Ethylene-responsive factors (ERFs) are important plant transcription factors (TFs) that regulate plant responses against various abiotic stresses. However, little information of ERF genes involved in abiotic stress is available in petunia (Petunia ×hybrida). In this study, a petunia ERF gene, PhERF039, was cloned and functional analysis was performed. The quantitative PCR analysis revealed that PhERF039 was induced at the early stage of water deficit stress. Under-expression of PhERF039 (UE) exhibited rosette growth habit, higher number of branches, and delayed flowering compared to the wild type (WT). The UE petunia was evaluated under various volumetric water contents (θ): 0.25, 0.15, 0.10, or 0.05 m3·m-3 using an automated irrigation system. Transgenic plants did not delay plant wilting, but the θ for UE reached to the set point later than that for WT. A lower stomatal conductance was observed in UE than WT under all treatments. These results suggested that PhERF039 could be involved in plant responses under water deficit by regulating stomatal movements as well as branching pattern and flower development.

This study was carried out to establish various physiological changes according to soil water stress and to compare the degree of water stress between two species of grapevines (‘Jinok’ as a new breeding cultivar and ‘Campbell Early’ as a control) using thermography. Soil water potentials were treated at -70, -30, and -5 kPa with waterlogging for 7 days. Regarding the photosynthetic rates (A) of the two cultivars, they showed an order of –30 kPA > -5 kPa > -70 kPa in order. With -70 kPa and waterlogging treatments, a decrease of photosynthetic rate was observed at 3 days after treatment, with a more significant decrease accumulating over time. At 7 days after treatment, photosynthetic rates of ‘Campbell Early’ (33.3, 45.6%) and ‘Jinok’ (56.6, 57.3%) grapes decreased compared to those with -30 kPa treatment. H2O2 and proline synthesis were the highest with the waterlogging treatment. In terms of proline synthesis, ‘Campbell Early’ had a relatively higher rate than ‘Jinok’. Leaf and stem water potential were the lowest with the -70 kPa treatment and the highest with the - 30 kPa treatment f or both cultivars. Crop water stress index (CWSI) showed the following order: waterlogging > -70 kPa > -5 kPa > -30 kPa, which was the opposite result of water vapor transfer (IG). As a result of correlation analysis between factors, photosynthetic rate showed negative correlations with the water potential of leaf and stem and crop water stress index but a positive correlation with the relative water content of leaves. Thus, tolerance to water stress of ‘Campbell Early’ was relatively stronger than that of ‘Jinok’ grape. It is possible to compare water stress using infrared imaging.

In general, trees showing water stress planted in a harsh environment like urban landscapes are weakened and can be easily infested by insect borers, such as cerambycid and curculionid beetles. Prunus × yedoensis constitutes a significant portion of urban street trees in Korea and there has been an increasing incidence of damage caused by red-necked longhorned beetle (RLB), Aromia bungii. When water stress is incresed, the production of resin, a natural defense mechanism against the infestation of Aromia bungii larvae, can be decreased that impact on larval survival rates. This study was conducted to investigate the relationship between infestation rate of RLB and water stress of cherry trees. We counted number of larval entrance and adult emergence holes in 50 trees and monitored adult’s behaviors during daytime. In addition, we measured water stress using a pressure chamber for each tree.

Drought stress is a condition that occurs frequently in the field, it reduces of the agricultural yield of field crops. The aim of the study was to screen drought-adapted genotype of Italian rye grass. The experiments were conducted between the two Italian ryegrass (Lolium multiflorum L.) cultivars viz. Hwasan (H) and Kowinearly (KE). The plants were exposed to drought for 14 days. The results suggest that the morphological traits and biomass yield of KE significantly affected by drought stress-induced oxidative stress as the hydrogen peroxide (H2O2) level was induced, while these parameters were unchanged or less affected in H. Furthermore, the cultivar H showed better adaptation by maintaining several physiological parameter including photosystem-II (Fv/Fm), water use efficiency (WUE) and relative water content (RWC%) level in response to drought stress. These results indicate that the cultivar H shows improved drought tolerance by generic variation, improving photosynthetic efficiency and reducing oxidative stress damages under drought stress. These findings can be useful to the breeder and farmer for improving drought tolerance in Italian rye grass through breeding programs.

