Chlorella is a eukaryotic organism that can be used as an industrial host to produce recombinant proteins. In this study, a salt-inducible promoter (SIP) was isolated from the freshwater species Chlorella vulgaris PKVL7422 from the screening of genes that were upregulated after salt treatment. Several cis-acting elements, including stress response elements, were identified in the isolated SIP. Moreover, the Gaussia luciferase gene was cloned after the SIP and transformed into C. vulgaris to test the inducibility of this promoter. Reexamination of transcriptome of C. vulgaris revealed that genes involved in the synthesis of methyl jasmonic acid (MeJA), gibberellin (GA), and abscisic acid (ABA) were upregulated when C. vulgaris was treated with salt. Furthermore, the expression level of recombinant luciferase increased when the transformed C. vulgaris was treated with salt and MeJA, GA, and ABA. This study represents the first report of the C. vulgaris SIP and highlights how transformed microalgae could be used for robust expression of recombinant proteins.
지치 (Lithospermum erythorhizon SIEB, et ZUCC)의 잎조직으로부터 유도한 캘러스를 현탁배양하여 약리성 지방산인 ${\gamma}$-linolenic acid (GLA)를 생산하는 기술을 확립하고자 탄소원, 질소원, 생장조절제의 영향을 조사하였다. 캘러스 유도는 1.0 mg/L 2,4-D 단용첨가시 가장 왕성하였다. Sucrose 88mM농도에서 세포생육이 가장 왕성하고 총지방산(TFA)중 GLA비율이 높아 단위건물중당 TFA함량이 가장 낮았음에도 flask당 GLA생산량은 가장 많았다. 질소원으로서 potassium nitrate농도증가는 세포생장 및 지방산함 량 및 GLA함량을 증가시켰으며 최고 처리농도인 56.3 mM 에서 최고수준을 나타냈다. IAA 첨가는 배양세포 생장량을 증가시켰고 2,4-D는 배양세포내의 총지방산 함량을 높이는 결과를 나타내었으나, kinetin과 BA는 세포생육에 저해적 영향을 나타냈다. $10^{-7}$ M ABA는 캘러스생장을 유의적으로 증가시켰으며 TFA 및 GLA함량도 증가시켰으나 현탁배양세포의 생육과 지방산 축적에는 저해적으로 작용하였다.
Ginseng zygotic embryos, seedlings, and exised cotyledonary nodes were cultured on Murashinge and Skoog's(MS) medium, supplemented with 6-benzyladenine(BA) and gibberellic acid(GA3) to induce flower buds. As the concenteration of nitrogen compounds in MS medium was reduced to half of its strength, the flowering frequency of zygotic embryos increased up to 90%. The optimum concentration of sucrose in the medium for flowering of seedlings was 30-60 g/1. In all cases flower buds were formed on elongated axillary branches from the cotyledonary nodes, while the apices remained vegetative. When zygotic embryos and excised cotyledonary nodes were cultured on the medium, supplemented with all possible combinations of BA, GA3, and abscisic acid(ABA) of 5 $\mu$M indole-3-acetic acid(IAA) in the above combinations did not affect flowering. These results suggest that cytokinins, gibberellins, and inhibitors play primary, permissive, and preventive roles, respectively, in the induction of flowering of ginseng.
The aim of this study was to investigate the effect of plant growth at several different growing periods on antioxidant activities and zeatin and ABA contents of Artemisia iwayomogi. Measurements of antioxidant activities, lipid peroxidation inhibition, and superoxide radical scavenging activity were done using PMS, NBT and lipid auto-oxidation analysis, respectively. The results show that activities of antioxidants from Artemisia iwayomogi had much higher than BHT. DPPH free radical scavenging effect of Artemisia leaf extract was increased from $71.06{\pm}4.36%$ in April to $90.06{\pm}4.41%$ in October. Activities of superoxide radical scavenging and lipid peroxidation inhibition were $33.83{\pm}3.45%$ and $45.60{\pm}3.10$ in April and then increased to $84.40{\pm}4.00%$ and $75.86{\pm}3.50%$ in October, respectively. An ELISA technique has been developed for the determination of zeatin and ABA in Artemisia leaves. By this method, the content changes of zeatin and ABA from Artemisia during the growth were investigated. The zeatin content in leaf was measured to be $186.86{\pm}1.40$ pmol/g dry weight in April, however, decreased to $117.93{\pm}5.83$ pmol in October. The ABA content in leaf increased from $19.00{\pm}1.26$ nmol in April to $68.20{\pm}2.52$ nmol in October. Relationship between antioxidant activities and plant hormone contents was indicated that antioxidant activity may depend on decreasing zeatin content or increasing ABA content.
