• Journal of Plant Biology
• /
• 제36권3호
• /
• pp.267-273
• /
• 1993

Promoters of the chlorophyll a/b bidning protein genes, cab1, and cab2, of Arabidopsis thaliana were studied for their functions in differential expression during greening of etiolated shoots. The etiolated shoots were derived from leaves of transgenic tobacco plants with the cab-CAT (chloramphenicol acetyltransferase) translational fusions, and CAT activity was measured to monitor the activities of the cab promoters. Cab1 promoter activity increased rapidly and showed saturation after about 24 hours of greening, but that of cab2 increased with about 2 day-lag period and showed saturation after 6 days. Cab1 promoter activity was more sensitive to levulinic acid (LA) compared with cab2 activity. Cab2 promoter activity was inhibited more sensitively by chloramphynicol (CAP) than by inhibitors of Chl formation. Cab1 promoter activity was, however, inhibited less sensitively by CAP than by LA. The treatment of abscisic acid (ABA) did not block Chl synthesis so significantly as LA treatment did, and cab2 promoter activity was much less sensitive to ABA compared with that of cab1. These results suggest that cab1 expression is strongly related with Chl formation, possibly with $\delta$-aminolevulinic acid accumulation, and cab2 expression is suppressed more by the blockage of translation of Chl a-apoproteins than by the blockage of Chl a accumulation.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.115-118
• /
• 1998

작약의 종자로부터 절취한 배를 기내 발아시켜 획득한 자엽조직으로부터 체세포배발생에 적합한 배지내의 식물생장 조절제 조성을 밝히기 위하여 전배양배지와 배유도배지의 식물생장조절제 조성별 체세포배 발생율과 접합자배의 구조와 동일한 정상 체세포배 발생 정도를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 자엽으로부터 체세포배발생을 위한 식물생장조절제로 ABA가 첨가된 배지에서 체세포배 발생율이 높았으며, 특히 ABA가 0.5 mg/L 첨가된 배지에서 59.9%의 높은 체세포배 발생율을 나타내었다. ABA가 첨가된 배지에서 접합자배를 배양할 경우 발아가 저해되고 발아한 식물체가 비정상적인 형태로 발달하는 현상이 나타났으나 이들 비정상적인 형태의 자엽으로부터 체세포배 발생이 효과적이었으며, ABA가 0.5 mg/L 첨가된 배지에서 자엽으로부터 발생된 체세포배의 형태는 2개의 자엽을 갖는 정상체세포배가 22.6%, 3개 19.5%, 1개 9.8%로 나타났으며 볼링핀 또는 나팔모양의 비정상적인 배는 1.3%로 낮게 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제29권7호
• /
• pp.1124-1136
• /
• 2019

Salinity is one of the major abiotic stresses that cause reduction of plant growth and crop productivity. It has been reported that plant growth-promoting bacteria (PGPB) could confer abiotic stress tolerance to plants. In a previous study, we screened bacterial strains capable of enhancing plant health under abiotic stresses and identified these strains based on 16s rRNA sequencing analysis. In this study, we investigated the effects of two selected strains, Bacillus aryabhattai H19-1 and B. mesonae H20-5, on responses of tomato plants against salinity stress. As a result, they alleviated decrease in plant growth and chlorophyll content; only strain H19-1 increased carotenoid content compared to that in untreated plants under salinity stress. Strains H19-1 and H20-5 significantly decreased electrolyte leakage, whereas they increased $Ca^{2+}$ content compared to that in the untreated control. Our results also indicated that H20-5-treated plants accumulated significantly higher levels of proline, abscisic acid (ABA), and antioxidant enzyme activities compared to untreated and H19-1-treated plants during salinity stress. Moreover, strain H20-5 upregulated 9-cisepoxycarotenoid dioxygenase 1 (NCED1) and abscisic acid-response element-binding proteins 1 (AREB1) genes, otherwise strain H19-1 downregulated AREB1 in tomato plants after the salinity challenge. These findings demonstrated that strains H19-1 and H20-5 induced ABA-independent and -dependent salinity tolerance, respectively, in tomato plants, therefore these strains can be used as effective bio-fertilizers for sustainable agriculture.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제47권4호
• /
• pp.241-249
• /
• 2023

