• 제목, 요약, 키워드: Thylakoid membrane

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Paraquat 저항성 생태형 망초의 선발과 저항성 기작 (Determination of paraquat-resistant biotype on Conyza canadensis and the resistant mechanism)

  • 김성은;김승룡;안설화;전재철
    • 농약과학회지
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    • v.9 no.1
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    • pp.88-96
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    • 2005
  • 생물검정과 RAPD 분석을 통해서 paraquat 저항성 생태형 망초를 선발하고, 저항성 발현 기구에 있어 Paraquat의 흡수와 이행, 그리고 결합친화력 차이가 관여하고 있는지를 조사하였다. 생물검정에 의하여 선발한 paraquat 저항성 생태형 망초는 RAPD 분석 결과 감수성 생태형 망초와의 유전적 관계에 있어서는 서로 먼 유연관계에 있음이 확인되었다. 엽록소 함량을 50% 감소시키는 paraquat의 농도로 나타낸 저항성지수는 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 7.8배 높았다. 저항성 및 감수성 생태형 간 epicuticular wax의 함량은 비슷한 수준이었고, cuticle의 함량은 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 1.5배 정도 높게 나타났지만, 이러한 차이는 cuticle을 통한 paraquat의 흡수량과 이행에 영향을 끼치지는 않았다. 세포벽에 대한 결합친화력은 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 7.4배 높게 나타났으며, 엽록체포막에 대해서는 감수성 생태형이 저항성 생태형에 비하여 약 1.5배 높은 결합친화력을 보였다. paraquat의 주요 작용점인 thylakoid 막에 대한 결합친화력에서는 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 16.9배 정도의 차이를 나타내어 그 차이가 매우 크게 나타났다. 이상의 결과로부터 paraquat에 대한 망초의 저항성 기작은 paraquat의 세포막 및 thylakoid 막 결합에 의한 작용점으로부터 격리가 어느 정도 관여하고 있는 것으로 생각된다.

Glyphosate 독성: III. psb A와 lac Z 유전자의 Hybrid 단백질로부터 만들어진 항체를 이용한 토마토 정단분열조직의 Thylakoid막 내 QB 단백질의 검정 (Glyphosate Toxicity: III. Detection of QB Protein in Thylakoid Membrane of Tomato Apical Meristem Using an Antibody Raised from Hybrid Protein of psb A and lac Z Gene)

  • 김태완;니콜라스 암라인
    • 한국잡초학회지
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    • v.15 no.3
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    • pp.206-213
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    • 1995
  • Glyphosate를 토마토의 동화산물 공급부위에 처리하였을 때, 제초제결합 단백질인 QB 단백질을 Escherichia coli 내에서 ${\alpha}$-galactosidase가 발현되기 위해 lac Z 유전자의 3' 말단에 cloning된 시금치 psb A 유전자에 의해 발현되는 hybrid 단백질에 대한 항체를 형성시킨 후 이것을 이용하여 immunoblotting을 실시하였다. G1yphosate는 thylakoid 막의 Photosystem II내에 있는 D1 단백질의 붕괴에 영향을 주었다. LHC II 복합체내의 D1 단백질의 기능 이상은 glyphosate 의 다면발현적 효과였다.

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Dubautia속(屬) 3종(種) 식물(植物)의 엽육조직(葉肉組織) 미세구조(微細構造) 비교연구(比較硏究) (Comparison of Foliar Ultrastructure of 3 Dubautia species)

  • 김인선
    • Applied Microscopy
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    • v.24 no.4
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    • pp.13-31
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    • 1994
  • 피자식물내 엽육조직 미세구조연구의 일환으로 형태해부학적으로 매우 다른 특성을 지닌 국화과 Dubautia속 식물 3종(Dubautia scabra var. leiophylla, D. knudsenii, D. scabra var. leiophylla, D. knudsenii)의 엽육조직이 연구되었다. 부모종 엽육조직의 형태해부학적 특성과 그들의 잡종 엽육조직세포의 분화 정도를 추정하기 위하여 palisade mesophyll내의 chloroplasts, microbodies, mitochondria 및 grana내의 thylakoid membrane system, phytoferritin-like structures, plastoglobuli와 starch grain 등 엽록체 내부의 초미세구조 형질들을 중점적으로 비교 분석하였다. 잡종의 엽육조직세포들은 형태해부학적 엽육형질 및 thylakoidal membrane system 등의 형질에서 부모종 엽육조직의 중간적 특성 (intermediacy)을 나타내어 전형적인 bilateral inheritage를 보여주었으며, thylakoid membrane number/granum, phytoferritin-like structures, starch grain의 분포 등에서는 어느 한 부모종 형질과 더 유사하게 관찰되었다. 미소체 및 미토콘드리아는 대체로 비슷한 양상으로 관찰되었고 phytoferritin-like structures는 국화과 식물 엽록체내에서 처음 보고되는 미세구조이다.

