Flavonoids와 근류균의 상호작용

강상재,박우철,서상현,Kang, Sang-Jae,Park, Woo-Churl,Seo, Sang-Hyun 한국응용생명화학회 1997 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.44 No.4

본 연구는 숙주특이적인 근류형성에 두과작물의 뿌리분비물에 포함된 기주특이적인 flavonoids와 근류균의 상호작용에 대해 실험하였다. Flavonoid 화합물에 대한 근류균의 생물학적 활성은 B. japonocum의 경우 대두의 뿌리분비물에 포함된 flavonoid화합물인 daidzein과 genistein에서는 생장 증진 효과가 나타났으며, alfalfa의 뿌리분비물에 포함된 flavonoid인 luteolin에서는 생장 저해 효과가 나타났으며, R. meliloti의 경우 luteolin의 경우 생장증진 효과가 나타났으며, daidzein과 genistein의 경우 생장저해효과가 나타났다. 각 근류균의 흡수 특이성은 B. japonicum에서 daidzein과 genistein이 각각 $14.95\;{\mu}g/g$와 $14.20\;{\mu}g/g$로 가장 높고 luteolin이 가장 낮게 나타났으며, R. meliloti의 경우 luteolin이 $18.31\;{\mu}g/g$으로 가장 높고 daidzein과 genistein이 가장 낮게 나타났다. 이와 같은 사실로 숙주특이적인 flavonoids가 근류균의 숙주특이성에 깊은 관련이 있을 것으로 사료된다. This experiment was carried out to elucidate the biological activity and absorption characteristics of flavonoids in Rhizobium and Bradyrhizobium and to obtain basic information on host specific nodulation by flavonoids in rhizobium-legume symbiosis. The purpose of the present study was to explore the biological activity and the flavonoid absorption indicates that host-specificity is induced by flavonoids in symbiotic nitrogen fixation. Biological activity increased by daidzein and genistein treatment on B. japonicum KCTC 1539 whereas decreased by luteolin treatment but increased by luteolin treatment on R. meliloti whereas decreased by daidzein and genistein treatment. Daidzein and genistein are absorbed by B. japonicum, KCTC 1539 at higher rate than other flavonoids. Especially, luteolin was absorbed at a least rate. Luteolin are absorbed by R. meliloti KCTC 2353 at higher rate than other flavonoids. Especially, daidzein and genistein was absorbed at a least rate.

대두-근류균의 공생에서 Lectin에 의한 결합특이성

강상재,김진호,박우철 ( Sang Jae Kang,Jin Ho Kim,Woo Churl Park ) 한국응용생명화학회 1997 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.40 No.6

This study was carried out to elucidate the biological characteristics of Rhizobia in biological nitrogen fixation system. The results of investigation were as follows; Polyacrylamide gel electrophoresis pattern of root lectin in the presence of SDS was ascertained electrophoretically and chromatographically. The purified root lectin formed immunoprecipitin line with anti lectin rabbit IgG. Root lectin, seed lectin and root exudate were tested for chemotactic ability. Chemotactic responses of RCR3407 and KCTC2422 toward root exudate were stronger than those of seed lectin and root lectin, but there didn`t occur chemotactic responses of LPN100, not bound with seed lectin and that of LPN101, bound with seed lectin toward root exudate, root lectin and seed lectin. RCR3407, KCTC2422 and LPN-101, which nodulated with soybean, interacted with soybean lectin, but not with pea lectin. LPN-100, which was not nodulated with soybean, didn`t interact with soybean lectin.