Invertase (${\beta}$-D-fructofuranosidase; EC 3.2.1.26) catalyzes the conversion of sucrose into glucose and fructose and is involved in an array of important processes, including phloem unloading, carbon partitioning, the response to pathogens, and the control of cell differentiation and development. Its importance may have caused the invertases to evolve into a multigene family whose members are regulated by a variety of different mechanisms, such as pH, sucrose levels, and inhibitor proteins. Although putative invertase inhibitors in the Arabidopsis genome are easy to locate, few studies have been conducted to elucidate their individual functions in vivo in plant growth and development because of their high redundancy. In this study we assessed the functional role of the putative invertase inhibitors in Arabidopsis by generating transgenic plants harboring a putative invertase inhibitor gene under the control of the CaMV35S promoter. A transgenic plant that expressed high levels of the putative invertase inhibitor transcript when grown under normal conditions was chosen for the current study. To our surprise, the stability of the invertase inhibitor transcripts was shown to be down-regulated by the phytohormone ABA (abscisic acid). It is well established that ABA enhances invertase activity in vivo but the underlying mechanisms are still poorly understood. Our results thus suggest that one way ABA regulates invertase activity is by down-regulating its inhibitor.
오이묘가 저온피해를 입기 전, 후 토양수분조건과 몇 가지의 화학물질처리가 오이묘의 냉해 경감에 미치는 영향을 연구한 결과 토양수분 -0.3bar 적습상태에서 07:00시에 $2^{\circ}C$로 저온처리를 했을 때, 생존율은 28.3%이었으나 -5.5bar에서는 83.3%로 높아져 토양수분이 건조하면 저온피해가 감소되었다. 그러나 18:00시에 저온처리하면 -0.3bar에서도 생존율은 87% 이상이었다. 토양수분이 건조하면 엽신의 ABA함량은 크게 증가되었다. 저온처리 전, 후 ABA의 토양 및 엽면처리는 오이묘의 생존율을 유의하게 증가시켰고 세포의 전해질 누출량도 현저하게 감소시켰으며, 수량의 감소를 경감시켰다. 또한 ABA 처리는 저온처리 후보다는 저온처리 전에, 엽면처리보다는 토양에 처리하는 것이 보다 효과적이었다. ABA($10^{-5}M$)와 더불어 요소(0.2%)와 $KH_2PO_4$의 엽면살포는 오이의 생장과 수량에 미치는 저온피해를 경감시키는데 효과적이었다.
The enzyme invertase contributes to sugar unloading, pathogen defense, differentiation and development in plants. We cloned the complete cDNA of a soluble acid invertase from pea seedlings (Pisum sativum) via RT-PCR and the rapid amplification of the cDNA end (RACE) technique. The full-length cDNA of the soluble pea invertase comprised 2237 bp and contained a complete open reading frame encoding 647 amino acids. The deduced amino acid sequence showed high homology to soluble acid invertases from various plants. Northern blot analysis demonstrated the soluble acid invertase gene of P. sativum was strongly expressed in sink organs such as shoot tips and root tips, and induced by abscisic acid, gibberellic acid and jasmonic acid in shoots. Especially, gibberellic acid enhanced the gene expression of the soluble acid invertase in a time-dependent manner. This study presents that the gene expression patterns of a soluble acid invertase from pea are strongly consistent with the suggestion that individual invertase gene product has different functions in the growing plant.