Background: This study analyzed the drought responses of five forest tree species grown in Korean peninsula, Korean fir Abies koreana (Ak), eastern white pine Pinus strobus (Ps), keyaki Zelkova serrata (Zs), tulip tree Liriodendron tulipifera (Lt), and Japanese elm Ulmus japonica (Uj). Physiological (chlorophyll, root collar diameter [RCD]) and biochemical responses (non-structural carbohydrates, proline, lipid peroxidase and abscisic acid [ABA]) of the plants grown under mild (MD) and severe drought (SD) were compared. Results: In this study, three soil moisture regimes: control (100% precipitation), MD (60% reduction in precipitation) and SD (20% reduction in precipitation) were applied. Soil moisture content showed high water content in control site compared to MD and SD. A decline in RCD was found for Korean fir, keyaki, and tulip plants, with eastern white pine and Japanese elm showing no significant decline to the prolonged drought exposure (both MD and SD). Total chlorophyll showed a significant decline in Korean fir and tulip, with the sugar levels indicating a significant increase in Korean fir and keyaki species under SD compared to control plants. Non-significant decline in sugar level was noted for eastern white pine and Japanese elm. High accumulation of ABA, malondealdehyde and proline was noted in Korean fir, tulip, and keyaki under SD compared to control. Signs of tree mortality was only observed in Korean fir under MD (38%) and SD (43%). Conclusions: The observed findings indicate the drought responses of five tree species. The majority of the morpho-physiological (especially mortality) and biochemical variables assessed in our study indicate superior long-term drought resistance of Ps and Uj compared to the highly sensitive Ak, and moderately sensitive Lt and Zs. The results provided will help species selection for afforestation programs and establishment of sustainable forests, especially of drought-tolerant species, under increased frequency and intensity of spring and summer droughts.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제40권4호
• /
• pp.358-376
• /
• 2024

Inoculation of Chinese cabbage leaves with high titer (10⁷ cfu/ml) of the non-adapted bacteria Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv) strain Bv5-4a.1 triggered rapid leaf tissue collapses and hypersensitive cell death (HCD) at 24 h. Electrolyte leakage and lipid peroxidation markedly increased in the Xcv-inoculated leaves. Defence-related gene expressions (BrPR1, BrPR4, BrChi1, BrGST1 and BrAPX1) were preferentially activated in the Xcv-inoculated leaves. The Xcv-triggered HCD was attenuated by continuous light but accelerated by a dark environment, and the prolonged high relative humidity also alleviated the HCD. Constant dark and increased relative humidity provided favorable conditions for the Xcv bacterial growth in the leaves. Pretreated fluridone (biosynthetic inhibitor of endogenous abscisic acid [ABA]) increased the HCD in the Xcv-inoculated leaves, but exogenous ABA attenuated the HCD. The pretreated ABA also reduced the Xcv bacterial growth in the leaves. These results highlight that the onset of HCD in Chinese cabbage leaves initiated by non-adapted pathogen Xcv Bv5-4a.1 and in planta bacterial growth was differently modulated by internal and external conditional changes.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제29권4호
• /
• pp.427-434
• /
• 2013

2R,3R-Butanediol, a volatile compound produced by certain rhizobacteria, is involved in induced drought tolerance in Arabidopsis thaliana through mechanisms involving stomatal closure. In this study, we examined the involvement of nitric oxide and hydrogen peroxide in induced drought tolerance, because these are signaling agents in drought stress responses mediated by abscisic acid (ABA). Fluorescence-based assays showed that systemic nitric oxide and hydrogen peroxide production was induced by 2R,3R-butanediol and correlated with expression of genes encoding nitrate reductase and nitric oxide synthase. Co-treatment of 2R,3R-butanediol with an inhibitor of nitrate reductase or an inhibitor of nitric oxide synthase lowered nitric oxide production and lessened induced drought tolerance. Increases in hydrogen peroxide were negated by co-treatment of 2R,3R-butanediol with inhibitors of NADPH oxidase, or peroxidase. These findings support the volatile 2R,3R-butanediol synthesized by certain rhizobacteria is an active player in induction of drought tolerance through mechanisms involving nitric oxide and hydrogen peroxide production.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.417-420
• /
• 2006

치커리(Cichorium intybus L.)의 우량 종근 생산을 위한 휴면 특성을 구명하기 위해 시기별로 생육 특성과 ABA 함량을 조사하였다. $5^{\circ}C$ 이하의 저온누적시간은 10월 7일부터 12월 3일 조사까지는 서서히 증가하는 경향을 나타내었으나 이후 증가폭이 커졌다. 종근 무게는 10월 말부터 12월 3일 조사까지 큰 폭으로 증가하였으나, 이후부터 12월 17일 조사까지 거의 증가하지 않았다. 종근 내 ABA 함량은 10월 7일부터 12월 3일 조사까지 아주 낮은 수준으로 변화가 거의 없었으나, 이후 12월 10일 조사에서 급격히 증가하였고 2주후인 12월 24일 조사에서 급격히 감소하였다. 따라서 $5^{\circ}C$이하의 저온누적시간이 큰 폭으로 증가하고 종근 무게가 변화하지 않는 시기, 그리고 ABA 함량이 급격히 증가하는 시기를 고려하면, 치커리는 12월 3일 이후부터 대략 2주간 내재 휴면을 하고 이를 타파하기 위한 저온요구시간은 대략 240시간 정도로 생각된다.