작물 수분스트레스 지수(CWSI; Crop Water Stress Index)를 통해 관개 시기를 판단할 경우, 정확한 잎의 온도 및 대기 환경을 측정하는 것이 중요하다. 그리하여 본 연구에서는 실시간으로 작물의 생체정보(엽온) 및 대기 환경(대기온·습도, 일사량)을 측정하고 자동으로 CWSI 값이 산정되는 휴대용 수분스트레스 계측기기를 개발하였다. 또한 휴대용 수분스트레스 계측기기와 고정식 온도 측정 방법과의 비교 분석을 통해 휴대용 수분스트레스 계측기기의 성능을 평가하고자 하였다. 본 계측기기는 CWSI 산정을 위한 생체신호 및 기상 데이터를 측정하는 센싱부, 측정된 데이터를 저장하고 CWSI를 산정하는 데이터 수집부, 장치의 기능을 조작하고 측정값을 표시하는 시스템 제어부로 구성하였다. T-test를 실시하여 두 계측 방법에서 측정된 엽온, 일사량, CWSI 평균값의 유의 관계를 분석한 결과, 유의확률은 0.089, 0.318 그리고 0.028로 각각 나타났다. 엽온과 일사량은 유의수준 0.05보다 크므로 유의미한 차이가 나타나지 않았지만 CWSI는 유의확률이 유의수준보다 작으므로 두 측정 방법에 따라 유의미한 차이가 나타났다.

본 연구는 적외선 열 영상 장치를 이용하여 2년생 ‘유미’ 복숭아나무의 토양수분 수준에 따른 엽온 및 CWSI를 분석하여 수분스트레스 측정 가능성을 검토하였다. 엽온은 대기온도와 유사한 일변화를 보이며 낮 시간대에는 대기온도보다 높은 양상을 보였다. 엽온은 전일(24시간) 기준으로 대기온도(r2 = 0.95), 일사량(r2 = 0.74), 상대습도(r2 = -0.88)와 모두 높은 상관계수를 나타났다. 또한 토양수분장력은 낮 시간대(11~16시)에 엽온(r2 = -0.57), 엽-대기온도차(r2 = -0.71), CWSI(r2 = -0.72)와 높은 부의상관을 나타냈다. CWSI와 엽온, 엽-대기온도차의 상관계수는 24시간 기준으로 매우 높았고(r2 = 0.90, r2 = 0.92), CWSI와 토양수분장력의 상관분석에서 24시간 기준으로는 상관관계가 낮았으나(r2 = -0.27), 낮 시간대(11~16시)에는 상관관계가 매우 높았다(r2 = -0.72). CWSI (y)와 토양수분장력(x)의 상관관계 결정계수(r2)는 11~12시간대에 가장 높았으며(r2 = 0.68), 이때 회귀식은 y = -0.0087x + 0.14로 조사되었다. 일반적인 토양수분스트레스 시점인 -50 kPa에 해당되는 CWSI는 0.575로 계산된다. 따라서 적외선 열 영상 장치를 이용한 엽온 및 CWSI는 토양수분장력에 대해 높은 상관계수를 나타낸 것으로 보아 복숭아나무의 수분스트레스 진단에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

The results of internal temperature. productivity and immunity analysis of the laying hen house by the thermal environment and the supply of cold drinking water were as follows. The external temperature was changed from the minimum of 18℃ at night and the maximum of 36℃ during the day, and the internal temperature of the laying hens varied from 20~31℃. Thermal imaging analysis showed that the body temperature of the laying hen decreased by 2.4℃ with the supply of drinking water. The laying hen amount increased 2.36g and laying hen rate increased 3.62%p. Albumin increased 6.1%, decreased AST 15%, and decreased cholesterol 12.7%. Immune activators increased and T cells and B cells increased to increase immunity.

