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본 실험은 glufosinate 살포 후 식물체내에서 일어나는 생체반응의 양상을 분석하여 1차 또는 2차 작용점을 찾아내어 총체적인 glufosinate의 식물체 대사 저해과정을 구명하기 위해 대규모의 단백질 분리와 동정기술을 바탕으로 총체적인 단백질을 분석하는 단백질체학을 접목하여 수행하였다. 또한 농약을 비롯한 각종 화합물의 작용기작 또는 식물체내 대사경로 저해양상에 대한 해석이 단백질체 분석법에 의해 가능할 것 인지에 대해서도 검토하였다. 공시식물로서 벼(Oryza sativa. L. cv. Ilpumbyeo)를 이용하였고, 4엽이 형성된후까지 생육시킨 다음 glufosinate를 엽면 살포하여 단백질체의 변동을 조사한 결과 식물체내에서의 방어기작과 광합성 관련 단백질합성의 저해를 확인할 수 있었다.광합성 암반응의 중심인 Rubisco의 Large subunit와 Small subunit가 약제처리 후 4시간부터 감소를 보였고, 약제처리 농도가 높았을 때 현저한 감소를 보였다. 산화스트레스에 의해 생성되는 활성산소 소거계 효소인 Ascorbate peroxidase와 Dihydroascorbate reductase는 4시간 후부터 증가하는 양상을 보였다. 반면 72시간 후부터 Catalase는 감소하는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 glufosinate 처리에 의해 정상적인 아미노산 합성이 저해되고, Rubisco와 같은 효소의 합성이 저해 되어 광합성의 저해, 나아가서 활성산소의 생성과 활성산소 소거계 효소의 유도를 초래하였다고 볼 수 있다.

Proteomics analyzing the overall proteins by separation and identification techniques was introduced to clarify the inhibitive processes of glufosinate and to determine its mode of action. Rice (Oryza sativa L. cv. Ilpumbyeo) seedlings grown until the 4th-leaf stages in a growth chamber were utilized as test plants. The seedlings were given foliar treatment with glufosinate at the designated concentration following which changes in the physiological phenomenon and proteomes were investigated by the time-course. Inhibition of protein synthesis related to the photosynthesis and protective mechanisms were observed through the proteome analysis. The spot area of both large and small subunit of Rubisco catalyzing the CO2 introduction in the dark reaction of photosynthesis decreased in 4hrs after glufosinate treatment, especially at higher concentration. Furthermore, this trend became clearer with increasing time after glufosinate treatment. However, the enzymes scavenging the reactive oxygen produced under the oxidative stresses, ascorbate peroxidase and dehydroascorbate reductase, increased in 4 hrs after glufosinate treatment whereas the catalase decreased in 72 hrs after treatment. These phenomena became clearer after 72 hrs and at the higher concentration of glufosinate. From the above results, it is suggested that the normal synthesis of amino acids and proteins such as the photosynthetic enzymes, including Rubisco, is inhibited by glufosinate, which in turn affects the increase in reactive oxygens, the induction of their scavenging enzymes such as ascorbate peroxidase, and the reduction of chlorophyll fluorescence and photosynthesis, resulting in the chlorosis of leaves and the subsequent death of seedlings.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
Quinclorac의 특성과 작물에 미치는 영향 이인용 ;박재읍 ;류갑희 pp.83-100

Glufosinate 처리에 의한 벼(Oryza sativa)의 단백질체학적 변화양상 및 작용기작 해석 이영우 ;심이성 ;김용현 ;김성민 pp.101-110

호밀 파종시기가 유기농 콩밭 잡초 발생에 미치는 영향 이병모 ;지형진 ;류경열 ;박종호 ;이지현 pp.111-116

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제주지역 목초지 문제 외래잡초 가시비름의 발생생태와 번식특성 오세문 ;문병철 ;김창석 ;이인용 pp.132-138

식물피복과 콩 파종밀도가 논 재배 콩의 잡초 발생 및 콩 생장에 미치는 영향 김 선 ;임일빈 ;강종국 ;이상복 ;안설화 pp.139-145

목초지 방제곤충 좀남색잎벌레 및 분홍무늬들명나방 방사에 의한 돌소리쟁이의 생물적 방제 박재읍 ;박진영 ;이인용 ;권오석 pp.146-151

긴병꽃풀(Glechoma hederacea) 정유의 제초활성 김성문 ;김희연 ;황기환 ;전익조 pp.152-160

삼지구엽초 유래 살초활성물질 methyl-p-hydroxybenzoate가 유채의 생리화학반응에 미치는 영향 임상현 ;김희연 ;김성문 pp.161-170

Antioxidant activity and cytotoxicity of methanol extracts from aerial parts of several edible weed species Sang-uk Chon pp.171-180

Benzobicyclon의 잡초벼 방제 특성 임일빈 ;김 선 ;안승현 ;안설화 ;조승현 pp.181-188

참고문헌 (17건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 1993 Antioxidants in higher plants. CRC Press Boca Raton 미소장
2 Copper Enzymes in Isolated Chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris 네이버 미소장
3 Anti-Oxidative Effect of Elevated COConcentration in the Air on Maize Hybrids Subjected to Severe Chill 네이버 미소장
4 Hairy roots of Brassica napus: I. Applied glutamine overcomes the effect of phosphinothricin treatment. 네이버 미소장
5 The response of spring wheat (Triticum aestivum L.) to ozone at higher elevations 네이버 미소장
6 Proteomic dissection of plant development. 네이버 미소장
7 Biotechnology: Acquired or Consumed? 네이버 미소장
8 A hydroponic rice seedling culture model system for investigating proteome of salt stress in rice leaf 네이버 미소장
9 Changes in the Activities of Anti-Oxidant Enzymes during Exposure of Intact Wheat Leaves to Strong Visible Light at Different Temperatures in the Presence of Protein Synthesis Inhibitors 네이버 미소장
10 1987. The effective of phosphinothrictin on photosynthesis II. The causes of inhibition of photosynthesis. Z. Naturforsch. 42c:270-278. 미소장
11 2002. The rice of ROS. Trend in Biochemical Science. 27 (9):483-486. 미소장
12 Molecular characterization of cDNA encoding oxygen evolving enhancer protein 1 increased by salt treatment in the mangrove Bruguiera gymnorrhiza. 네이버 미소장
13 1994. Glufosinate, The Pesticide Manual. Crop Protection Publications, p. 541-542. 미소장
14 1990. Effect of Glufosinate (phosphinothricin)on Amino Acid Content. Photorespiration and Photosynthesis. Pesticide Science. 30:422-424. 미소장
15 Government backs proteome proposal. 네이버 미소장
16 Photorespiration: Metabolic Pathways and Their Role in Stress Protection 네이버 미소장
17 1976. Laboratory Manual For Physiological Studies of Rice. International Rice Research Institute, Manila, p. 61-65. 미소장

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