했다. 반면, 척추동물의 인슐린을 주입한 결과 파밤나방의 트레할로오스 농도가 낮아졌다. 본 연구는 파밤나방에서 두 개의 ILP 유전자를 동정했고, 인슐린 유전자가 파밤나방 혈당을 조절한다고 제시한다.
차광처리에 의한 광환경 변화가 섬시호의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 차광막을 이용하여 무차광처리구(0%), 50%, 70% 및 90% 차광처리구를 설치하고 광합성 관련 인자, 수분이용효율, 엽육세포내 CO2 농도, 엽록소 형광반응 등을 조사하였다. 차광수준이 높아짐에 따라 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡의 저하로 인한 광보상점이 감소가 나타났으며, 광합성의 효율을 높이기 위해 순양자 수율과 엽록소 함량의 증가가 나타났다. 무차광처리구에서는 강한 광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 기공증산속도가 감소되었고, 엽육내의 CO2를 효율적으로 광합성에 활용하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 최대 광합성속도가 감소하는 광저해현상이 나타났으며, 여기 에너지의 전자전달이 원활하지 못하여 광으로 인한 피해가 예상된다. 90% 차광처리구 역시 점진적으로 광합성속도가 감소하여 7월에 가장 낮은 최대광합성속도를 보였는데, 이는 광선요구도보다 매우 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 광합성 능력이 저하되는 것으로 생각할 수 있으며, 50% 차광처리구의 경우 광합성에 효율적인 광환경이 제공되어 기공전도도와 기공증산속도가 증가하였고, 광화학반응 효율이 증가하는 등 광합성 활성이 높아진 것을 알 수 있어 생육에 보다 유리한 광 조건임을 알 수 있었다.
수경재배시 변화하는 배양액 pH를 동적으로 조절하기 위한 방법으로 생리적 산, 알칼리와 화학적 산, 알칼리의 효율성을 검토하였다. 배양액 자동조절시스템에 생리적 산, 알칼리로 NH4H2PO4 및 NaNO3를 이용하고, 화학적 산으로 H2SO4를 이용하여 상추를 재배한 결과, 처리에 관계없이 배양액의 pH를 안정적으로 조절할 수 있었다. 생리적 산, 알칼리의 경우 화학적 산, 알칼리보다 배양액 pH를 급격히 변화시켰으며, 그에 따른 해작용은 나타나지 않았다. 그러므로 상추의 순수수경재배시 배양액의 pH를 자동제어 하기 위한 방법으로, 생육 기간 중에는 화학적 산, 알칼리를 이용하여 pH를 조절하고 수확 며칠 전부터 NH4H2PO4를 화학적 알칼리와 겸해서 공급하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.
목적: 본 연구의 목적은 생리조절과 인지조절 심리기술훈련이 시합 스트레스 상황에서 선수들의 심리 및 동기체 계에 영향을 미치는 방식을 전두엽 좌우뇌 비대칭을 통해 조사하는 것이다. 방법: 연구대상자는 대학 남자 축구 선수 30명으로, 생리조절군 8명, 인지조절군 8명, 통제군에 14명씩 무작위 할당되었다. 심리기술훈련은 3주간 단 체훈련 3회기, 개인상담 3회기로 총 6회기가 진행되었다. 심리기술훈련 전과 후 휴식과 스트레스 회상 조건에서 심리상태와 전두엽 좌우뇌 비대칭값(Frontal EEG Asymmetry Score: FAS)이 측정되었다. 결과: 스트레스 조건에서 측정된 불안, 스트레스는 생리조절, 인지조절 집단 모두 훈련 전보다 후에 감소하였으나, 통제집단에서는 차이가 없었다. FAS 분석결과, 생리조절군의 FAS는 훈련 후 Fp2의 활성화 감소에 의해 음(-)의 방향으로 하락한 반면, 인지조절군의 FAS는 훈련 후 Fp2의 활성화 증가에 의해 양(+)의 방향으로 상승하였다. 이상적인 심리상태 유도를 위해, 생리조절훈련은 철회동기체계를 작동시켜 스트레스 상황을 회피하는 방식을, 인지조절 훈련은 철회 동기를 감소시켜 상황에 대한 적극대처 방식으로의 전환을 보였다. 결론: 본 연구는 심리기술훈련의 유형과 방식에 따라 심리변화를 유도하는 과정과 동기체계에 차이가 있을 수 있음을 확인하였다.