상추에서 수분 스트레스에 의한 항산화(抗酸化) 효소(酵素)의 활성도(活性度) 변화(變化)

강상재,박우철,Kang, Sang-Jae,Park, Woo-Churl 경북대학교 농업과학기술연구소 1997 慶北大農學誌 Vol.15 No.-

4종(種)의 상치를 공시작물(供試作物)로 하여 수분(水分) 스트레스에 노출(露出)을 시켰을 때 총(總) 단백질(蛋白質)의 함량(含量)은 Flooding 처리시 그 감소율(減少率)이 더 크게 나타났으며 감소율(減少率)은 JCM이 가장 컸고, DCM이 가장 작았으며 품종간(品種間) 각 처리별(處理別) 차이(差異)가 크게나타났다. 총(總) 지질(脂質)의 함량(含量)은 감소율(減少率)이 CCM이 가장 컸고 JCM, DCM, DJM순(順)으로 감소(減少)하였다. 항산화효소(抗酸化酵素)인 Superoxide Dismutase(SOD)는 Catalase, Ascorbate Peroxidase의 활성도(活性度)는 전체적으로 감소(減少)하였으며 그 감소율(減少率)은 Catalase의 경우 처리별 JCM이 가장 크게 나타났고 DCM, DJM에서는 Flooding 처리시 효소의 활성도 변화가 더 크게 나타났다. Calatase의 활성도(活性度) 변화(變化)가 Ascorbate peroxidase의 활성도(活性度) 보다 감소율(減少率)이 더 크게 나타나 이는 Catalase가 Ascorbate peroxidase 보다 과산화수소(過酸化水素)와 더 직접적(直接的)으로 반응(反應)을 함을 나타낸다. Drought 처리기간별(處理期間別) 효소(酵素)의 활성도(活性度)는 생육시간(生育時間)이 길어질수록 감소(減少)하는 경향(傾向)이었으며 Catalase의 활성도(活性度)가 4일째 이후 가장 급격하게 감소(減少)하였다. Plants are exposed to wide range of different stresses. As plants have only limited mechanism for stress avoidance, they require flexible means for adaption to changing environmental conditions. This study was carried out to reasearch the changes of antioxidant enzymes activities as caused by water stress in four lettuceUactuca sativa) lines. Four lettuce lines exposed to water stress showed premature senescence as evidenced by the consistenent reduction in the content of total soluble protein and total lipid. Water stress also caused decreased activities of superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase, but decrease rates were different. Catalase activity was decreased much more than that of ascorbate peroxidase that suggest catalase reacted with hydrogenyperoxide directly not with ascorbate peroxidase.

수분 공급 제한시 상추의 잎 내 아스코브산 과산화효소와 디하이드 로아스코브산 환원효소의 활성도 변화

강상재(Sang-Jae Kang),오명민(Myung-Min Oh) 한국원예학회 2011 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2011 No.5

퇴비의 부숙 과정 중 추출물이 종자 발아력에 미치는 영향

강상재(Sang Jae Kang),이창희(Chang Hee Lee),서상현(Sang Hyun Seo) (사)한국생물환경조절학회 2007 생물환경조절학회지 Vol.16 No.4

