Song, Sang-Kee;Jang, Hyeon-Ung;Kim, Yo Han;Lee, Bang Heon;Lee, Myeong Min
BMB Reports
/
v.53
no.3
/
pp.160-165
/
2020
The root meristem of Arabidopsis thaliana is protected by the root cap, the size of which is tightly regulated by the balance between the formative cell divisions and the dispersal of the outermost cells. We isolated an enhancer-tagged dominant mutant displaying the short and twisted root by the overexpression of ZINC-FINGER OF ARABIDOPSIS THALIANA1 (ZAT1) encoding an EAR motif-containing zinc-finger protein. The growth inhibition by ZAT1 was shared by ZAT4 and ZAT9, the ZAT1 homologues. The ZAT1 promoter was specifically active in the outermost cells of the root cap, in which ZAT1-GFP was localized when expressed by the ZAT1 promoter. The outermost cell-specific expression pattern of ZAT1 was not altered in the sombrero (smb) or smb bearskin1 (brn1) brn2 accumulating additional root-cap layers. In contrast, ZAT4-GFP and ZAT9-GFP fusion proteins were distributed to the inner root-cap cells in addition to the outermost cells where ZAT4 and ZAT9 promoters were active. Overexpression of ZAT1 induced the ectopic expression of PUTATIVE ASPARTIC PROTEASE3 involved in the programmed cell death. The EAR motif was essential for the growth inhibition by ZAT1. These results suggest that the three related ZATs might regulate the maturation of the outermost cells of the root cap.
Park, Chan Ho;Roh, Jeehee;Youn, Ji-Hyun;Son, Seung-Hyun;Park, Ji Hye;Kim, Soon Young;Kim, Tae-Wuk;Kim, Seong-Ki
Molecules and Cells
/
v.41
no.10
/
pp.923-932
/
2018
Ethylene regulates numerous aspects of plant growth and development. Multiple external and internal factors coordinate ethylene production in plant tissues. Transcriptional and post-translational regulations of ACC synthases (ACSs), which are key enzymes mediating a rate-limiting step in ethylene biosynthesis have been well characterized. However, the regulation and physiological roles of ACC oxidases (ACOs) that catalyze the final step of ethylene biosynthesis are largely unknown in Arabidopsis. Here, we show that Arabidopsis ACO1 exhibits a tissue-specific expression pattern that is regulated by multiple signals, and plays roles in the lateral root development in Arabidopsis. Histochemical analysis of the ACO1 promoter indicated that ACO1 expression was largely modulated by light and plant hormones in a tissue-specific manner. We demonstrated that point mutations in two E-box motifs on the ACO1 promoter reduce the light-regulated expression patterns of ACO1. The aco1-1 mutant showed reduced ethylene production in root tips compared to wild-type. In addition, aco1-1 displayed altered lateral root formation. Our results suggest that Arabidopsis ACO1 integrates various signals into the ethylene biosynthesis that is required for ACO1's intrinsic roles in root physiology.
The experiment was carried out to investigate the effects of sulfuric acid and nitric acid among the main components of simulated acid rain (SAR) on the growth of vegetative organs and seed germination of Arabidopsis thaliana. The Arabidopsis treated with SAR supplemented with sulfuric and nitric acids, respectively, showed 28% and 30% decrease of shoot and root growth compared to the control plants, and also many necrotic spots on leaf surfaces after SAR treatment were observed. The shoot and root length for plants grown with nitric acid rain was 14% and 17% lower, respectively, compared to the control, whereas those grown with sulfuric acid rain was 24% and 25% lower than control plants. When Arabidopsis seeds were sown in distilled water, germination rate was 100% after 7 days. However, 80% in SAR medium supplemented with sulfuric and nitric acids, 88% in sulfuric acid rain medium and 93% in nitric acid rain medium. The germination abilities of seeds harvested from SAR supplemented with sulfuric and nitric acids, sulfuric acid rain, and nitric acid rain were 73%, 73% and 94%, respectively. Consequently, sulfuric acids showed more inhibitory effects than nitric acids on the growth of vegetative organs as well as germination rates in Arabidopsis.