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RAPID RECOVERY OF PHOTOSYNTHESIS FROM PHOTOINHIBITION IS RELATED TO FATTY ACID UNSATURATION OF CHLOROPLAST MEMBRANE LIPIDS IN CHILLING-RESISTANT PLANTS

  • Moon, Byoung-Yong;Kang, In-Soon;Lee, Chin-Bum
    • Journal of Photoscience
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • The susceptibility of chilling-resistant spinach plants. and of chilling-sensitive squash plants to photoinhibition was compared in terms of the activity of photosystem II, in relation to the deuce of fatty acid unsaturation of chloroplast membrane lipids. From thylakoid membranes of the plants. monogalactosyl diacylgtycerol, digalactosyl diacylglycerol. sulfoquinovosyt diacylglycerol, and phosphatidylglycerol were seperated as major lipid classes. It was found that the content of cis-unsaturated fatty acids of phosphatidylglycerol was greater by 32% in spinach than that in squash. When leaf disks were exposed to light at 5$\circ$C, 15$\circ$C and 25$\circ$C, photochemical efficiency of photosystem II. measured as the ratio of the variable to the maximum fluorescence of chlorophyll, declined markedly in squash plants, as compared to spinach plants. When leaf disks were exposed to strong light in the presence of lincomycin, an inhibitor of protein synthesis in chloroplasts, photoinhibition was accelerated in the two types of plants. Moreover, lincomycin treatment abolished the differences in the degree of susceptibility to strong light, which had been observed between the two types of plants. When the extent of photoinhibition of photosystem II-mediated electron transport was compared in thylakoid membranes isolated from the two types of plants, there were no differences in the degree of inactivation of photosystem II activity. However, when intact leaf disks were exposed to strong light either at 10$\circ$C or at 25$\circ$C, and then were allowed to recover either at 17$\circ$C or at 25$\circ$C in dim light. chilling-resistant plants such as spinach and pea showed marked recovery from photoinhibition, in contrast to chilling-sensitive plants, such as squash and sweet potato. whose recovery was strongly dependent on the temperature. These findings are discussed in relation to the unsaturation of fatty acids in membrane phosphatidylglycerol. It appears that fatty acid unsaturation of membrane lipids accelerates the recovery of photosystem H from photoinhibition, without affecting the photo-induced inactivation process of photosystem II associated with photoinhibition.

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Stabilization of photosynthetic machinery against low-temperature photoinhibition by fatty acid unsaturation of membrane lipids in plants

  • Moon, Byoung-Yong
    • 한국식물학회:학술대회논문집
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    • pp.68-82
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    • 1999
  • CHilling tolereance of plants are closely correlated with the degree of fatty acid unsaturation of membrane lipids. We studied the effects of low-temperature photoinhibition on the photochemical efficiency of photosystem II in terms of fatty acid unsaturation of thylakoid membranes lipids isolated from chilling -sensitive plants and chilling -resistant ones. To directly test the chilling tolerance of photosynthetic machinery in relation to membrane lipids, we further compared wild type tobacco plants with that of transgenic tobacco plants, in which the sensitivity to chilling had been enhanced by genetic modification of fatty acid unsaturation of chloroplast membrane lipids. The transgenic tobacco plants were found to contain reduced levels of unsaturated membrane fatty acids after being transformed with cDNA for glycerol-3-phophate acyltransferase from squash. The functional integrity of photosystem II during and recovery of photosynthesis from low-temperature photoinhibition will be discussed in connection with the degree of fatty acid unsaturation of chlorophast membranes lipids.

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신규(新規) 합성화합물들이 cyanobacteria의 광합성전자전달계에 미치는 영향 (The Effect of Newly Synthesized Compounds on the Photosynthetic Electron Transport of Cyanobacteria (Anacystis nidulans $R_2$))

  • 황인택;김진석;조광연;요네야마 코이치;요시다 시게오
    • 한국잡초학회지
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    • v.13 no.2
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    • pp.89-95
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    • 1993
  • 광합성 전자전달저해제의 탐색을 위한 biorational screening 방법으로 광합성 박테리아의 일종인 cyanobacteria의 표준형(wild type)과 $D_1$ 단백질의 구성 아미노산이 변환된 변이주 Di-1, G-264. Di-22 등 4종을 사용하여 신규합성 화합물에 대한 광합성 전자전달저해활성을 조사하여 구조-활성간의 특성을 검토하였고, 이들의 thermoluminescence band를 이용하여 결합부위를 비교하였다. 1. Phenol 화합물(E-series)들은 cyanobacteria를 이용한 광합성 전자전달 저해활성의 양상을 볼 때 diuron보다는 dinoseb과 비슷하였다. 2. 합성한 Phenol화합물에서 나타난 구조활성간의 특정으로는 치환기의 phenyl ring에 C1이 치환되지 않은 경우 Hill반응 저해활성이 나타나지 않았고, 화합물에 있는 두개의 ring을 연결하는 bridge의 길이가 길어질수록 Hill반응 저해활성은 약하게 나타났다. 3. Triazine 화합물(T-series)의 경우 T-27, T-28화합물은 대조약제 atrazine보다 각각 10, 30배 강한 저해활성을 나타내었고, 변이주 G-264에 대 한 저항성 비율이 atrazine보다 더욱 크게 나타나 이들 화합물들의 결합부위가 $D_1$ 단백질의 264번 위치와 깊은 관계가 있을 것으로 생각되었다. 4. Triazine 화합물에 있어서 치환기 -C-NH-는 전자전달계에 중요한 작용기로 생각되었다. 5. Thermoluninescence band를 이용하여 결합부위를 비교할 수는 있었지만, 명료하게 구분되지 않았다.