식물체에 대한 에틸렌의 다양한 반응에도 불구하고, 감자 가공 산업을 중심으로 에틸렌의 맹아억제제로서의 가능성에 관해서만 주로 검토되어 왔다. 그러나 본 연구에서는 씨감자에 에틸렌을 처 리하여 생리적 서령 조절제로서의 가능성을 확인코자 하였다. 국내 에서 가장 많이 재배되고 있는 ‘수미’ 감자를 대상으로 처리방법, 처리농도 등을 달리하여 저장 중 에틸렌 가스를 처리 한 후 휴면타파 및 맹아의 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 에틸렌이 처리된 감자 괴경은 처리 후 1~2일에 급격히 호흡율이 상승해 감자 괴경의 에틸렌에 대한 민감한 반응을 확인할 수 있었다. 3일간의 단기간 에 틸렌 처리는 감자 괴경의 휴면을 약간 타파시키는 결과를 보였으 나, 2 μL/L 농도의 연속 처리구에서는 오히려 저장 40일까지 전혀 맹아가 되지 않아 뚜렷한 맹아억제 효과를 보였다. 에텔린 농도와 처리기간을 달리한 연속처리 시험에서는 2 또는 4μL/L 농도 처리 구 공히 뚜렷한 맹아억제 효과를 다시 확인할 수 있었고, 짧고 많은 수의 맹아가 발생되는 현상을 발견할 수 있었다. 이렇게 에틸렌이 처리된 씨감자를 온실 내 포트에 파종하여 재배한 결과 출현속도에 서는 큰 차이가 없었으나 에틸렌 처리에 의해 식물체당 줄기수와 복지수가 증가되었다. 수량성에서는 뚜렷한 경향 없이 처리 간 약 간의 차이를 보였으나 식물체당 괴경수는 에틸렌 처리에 의해 현저 히 증가되는 결과를 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 저장중 씨감자를 대상으로 한 에틸렌 가스 처리, 특히 2~4μL/L 농 도범위에서 씨감자의 생리적 서령을 조절하는 유용한 수단으로 활 용될 수 있을 것으로 기대된다.
The effects of pre-treatments by plants growth substances and functional substances on vase life and physiological character of cut Lillium oriental hybrid 'Siberia' and Lillium asiatic hybrid 'Dream Land' were studied. For Lilium oriental hybrid Siberia, the vase life of 1st floret was extended by dip treated with Promalin and spray treated with Dan-solution Ⅱ(Nano colloidal Ag+ ion + Chitosan) and the vase life of 2nd floret was effected by dip treated with Promalin and Dan-solution Ⅱ. In case Lilium asiatic hybrid Dream Land, the vase life of 1st floret was extended by spray treated with Promalin and Dan-solution Ⅱ. The vase life of 2nd floret was increased by dip and spray treated with Promalin and by spray treated with Dan-solution Ⅱ. Water uptake of Siberiawas increased by all pre-treatment but wasn't showed significance. Also water uptake of Dream Land was increased by spray treated with Dan-solution Ⅱ. In case Siberia, fresh weight was increased with Dan-solution Ⅱ and was increased by dip treated with Promalin and by spray treated with Dan-solution Ⅱ in Dream Land. The amount of ethylene production of Siberia wasn't showed significance in all pre-treatment but when floret of Dream Land was treated with Dan-solution Ⅱ, the peak point was showed in 1st day. The respiration rate was showed climacteric rise type by all pre-treatment in Siberia and Dream Landand the peak point was a little decreased by Dan-solution Ⅱ treatment. Sugar contents were remarkably promoted in petal when florets of Siberia was treated with Distilled water and Dan-solution Ⅱ treatments, but were decreased in leaf and ovary. In case Dream Land, glucose content was not showed changes in leaf but fructose content was decreased. Also sugar content of ovary and petal were showed tendency such as Siberia.
태반이나 생식소 등 시상하부 이외의 조직에서도 gonadotropin releasing hormone(GnRH)과 그 수용체가 발현되어 조직 특이적인 기능을 담당함은 잘 알려진 사실이다. 최근 GnRH와 그 수용체 유전자가 흰쥐 유선에서도 발현됨이 증명되었고, LH -와 -subunit와 LH 수용체에 대한 전사체 역시 흰쥐 유선에 존재함이 확인되었다 본 연구는 흰쥐 유선 LH의 발현과 유선의 분화과정 간의 상관관계를 조사하기 위해서 생식주기, 임신,
Garlic is an important condimental vegetable which has many minerals and numerous organic sulfur compounds. Owing to these components, garlic has many medicinal properties and physiological activities on human health. It can lower sect lipid levels and reduce the severity of cholesterol-induced atherosclerosis. And it appeals to protect against mutagenic and carcinogenic effects. Today's our eating habit is concentrated on the physiological function in floods rather than their taste or mutagenic. To improve garlic's value as a flood or a vegetable, further scientific researches about its volatile and nonvolatile sulfur compounds through the biochemical approach are needed. In addition to that, both areas that the development of garlic-processed goods and utilization of garlic as materials for medicine must be actively studied.