본 연구는 조평과 조운의 벼 출수 후 적산온도와 검정온도에 따른 수발아 발생 정도를 조사하고, RNA-sequencing 방법을 사용하여 수발아 발생 원인을 찾았다. 품종간 수발아성에 관여하는 생리적, 유전학적 요인을 구명하고자 수행하였으며 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 출수 후 적산온도가 높아질수록, 검정온도가 높아질수록 수발아 처리시 수발아율이 높았고, 조운벼가 내수발아성이 강하고, 조평벼가 수발아성이 높은것으로 나타났다. 2. 수발아성이 높은 조평벼를 대상으로 한 RNA-sequencing 결과 ABA 생합성에 관여하는 OsNCEDs의 발현이 감소하고, ABA 분해에 관여하는 OsCYP707As의 발현이 증가하였다. 3. 조평과 조운의 OsNCEDs와 OsCYPY707As의 Quantitation Real-Time PCR 결과 조평보다 조운에서 OsNCEDs의 발현이 높게 나타나 수발성과 상관관계를 보였으나, OsCYP707As는 수발아성과 상관관계를 보이지 않았다. 4. 조운벼는 등숙기간중 종실내 ABA함량이 조평보다 높으며 수발아 처리시 남아있는 ABA함량이 높아 내수발아성이 상대적으로 강하게 나타났다.
본 시험은 주요 왜성대목인 M.26 과 M.9, 발근력이 낮은 O.3, 발근력이 높은 Mo.84 등 4 종류의 사과 대목 품종을 재료로 휘묻이 번식시 황화처리에 따른 발근 부위의 생리적 변화를 시기별로 각각 비교, 분석하여 부정근 발생에 관여하는 요인을 구명하고자 하였다. 휘묻이 번식시 대목별 발근율은 Mo.84가 가장 높았고, O.3가 가장 낮았다. 대목 별 휘묻이 전 후의 IAA함량은 황화 처리 전 발근력이 높은 Mo.84에서 가장 높았으나 휘묻이 일수가 경과할 수록 IAA 힘량 변화는 일정한 경향이 없었다. 반면 발근력이 기장 좋은 Mo.84의 ABA 함량은 휘묻이 처리 전 후 모두 가장 낮게 나타났다. 또한 휘묻이 처리전에 비하여 처리후에서 ABA 함량은 모든 대목 품종에서 감소하였다. Boron의 함량은 발근율이 낮은 O.3에서 가장 낮게 나타났으며, C/N율은 모든 대목들에서 발근율이 높은 Mo.84 대목이 가장 높게 나타났다. 그러므로, 대목의 휘묻이 처리에 따른 IAA 함량은 대목의 발근율에 미치는 주요한 요인이 아닌 것으로 판단되지만 ABA 함량과 boron의 수준은 사과왜성대 목들의 발근을 제한하는 요인으로 추정된다.
쎌러리(Apium graveolens L.)의 체세포배 발생 및 인공종자 발아에 있어서 분자수준의 기작을 이해하기 위하여 ABA 및 저온처리에 의한 단백질합성변화에 관한 연구를 수행하였다. 단백질함량과 질산환원효소 활성도는 ABA 및 저온처리한 체세포배 및 유식물은 처리하지 아니한 것에 비하여 특히 유식물에서보다 체세포배 발생시에 더욱 높았다. 2차원 전기영동결과 ABA 및 저온처리에 의하여 심장 형배 시기에서는 30 KD, 32 KD, 171 KD 및 205 KD의 단백질과 자엽시기배에서는 29 KD, 33 KD, 37 KD, 38 KD, 41 KD, 55 KD, 66 KD, 및 110 KD 단백질이 합성되어졌다. 또한 심장형배에서는 42 KD, 44 KD, 59 KD, 64 KD, 101 KD, 104 KD, 및 190 KD의 단백질과 자엽시기에서는 29 KD 및 116 KD의 단백질이 억제되었다. 체세포배 발생 및 인공종자 발아에 있어서 ABA및 저온처리에 의해서 단백질이 합성되어지거나 억제되는 것이 동시에 일어났으며 주로 산성단백질에서 변화가 일어났다. 이와같은 결과는 체세포배 발생과정에서 그리고 체세포배 발아와 유식물의 생장과정에서 환경변화에 적응하기 위한 대사상의 변화가 일어나는 것으로 추정된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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