본 연구는 육안판단이 아닌 엽록소형광 이미지 측정기 법을 이용하여 비파괴적으로 수박접목묘 플러그트레이 단일 셀에 대해 건조스트레스를 정량화하고자 수행되었 다. 접목 후 6일차 수박접목묘를 3일동안 균일한 관수관 리 하에서 재배한 후 건조스트레스를 부여하였다. 이후 플러그트레이 단일 셀 형태의 수분함량센서를 이용하여 D1(53.0%, 충분한 수분상태)단계부터 D9(15.7%, 극심한 건조스트레스)단계까지 9개 그룹으로 분류하고 엽록소 형광을 측정하였다. 또한 건조스트레스에 영향을 받은 묘(D5-D9)에 재관수하여 육안판단으로 확인되지 않은 광합성 및 생육 회복 수준을 측정하였다. 3개의 건조스트레스 단계의 엽록소형광 곡선 형태는 건조스트레스 조기 탐지에 대해 다른 양상을 보였다. 총 16개의 엽록소 형광 지수는 건조스트레스에 노출되면서 지속적으로 감소하였으며, 육안으로 판단 가능한 D5(32.1%)단계에서 크게 감소하였다. 형광감소율(Rfd_Lss)는 초기 건조스트 레스 수준(D5-D6)에서 명확하게 감소하기 시작하였으며, 최대 광화학효율(Fv/Fm)은 극심한 건조스트레스 수준 (D7-D9)에서 크게 감소하였다. 따라서, Rfd_Lss 및 Fv/ Fm 지수를 건조스트레스의 초기 및 이후 단계에서 생육 및 광합성 회복 평가를 위한 지표로 선정하였다. 개별 엽록소형광 지수의 수치값 차이와 엽록소형광 이미지를 통해 건조스트레스 수준이 직관적으로 확인되었다. 이러 한 결과는 Rfd_Lss와 Fv/Fm은 각각 초기 및 극심한 건 조스트레스를 탐지하지 위한 엽록소형광 지수로 활용될 수 있으며, Fv/Fm은 재관수시 회복 평가를 위한 최적의 엽록소형광 지수로 판단된다.

본 연구는 스파티필름의 수분 스트레스 정도에 따라 실내 공간 내 오염물질 제거 효율을 구명하고자 수행하였다. 식물이 없는 공간을 대조구, 정상적인 스파티필름과 수분 스트레스를 받은 스파티필름을 각각의 처리구로 하였다. 스파티필름의 수분 스트레스 유무에 따른 chamber 내 온도를 조사한 결과 대조구와 처리구 모두 식물의 생육 적정 범위인 23±1℃를 유지하였으며, 처리 간의 0.7℃의 차이를 보였다. 습도의 경우 대조구와 처리구는 유의차 있게 나타났으며, 처리 간의 유의 차는 없는 것으로 나타났다. 수분 스트레스에 따른 실내 오염 물질을 조사한 결과, 포름알데히드(Formaldehyde) 경우 대조구는 0.30mg･m-3, 정상적인 스파티필름은 0.05mg･m-3 , 수분 스트레스를 받은 스파티필름은 0.09mg･m-3으로 대조구와 처리구는 통계적으로 유의차를 보였으며, 식물 내 수분 스트레스에 따른 처리구간에는 유의차가 없었다. TVOC(Total Volatile Organic Compound)조사 결과, 정상적인 스파티필름의 TVOC는 5시간 후 0.00mg･m-3 으로 모두 제거 된 반면, 수분 스트레스를 받은 스파티필름은 0.34mg･m-3으로 다소 남아 있었으며, 대조구는 1.25mg･m-3으로 세 처리 모두 통계적으로 유의차 있게 나타났다. 또한 이산화탄소 변화량 조사결과, 대조구는 459ppm, 정상 스파티필름은 446ppm으로 통계적으로 유의한 차이는 없으며, 수분 스트레스를 받은 스파티 필름이 대조구보다 이산화탄소 함량이 다소 높았다. 기공변화율 조사 결과, 정상 스파티필름의 변화율은 높게 나타났으며, 수분 스트레스를 받은 스파티필름은 변화율이 낮은 것으로 조사되었다. 따라서, 스파티필름이 배치되어있지 않은 공간보다 배치된 공간이 공기정화에 효과적이며, 수분 스트레스를 받은 스파티필름은 실내오염물질 제거에 있어서 기공 변화율 및 이산화탄소 흡수능력이 저하되므로 스파티필름을 이용하여 효과적으로 실내오염물질을 제거하기 위해서는 적절한 수분 관리가 필요한 것으로 판단된다.

수온의 변화는 어류의 거의 모든 생리학적 부분에 영향을 미친다. 기후 변화로 인한 수온의 상 승은 어류에게 물리적 피해를 줄 수 있다. 이 연구는 최적의 수온(15°C)보다 높은 수온(20°C)에 서의 대서양 연어의 건강상태를 평가하기 위해 수행하였다. 간 조직은 열 적응에 중요한 대사 기능을 발휘하기에 본 연구에 간 조직을 사용하였다. 생체지표유전자의 개발을 위한 분석 방법 으로는 NGS RNAseq 방법을 사용하였고, 생체지표유전자의 발현 양상을 관찰하기 위한 분석 방 법으로는 RT-qPCR을 사용하였다. NGS RNAseq 분석을 통해 1,366개의 차별적 발현 유전자를 확인하였으며, 그 중에서 880개의 증가하는 유전자와 486개의 감소하는 유전자를 확인하였다. 생체지표유전자로는 heat shock protein 90 alpha (Hsp90α), heat shock protein 90 beta (Hsp90β) 및 cytochrome P450 1A (CYP1A)을 선정하였는데 이들 유전자는 NGS RNAseq 분석에서 수온의 변화에 민감하게 반응하는 유전자들이었다. 이들 유전자의 RT-qPCR을 통한 발현 양상은 NGS RNAseq 분석과 유사하게 나타났다. 이 연구의 결과는 다른 어종에도 적용할 수 있으며, 산업 적으로도 유용하다고 생각된다.