• 원예과학기술지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.355-357
• /
• 1998

무궁화 (Hibiscus syriacus 'Honghwarang')의 휴면특성을 구명하고자 온도와 생장조절물질을 처리하여 맹아(萌芽) 차이를 비교하였다. 맹아는 온도가 높을수록 빨랐으며($10{\sim}30^{\circ}C$), $30^{\circ}C$ 무처리구는 삽목 후 4일만에 맹아하기 시작하여 6일경에는 100% 맹아했다. GA와 BA처리도 대조구인 무처리와 큰 차이 없이 $20^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 6일만에 맹아하여 62.5%의 높은 맹아율을 나타내었다. ABA 침지처리는 $25^{\circ}C$이하의 온도에서는 맹아율이 저조하였으나, $25^{\circ}C$이상의 온도에서는 삽목 6일 후에 맹아하기 시작하여 12일 후에 93% 맹아되어, 고온 조건에서는 생장억제제인 ABA처리가 맹아억제에 전혀 효과가 없었다.

• 한국작물학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 1989

추대두형품종을 조파 또는 적파 재배하여 개체당 생육량을 증대시키면서 건실한 생육을 유동하기 위하여 생장조절제를 처리하였을 때 이들이 콩의 생육 및 수량형질에 영향하는 바를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조파할 경우 적파에 비하여 주경절수, 분기수, 협수, 100립량 등의 형질들이 증가되는 경향을 보였으며 10a당 수량도 8% 증가했다. 2. TIBA 또는 ABA 처리는 경장단축, 경직경증대 및 도복경감 등 건실한 생육을 유도하는데 효과적이었으며 결협률 주당입수를 증대시켜 종실수량이 6% 이상 증가하였다. 특히 TIBA 처리에 의해서는 12%의 수량이 증대되었다. 3. 생장조절제 처리횟수에 있어서는 6엽기에서부터 5일 간격으로 2∼3회 처리하는 것이 건실한 생육을 유도하여 수량이 증대되었으며 3회 처리구에서는 도복경감, 결협률 및 천립량 증대효과가 크게 나타나 16%의 수량이 증대되었다. 4. 본 실험에 사용한 생장조절제 중에서느 TIBA의 효과가 가장 좋아서 조파구나 적파구에서 모두 TIBA 3회 처리구에서 20% 이상의 수량이 증대되었다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.571-577
• /
• 2017

ABA는 식물에서 비 생물학적 스트레스 내성에 관여하는 중요한 식물 호르몬이다. 애기장대의 group A bZIP 전사인자는 ABA 신호전달 과정에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 그러나 벼에서는 group A bZIP 전사인자의 기능이 잘 알려져 있지 않다. 따라서 우리는 벼에서 group A bZIP 전사인자인 OsABF3(Oryza sativa ABA responsive element binding factor 3)를 연구하였다. 이를 위해 벼의 다양한 조직과 다양한 스트레스(가뭄, 염분, 저온, ABA, 산화 스트레스)에 따른OsABF3발현 패턴을 분석하였다. 또한 maize의 원형질체에서 GFP fusion 벡터를 사용한 세포 내 위치 분석을 통해 OsABF3가 핵단백질이라는 것을 확인하였다. Yeast one-hybrid 실험을 통해 OsABF3의 C-terminal 부분이 ABREs에 결합한다는 것과 N-terminal 부분이 하위 유전자의 transactivation 하는데 필요하다는 것을 알 수 있었다. 그리고 T-DNA가 삽입된 OsABF3의 homozygous 돌연변이체가 야생형과 과발현체에 비해 발아와 발아 후 단계에서 고농도의 ABA에 대한 민감도가 더 감소한 것을 알 수 있었다. 결과적으로 종합해 볼 때 OsABF3는 ABA의 의존적인 경로를 통해 비 생물학적 스트레스에 반응하는 유전자의 발현을 조절하는 기능을 하는 전사 조절자이다. 또한 OsABF3의 transactivation을 측정하는 실험에 있어서 억제 domain이 존재한다는 결과를 얻었다.