본 연구는 식물 생장조절제가 인삼 종자의 발아 생리에 미치는 영향을 구명코져 실시하였으며, 그 결과를 아래와 같이 요약할 수 있었다. 1. 미개갑종자는 전연 발아하지 못하였고, 지베레린, Kinetin 및 IAA를 처리하였어도 발아하지 못하였다. 즉, 미개갑종자가 발아치 못하는 것은 상기 식물생장 조절제와는 관계가 없는 것 같았다. 2. 개갑종자는 파종후 21일이면 60%의 발아율을 보였고, kinetin과 IAA처리구에서도 비슷한 결과를 보였으므로, 위의 두 생장조절제는 발아촉진 효과를 보이지 않았으나, 지베레린 만은 발아를 촉진시켜 처리후 11일에 60%이상 발아 되었다. 3, 지베레린은 수분흡수에 영향을 끼치기 않는 것 같고. 수분흡수 속도와 발아율과는 관계가 없는 것 같음. 종피는 수분흡수률 조장 및 수분 저장 역할을 하였다. 4. 인삼종자에 내포된 당류는 주로 Sucrose이였다. 발아가 진전됨에 따라 배에서는 sucrose와 가용성 탄수화물의 양이 줄어드는 반면, 배유에서는 그들의 함량이 늘어났다. 지베레린 처리종자는 가용성 탄수화물의 생성이 많았다 발아과정 후기에서는 종피에서도 탄수화물의 공급 가능성을 보여 주었다. 5. 방사선 동위원소를 포함한 glucose를 사용한 결과, 지베레린 처리종자는 sucrose 와 불용성 물질의 합성이 속하였다. 6. 지베레린처리 종자는 당류를 아미노산으로의 전환이 속하고, 또한 아미노산을 단백질로 합성능력이 높았다. 7. 즉, 지베레린의 인삼종자 발아촉진 효과에 대한 생리학적 역할은 저장양분의 가수분해 촉진, 가수분해된 물질의 신진대사 촉진, 즉 아미노산 및 단백질 합성을 조장하는 것 같었다 Rcout/St rampelli Bb-Cno는 제분율은 높으나 단백질 함량과 침전가가 각각 9%, 30cc 이하로 낮았다.내냉한계는 4일 미만의 저온이었다. 3. 저온처리기간중에는 모든 품종이 각엽기 모두 초장의 신장이 거의 정체 되었으며 처리종료 후에는 신장을 재개하였으나 각엽기 모두 저온기간이 길수록 신장속도가 감소되었으며, 진흥은 1, 4, 5 엽기, 철원 1 호는 1, 4 엽기, 유신은 1 엽기에 2일간 처리할 경우에만 무처리구와 같은 정도로 회복되었고, 그밖에는 저온기간중 생장이 정체된 차이를 보상하지 못하였다. 4. 파종후 30일간 생장한 묘의 건물중은 저온처리후 엽신이 정상이었고 표생존율도 95% 이상이었던 처리구의 묘에서도 감소가 있었으며 건물중이 무처리구묘의 90% 이하가 되지 않는 저온처리한계기간 (최대가역장해기간)은 제 1, 2, 3, 4, 5 엽기별로 진흥 2, 3, 4, 4, 4 일간, 철원 001 4, 1, 1, 2, 1 일간, 통일 2, 0.5, 0.5, 1, 2 일간, 유신 4, 1, 0.5, 1, 1 일간이었다. 5. 냉해에 의한 엽신변색고사와 초장신장억제는 실용상 중요한 묘고사율 및 묘건물중과의 관계가 뚜렷하지 않았고 품종 및 묘령별 내냉성의 차이를 분화시키지 못하였으나 묘고사율은 뭄종간 내냉성의 차이를 충분히 분화시켰으며 묘건물중은 외견상 냉해치상이 없을 경우에도 감소되고 품종간 차이를 보였으므로 유묘내냉성검정은 고사율과 건물중증가억제율 두 요인을 함께 고려하여야 할 것이다. 6. 저온처리 및 내냉발견 후에 95% 이상의 생존율을 보이는 최장처리기간과 생존묘의 묘대말기 건물중이 무처리구의 9