슬러지퇴비의 제조과정에서 2, 6, 8, 12주째 시료의 수용성 추출액이 몇 가지 식물의 종자 발아율과 뿌리생장에 미치는 영향에 대하여 조사한 결과는 다음과 같다. 퇴비시료 중의 총 질소 함량의 변화는 퇴비화 6 주째까지는 그 함량이 다소 증가하다가 그 이후에는 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 유기물 함량은 퇴비화가 진행될수록 전반적으로 유기물함량이 감소하는 경향을 나타내었고, pH는 감소하다가 퇴비화 후반부에서는 중성 부근을 나타내었으며 EC는 6주째에는 증가하다가 다시 낮아지는 경향을 보였다. 시료의 수용성 추출액의 총 질소 함량의 변화는 점차 그 함량이 증가하다가 퇴비화 12주째에는 감소하였다. 암모니아태 질소의 함량변화는 총질소의 변화와 같은 양상이었으며 암모늄태질소와 질산태질소와의 비율은 8주째까지는 증가하다가 12주째에는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 양이온 함량은 퇴비화가 진행됨에 따라 퇴비화 초기 단계보다 퇴비화 후반부에서 모든 양이온 함량이 감소하는 경향을 나타냈다. pH는 뚜렷한 변화를 보이지 않았으며 평균 pH 6.48정도를 나타내었으며 EC는 퇴비화 2주째는 3.43dSㆍm?¹에서 12주째 1.72dSㆍm?¹로 낮게 나타났다. 배추 종자에서는 뿌리 생장에 대한 저해가 종자 발아에 대한 저해 보다 더 크게 나타났으나 상추 종자 에서는 뿌리 생장에 비해 종자 발이에 대한 저해가 더 크게 나타났다. 퇴비화 과정 중 시료의 수용정 추출액에 대한 콩과 보리 종자의 발아시험 결과 콩 종자에서는 발아 저해가 있었으나 그 정도는 극히 미약했다. 반면 보리 종자에서는 발아 저해 작용이 뚜렷하 게 나타났으며 특히 퇴비화 2주, 6주, 8주째 시료의 수용성 추출액 처리구에서는 발아가 전혀 이루어지지 않았다. 결론적으로 퇴비의 수용성 추출액의 저해작용은 식물의 종에 따라 그 정도는 다르게 확인되었으며, 종자 발아와 뿌리 생육에 대한 저해는 퇴비의 부숙 시간이 경과함에 따라 다소 감소하는 경향을 보였다. 전체적으로 부숙 초기 퇴비의 수용성 물 추출액이 종자 발아와 뿌리 생장에 대한 저해가 크게 나타났으며 퇴비화가 진행될수록 종자 발아 및 뿌리 생장이 회복되는 경향을 나타내었다. In order to evaluate the physicochemical properties of sludge compost and to identify the effects water-extracts from sludge compost in 2, 6, 8, 12 weeks of decomposing process on' seed germination and root elongation in cabbage, lettuce, soybean and barley plants was investigated. The content of total nitrogen in sludge compost increased slightly in 6 weeks decomposing process, and then decreased gradually. Organic matter content decreased continuously overall decomposing process. As decomposition was processing, pH of sludge compost decreased slightly, and EC increase within 6 weeks decomposing process, and then decreased. The content of nitrogen in water-extra따s from sludge compost increased within 8 weeks decomposing process and decreased in 12 weeks decomposing process. The content of ammonium nitrogen was similar with that of total nitrogen, and the ratio of ammonium and nitrate increased within 8 weeks, and then decreased. Cation content and EC decreased the late of decomposing process and pH didn’t change. The water-extracts from sludge compost during decomposing process inhibited seed germination and root elongation in cabbage (Brassica camp장tris), lettuce (Lactuca sativa), barley (Hordeum rulgare) and soybean (Glycine max). The inhibition of root elongation in cabbage was greater than that of relative seed germination, whereas relative seed germination in lettuce was more inhibit than root elongation. Relative seed germination and root elongation in soybean were inhibited slightly, but those of in barley was inhibited strongly. In this study, we would identify the effects of water-extracts from sludge compost on seed germination and root elongation was different to the species of seed. The inhibition of seed germination and root elongation treated with the water-extracts which extracted from sludge compost in the early stage of decomposing process was greater than that of in the late stage of decomposing process.

퇴비의 부숙 과정 중 추출물이 종자 발아력에 미치는 영향

강상재(Sang Jae Kang),이창희(Chang Hee Lee),서상현(Sang Hyun Seo) (사)한국생물환경조절학회 2005 생물환경조절학회지 Vol.14 No.2