기후 변화로 인한 수온의 상승은 어류 서식지에 영향을 미친다. 수온의 변화는 어류 생리 거의 모든 부분에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 기후 변화에 따른 수온의 상승은 산소 용해도의 감소 및 산소 운반 헤모글로빈의 결합 능 력의 감소로 인해 저산소증을 초래할 수 있다. 본 연구는 대서양 연어 (Salmo salar) 치어 성장의 최적수온 (15°C)보다 고 수온 (20°C)에 사육 시, 대서양 연어 치어의 건강상태를 평가 하기 위해 수행되었다. 평가 방법은 NGS RNAseq 분석방법을 이용하여 생체지표유전자를 개발하고, RT-qPCR 분석을 이용하여 생체지표유전자의 발현양상을 조사하는 것이다. 개발한 생체지표유전자로는 interferon alpha-inducible protein 27-like protein 2A transcript variant X3, protein L-Myc- 1b-like, placenta growth factor-like transcript variant X1, fibroblast growth factor receptor-like 1 transcript variant X1, transferrin, intelectin, thioredoxin-like, c-type lectin lectoxin-Thr1- like, ladderlectin-like 및 calponin-1 등이다. 선택된 생체지표 유전자는 NGS RNAseq 분석을 통해 수온변화에 민감하게 발현한 유전자들이며, RT-qPCR 분석을 통한 이들 유전자의 발현 양상은 NGS RNAseq 분석을 통한 발현 양상과 매우 유사하게 나타났다.

급격한 수온의 변화는 어류의 생리학적인 측면에서 스트레스를 유발한다. 본 연구에서는 넙치 (Paralichthys olivaceus)로부터 각 수온별(9, 12, 15, 18 및 21℃) 조건에 따라 24 및 48시간 동 안 노출시킨 후에, 혈액생리학적 분석, 스트레스 단백질로 알려진 Hsp70 mRNA 발현 및 산소 소비량을 조사하였다. 혈액학적 분석에서 hematocrit (Ht) 및 hemoglobin (Hb), 혈장 코티졸 및 글루코스의 변화, aspartate aminotransferase (AST) 및 alanine aminotransferase (ALT), NH3, 삼 투질농도(osmolality) 및 총단백질(total protein, TP)은 9℃ 및 12℃에서 다른 수온별 실험구에 비 해 대부분의 항목에서 유의적인 차이를 보였다. Hsp70 mRNA 발현은 9℃ 및 12℃에서 다른 실험구에 비해 높은 발현량을 확인하였고, 산소소비량은 9℃ 및 12℃에서 21℃에 비해 낮았다. 이러한 결과는 넙치 종자의 장거리 수송을 위한 수온자료로 활용할 수 있다

The finite element stress analysis of large sized rectangular water tank structures made of stainless steel materials is carried out for various combined load cases. The combined load cases for a large size of 5,000ton are further determined using the specification(KS B　6283) established from the Korean Standards Association. The changed water capacity due to the size of reservoirs could be heavily dependent for evaluating seismic effects, especially for large reservoirs. For the better numerical efficiency, the rectangular panels are modelled using the ANSYS ADPL module. The numerical results obtained for different load cases mainly show the effect of the interactions between the different load combination and other various parameters, for example, the water capacity, and different stainless steel materials. The structural performance for various load combinations is also evaluated.