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Uitrastructure of Cryptoglena pigra from Korea

  • Kim, Jong-Im;Shin, Woong-Ghi
    • ALGAE
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    • v.22 no.4
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    • pp.325-331
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    • 2007
  • Cryptoglena pigra Ehrenberg from Korea was a photosynthetic euglenoid alga, which had typical characteristics of the Euglenales. The ultrastructure examination of C. pigra revealed certain features which were distinctly photosynthetic euglenoid: one U-shaped chloroplast with thylakoid membranes; two paramylon grains appressed to both sides of the chloroplast; eyespot associated with the chloroplast but not part of it. Three flagellar roots were associated with the two basal bodies. The four-membered dorsal root arose from the dorsal body and extended anteriorly following the reservoir membrane. At the base of the reservoir the dorsal band was nucleated by the dorsal root and it ran anteriorly between the reservoir membrane and eyespot. The dorsal band was continued with the microtubules of the canal and the pellicle. The singlet dorsal microtubules at the transition level arranged into doublets by a successive linkage of the existing adjacent microtubules, and the doublets rearranged into the cytoskeletal microtubules that were continuous with four microtubules in pellicles. Finally, the sixteen ridges gave rise to the pellicular ridges. The five to six-membered ventral root extended anteriorly into a cytoplasmic pocket through the reservoir and lined a cytoplasmic pocket.

벼잎 절편에서 Polyamine이 엽록소 함량 및 Chloroplast Peroxidase활성에 미치는 영향에 관한 연구 (Studies on the Effect of Polyamine on Chlorophyll Contents and Chloroplast Peroxidase Activities in Rice Leaf Segments)

  • 표병식;김영준강영희
    • KSBB Journal
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    • v.8 no.2
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    • pp.115-121
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    • 1993
  • 호르몬이 결여되고 polyamine이 농도별로 처리된 M MS배지에서 10일 동안 발아생장(light, 16hrs: d dark, 8hrs) 시켜서 얻은 벼 잎 절편에서 엽록소 함 량은 polyamine 처리구가 대조구에 비해 높았으며, s spermine(O.OlmM, O.lmM, ImM) 이 가장 효과적이였다. 한편 chloroplast peroxidase의 활성은 polyamine 처리구가 대조구에 비해 전반적으로 높았으며, 특히 1mM spermidine 처리구는 약 100% 정도 활성을 증가시켰다. SDS-PAGE에 의해 chloroplast thylakoid membrane protein의 band를 조사한 결과 polyamine 처리구와 대조구에서 56, 2 25Kd의 major band를 얻었으며 이 band들의 total a area는 polyamine 처리구가 대조구 보다 더 높았다. 이러한 결과들은 벼 유식물에서 엽록체 발달에 p polyamine이 중요한 인자로 작용한 것으로 사료된다.

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인삼 틸라코이드에서 Singlet Oxygen($^1$O$_2$) 생성에 미치는 전자전달계의 영향 (Effects of Light and Photosynthetic Electron Transport System on the Generation of Singlet Oxygen ($^1$O$_2$) in Ginseng Thylakoid Membrane)

  • 양덕조;채쾌;이성종;김용해;강영희
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.14 no.1
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    • pp.57-62
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    • 1990
  • In order to Investigate the mechanism of the leaf-burning disease of ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer), studies on the generation of singlet oxygen (1O2) and the photooxidation of the pigments were carried out in comparison with the ones of soybean (G1ycine max L). The studies were mainly focalized on the effects of light intensity, light intensity, inhibitor and electron donor/acceptor of the Photosynthetic electron transport system. When we measured the amounts of 1O2 generated in the thylakoids of ginseng and soybean by the irradiation of light (300 w/m2) as a function its time. It was identified that a higher amount of 1O2 was formed in the ginseng thylakoid than the case of soybean. A generation ratio of lO2 between ginseng and soybean sltbstantially identical in the range of light intensities 50∼150w/m2 However much higher amount of 1O2 was generated in ginseng by irradiation of strong intensity of light (200 500w/m2). Wave length dependency on the generation of 1O2 and the pigment photooxidation was observed on ginseng thylakoids; red light (600-700 nm) gave a maximum effect in the contrast with blur green light (400-60 nm). When the ginseng thylalioid was treated with the electron donor (Mn2+) and acceptors (DCPIP, FeCy) of the photosynthetic electron transport system. a drastic inhibition of 1O2 generation was observed. However, treatment with its inhibitors (DCMU, KCW) activated 1O2 generation. An interesting fact that an electron donor or acceptor of the photosystem II(P680) Inhibited 1O2 generation, suggests an intimate relationship between 1O2 generation and photosystem II.

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