슬러지퇴비의 제조과정에서 2, 6, 8, 12주째 시료의 수용성 추출액이 몇 가지 식물의 종자 발아율과 뿌리 생장에 미치는 영향에 대하여 조사한 결괴는 다음과 같다. 퇴비시료 중의 총 질소 함량의 변화는 퇴비화 6주째까지는 그 함량이 다소 증가하다가 그 이후에는 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 유기물 함량은 퇴비화가 진행될수록 전반적으로 유기물 함량이 감소하는 경향을 나타내었고, pH는 감소하다가 퇴비화 후반부에서는 중성 부근을 나타내었으며 EC는 6주째에는 증가하다가 다시 낮아지는 경향을 보였다. 시료의 수용성 추출액의 총 질소 함량의 변화는 점차 그 함량이 증가하다가 퇴비화 12주째에는 감소하였다. 암모니아태 질소의 함량변화는 총질소의 변화와 같은 양상이었으며 암모늄태질소와 질산태질소와의 비율은 8주째까지는 증가하다가 12주째에는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 양이온 함량은 퇴비화가 진행됨에 따라 퇴비화 초기 단계보다 퇴비화 후반부에서 모든 양이온 함량이 감소하는 경향을 나타냈다. pH는 뚜렷한 변화를 보이지 않았으며 평균 pH 6.48정도를 나타내었으며 EC는 퇴비화 2주째는 3.43dSㆍm?¹에서 12주째 1.72dSㆍm?¹로 낮게 나타났다. 배추 종자에서는 뿌리 생장에 대한 저해가 종자 발아에 대한 저해 보다 더 크게 나타났으나 상추 종자에서는 뿌리 생장에 비해 종자 발아에 대한 저해가 더 크게 나타났다. 퇴비화 과정 중 시료의 수용성 추출액에 대한 콩과 보리 종자의 발아시험 결과 콩 종자에서는 발아 저해가 있었으나 그 정도는 극히 미약했다. 반면 보리 종자에서는 발아 저해 작용이 뚜렷하게 나타났으며 특히 퇴비화 2주, 6주, 8주째 시료의 수용성 추출액 처리구에서는 발아가 전혀 이루어지지 않았다. 결론적으로 퇴비의 수용성 추출액의 저해작용은 식물의 종에 따라 그 정도는 다르게 확인되었으며, 종자 발아와 뿌리 생육에 대한 저해는 퇴비의 부숙시간이 경과함에 따라 다소 감소하는 경향을 보였다. 전체적으로 부숙 초기 퇴비의 수용성 물 추출액이 종자 발아와 뿌리 생장에 대한 저해가 크게 나타났으며 퇴비화가 진행될수록 종자 발아 및 뿌리 생장이 회복되는 경향을 나타내었다. In order to evaluate the physicochemical properties of sludge compost and to identify the effects water-extracts from sludge compost in 2, 6, 8, 12 weeks of decomposing process on seed germination and root elongation in cabbage, lettuce, soybean and barley plants was investigated. The content of total nitrogen in sludge compost increased slightly in 6 weeks decomposing process, and then decreased gradually. Organic matter content decreased continuously overall decomposing process. As decomposition was processing, pH of sludge compost decreased slightly, and EC increase within 6 weeks decomposing process, and then decreased. The content of nitrogen in water-extracts from sludge compost increased within 8 weeks decomposing process and decreased in 12 weeks decomposing process. The content of ammonium nitrogen was similar with that of total nitrogen, and the ratio of ammonium and nitrate increased within 8 weeks, and then decreased. Cation content and EC decreased the late of decomposing process and pH didn't change. The water-extracts from sludge compost during decomposing process inhibited seed germination and root elongation in cabbage (Brassica campestris), lettuce (Lactuca sativa), barley (Hordeum vulgare) and soybean (Glycine max). The inhibition of root elongation in cabbage was greater than that of relative seed germination, whereas relative seed germination in lettuce was more inhibit than root elongation. Relative seed germination and root elongation in soybean were inhibited slightly, but those of in barley was inhibited strongly. In this study, we would identify the effects of water-extracts from sludge compost on seed germination and root elongation was different to the species of seed. The inhibition of seed germination and root elongation treated with the water-extracts which extracted from sludge compost in the early stage of decomposing process was greater than that of in the late stage of decomposing process.