본 연구에서는 피로 회복 또는 원기 회복에 효능이 있는 것으로 알려진 홍경천과 홍삼을 이용하여 홍경천-홍삼 복합 발효물의 산화적 손상 억제 효과를 평가하고자 H2O2로 산화적 스트레스를 유도시킨 C2C12 근육세포에 홍경천-홍삼 복합 발효물의 처리한 후, 세포의 morphology, cell viability 및 항산화 효소들의 유전자 발현 양상을 비교, 분석하였다. 홍경천-홍삼 복합 발효물은 C2C12 근육세포의 cell viability를 유의적으로 증가시켰으며, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD 및 GPx 등과 같은 세포내 항산화 효소의 발현을 증가시킬 뿐만 아니라, 근육세포 분화의 주요 전사인자인 Myo D의 발현 또한 증가시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로, 홍경천-홍삼 복합 발효물은 세포내 항산화 효소 시스템을 증가시켜 외부로부터의 산화적 손상에 대한 방어효능을 갖는 것으로 나타났으며, 향후 in vivo 시스템 이용한 추가적인 연구가 수행된다면, 홍경천-홍삼 복합 발효물을 이용한 항피로 건강기능식품의 소재개발이 가능할 것으로 판단된다.

It has been known that endophyte (Neotyphodium coenophialum) is beneficial to tall fescue (Schedonorus phoenix Scop.) because the mutualistic endophyte is able to confers tolerance against abiotic and biotic stresses to tall fescue. However, this fungal endophyte produces toxic alkaloid resulting in negative effects on animal performance. Recently, Non-toxic endophyte have been developed and inserted into tall fescue to avoid detrimental effect on animal but remaining positive influence on tall fescue. In order to keep this beneficial impact, it is essential to have endophyte infected tall fescue through vertical transmission from maternal plants to seeds. Little research has been carried out on endophyte transmission. To get basic information related to endophyte transmission, experiment was conducted to examine the effect of plant genotype on endophyte transmission under water stresses. Overall endophyte concentration in seeds was higher than that in panicles and endophyte concentration in seeds and panicles relied on plant. This study revealed that drought is not a critical component to control the endophyte transmission from maternal plants to seeds. Plant genotype is an important factor controlling the endophyte transmission from plant to seed.

수분 공급을 제한하여 수분 부족 스트레스를 처리한 상추식물에서 산화적 스트레스와 관련된 monodehydroascorbate reductase (MDHAR)의 활성도, 엽록소 함량, 과산화수소의 함량 등과의 상관관계를 조사한 결과, 생육배지의 수분의 함량이 감소함에 따라 식물체내 과산화수소의 생성량이 증가(R2=0.8851)하였으며, 수용성단백질 함량은 점차 감소(R2=0.9826)하는 경향을 나타내었다. 총 엽록소함량은 수분 부족 스트레스를 처리한 공시작물에서의 함량이 정상 생육시 보다 그 함량이 대체적으로 낮은 경향을 보였으며, 엽록소 a와 엽록소 b함량 변화도 총 엽록소의 함량변화와 비슷한 경향을 보였다. 그러나 총 엽록소에 대한 카로티노이드의 비율은 수분 부족 스트레스를 처리한 식물에서 정상생육 시 보다 더 높은 경향을 보였다. 수분 부족 스트레스가 진행됨에 따라 아스코브산의 함량은 정상 생육 시 보다 더 높은 경향을 보였으나 환원형인 디하이드로아스코브산의 함량은 수분 부족 스트레스를 처리한 초기에 정상생육 시 보다 더 낮은 경향을 보였다. MDHAR의 활성도는 사이토졸(cytosolic) 분획과 엽록체(chloroplastic) 분획에서 공히 크게 증가하였으며 MDHAR의 mRNA 전사 정도도 수분 부족 스트레스가 진행됨에 따라 크게 증가하였다. 수분함량이 감소함에 따라 MDHAR의 활성도가 크게 증가하였으며, 또한 과산화수소의 함량이 증가함에 따라서도 MDHAR의 활성도가 크게 증가(R2=0.9937과 0.8645)되어 수분 부족 스트레스로 나타나는 요인들과 MDHAR 사이에 밀접한 관련이 있음을 확인할 수 있었다.

본 연구는 C3식물인 닭의장풀과 CAM식물인 돌나물이 수분스트레스에 대해 어떠한 생리적인 반응의 차이를 보이는가를 살펴본 것이다. 식물은 정상적인 환경 조건하에서 보여주는 대표적인 특징은 생장이다. 닭의장풀은 수분스트레스에 처해졌을 때 생장이 거의 멈추었으나 돌나물은 생장에 커다란 영향을 받지 못하였다. 닭의장풀의 수분함유량의 변화는 3주 째 12% 감소하였다. 수분 함유량의 변화는 식물의 고사와 밀접하게 관련되어 있다. 돌나물의 수분함유량의 변화