시들음병균에 길항하는 Bacillus lentimorbus AQ-1의 선발과 이용

강상재(Sang-Jae Kang),김진호(Jin-Ho Kim),주길재(Gil-Jae Joo) 한국원예학회 2003 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2003 No.10

저온 처리한 상추 잎에서 monodehydroascorbate 환원효소의 반응

Sang-Jae Kang(강상재) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.3

식물의 저온 적응 메카니즘에서 아스코브산과 관련된 효소 중 MDHA 환원효소의 활성도와 과산화수소, 아스코브산의 함량, mRNA의 발현수준과의 연관성을 연구한 결과는 다음과 같다. MDHA 환원효소의 활성도 변화는 저온에 노출되는 시간이 길어질수록 증가하였으며 6시간 이후에 엽록체분획과 세포질분획에서 급격하게 증가하는 경향을 보였으나 실온으로 회복시켰을 때 효소의 활성도가 상대적으로 감소하는 경향을 보였다. 저온에 노출된 동안 아스코브산의 함량은 비교적 일정한 경향을 보이다가 실온으로 회복시키면 그 이후에는 급격하게 증가하는 경향을 보였다. 반면 저온에 노출되는 동안 급격히 dehydroascorbate 함량이 감소하였다가 실온으로 회복되면 약간 증가하는 경향을 보였다. 아스코브산의 함량과 엽록체분획과 세포질분획의 MDHA 환원효소의 활성도와의 상관관계는 각각 정의 상관(R²=0.9240, 0.9108)을 나타내었으나 디하이드로아스코브산의 함량과 MDHA 환원효소의 활성도 사이에는 각각 부의 상관(R²=0.8638, 0.8980)을 나타내었다. MDHA 환원효소 활성도와 과산화수소의 함량과의 상관관계를 과산화수소의 생성량이 증가하면 MDHA 환원효소의 활성도가 증가하는 정의 상관(R²=0.9443, 0.9647)을 나타내었다. 저온스트레스 처리 시간이 증가할수록 MDHA 환원효소의 mRNA의 발현 수준과 총 MDHA 환원효소의 활성도가 증가하는 경향을 나타내었다. The relationship between MDHA reductase activity and ascorbate, dehydroascorbate, and hydrogen peroxide content was evaluated, and this experiment was conducted to determine the change of MDHA reductase activity and the level of steady-state mRNA abundance of MDHA reductase in lettuce leaves subjected to low temperature stress. MDHA reductase activity of chloroplastic and cytosolic fraction in lettuce leaves subjected to 4℃ for 24 hr increased, followed by a steady decrease during the duration of recovery to 20℃ for 48 hr. The content of ascorbate slowly increased during low temperature treatment, followed by a rapid increase during the duration of recovery to 20℃ for 48 hr, while dehydroascorbate content rapidly decreased. The relationship between MDHA reductase activity of chloroplastic and cytosolic fraction in lettuce leaves subjected to 4℃ and ascorbate content correlated positively (R²=0.9240, 0.9108, respectively), but MDHA reductase activity of chloroplastic and cytosolic fraction and dehydroascorbate were reversely correlated (R²=0.8638, 0.8980, respectively). Hydrogen peroxide content and MDHA reductase activity of chloroplastic and cytosolic fraction in lettuce leaves subjected to 4℃ correlated positively (R²=0.9443, 0.9647, respectively). Northern blot analysis showed that the level of mRNA transcript of MDHA reductase was similar to total activity of MDHA reductase, and also that the level of mRNA of MDHA reductase after recovery to 20℃ for 24 hr decreased.

대두에서 수분장해 및 회복시 엽중 항산화효소의 활성 변화

강상재(Sang-Jae Kang),김태성(Tae-Sung Kim),박우철(Woo-Churl Park) 한국토양비료학회 1999 한국토양비료학회지 Vol.32 No.2

관수온도에 따른 오이 유묘의 생장반응과 몇 가지 효소의 활성도 변화

강상재(Sang-Jae Kang),오중열(Jung-Yeol Oh),김진호(Jin-Ho Kim) 한국원예학회 2000 원예과학기술지 Vol.18 No.1