Colonization studies previously performed with a green-fluorescent-protein, GFP, labeled derivative of Bacillus amyloliquefaciens FZB42 revealed that the bacterium behaved different in colonizing surfaces of plant roots of different species (Fan et al., 2012). In order to extend these studies and to elucidate which genes are crucial for root colonization, we applied targeted mutant strains to Arabidopsis seedlings. The fates of root colonization in mutant strains impaired in synthesis of alternative sigma factors, non-ribosomal synthesis of lipopeptides and polyketides, biofilm formation, swarming motility, and plant growth promoting activity were analyzed by confocal laser scanning microscopy. Whilst the wild-type strain heavily colonized surfaces of root tips and lateral roots, the mutant strains were impaired in their ability to colonize root tips and most of them were unable to colonize lateral roots. Ability to colonize plant roots is not only dependent on the ability to form biofilms or swarming motility. Six mutants, deficient in abrB-, sigH-, sigD-, nrfA-, yusV and RBAM017410, but not affected in biofilm formation, displayed significantly reduced root colonization. The nrfA- and yusV-mutant strains colonized border cells and, partly, root surfaces but did not colonize root tips or lateral roots.
Kim, Ho Bang;Bae, Ju Hee;Lim, Jung Dae;Yu, Chang Yeon;An, Chung Sun
Molecules and Cells
/
v.23
no.3
/
pp.405-409
/
2007
A putative type-I chalcone isomerase (CHI) cDNA clone EuNOD-CHI was previously isolated from the root nodule of Elaeagnus umbellata [Kim et al. (2003)]. To see if it encodes a functional CHI, we ectopically overexpressed it in the Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) transparent testa 5 (tt5) mutant, which is defective in naringenin production and has yellow seeds due to proanthocyanidin deficiency. Ectopic overexpression of EuNOD-CHI resulted in recovery of normal seed coat color. Naringenin produced by CHI from naringenin chalcone was detected in the transgenic lines like in the wild-type, whereas it was absent from the tt5 mutant. We conclude that EuNOD-CHI encodes a functional type-I CHI. In situ hybridization revealed that EuNOD-CHI expression is localized to the infected cells of the fixation zone in root nodules.
The root hair provides a major entering spot for the symbiotic legume rhizobia. It is obvious that dynamic cell wall modification occurs in the plant root hair during the early microbe invasion. Expansins are nondestructive cell wall-modifying proteins that are involved in cell growth and differentiation. Among about 40 expansin genes in Arabidopsis, two expansin genes are expressed specifically in the root hair cell. Orthologous genes of this Arabidopsis root hair expansins have been found in other Brassica members, rice, and Medicago truncatula (a legume). In this review, I discuss the probable function of expansins during the early symbiotic process between the root hair and microbes and the regulation of root hair expansin genes in a comparative approach.
This study was performed to examine the accumulated concentrations (conc.) of cadmium (Cd) in the organs of Arabidopsis thaliana grown in the soil with different conc. of Cd. The official standard conc. of Cd of pollutant exhaust notified by the Korean ministry of environment (0.1 mg/L) and ten times higher (1 mg/L) and fifty times higher (5 mg/L) conc. and no Cd in the soil as control were used for this investigation. The results showed that accumulated conc. of Cd in the stems of plant grown in the soil with different conc. (0.1, 1 and 5 mg/L) were increased 9%, 24% and 286% respectively, compared with normal plant stem. The accumulated conc. of Cd in the leafs of plant gown in the soil with official standard conc. and conc. ten times higher and conc. fifty times higher were increased 3%, 22% and 453%, respectively, compared with normal plant leaf. The accumulated conc. of Cd in the root of plant grown in the soil with 0.1 and 1 mg/L conc. of Cd were increased 6%, 19%, respectively, compared with normal plant root. However, it was observed about 84% of increased accumulation of the Cd in the root of plant, when highest (5 mg/L) conc. was used. The accumulated conc. of Cd in the different organs of Arabidopsis thaliana were increased according to increase of Cd conc. in the soil. When official standard conc. and ten times higher conc. of Cd were used, the accumulated conc. of Cd increased average 6%, 21%, respectively, compared with normal plant organ, and the accumulated conc. of Cd between leaf, stem and root were not significant. However, the accumulated conc. of Cd in the plant organs gown in the conc. fifty times higher were increased about 285%, compared with normal plant. In addition, the accumulated conc. of Cd in different organs of Arabidopsis thaliana exhibited wide differences between organs, that is, stem was increased 118% than root, leaf was increased 256%, 64% than root and stem, respectively. These results show that accumulated conc. of Cd in Arabidopsis thaliana with highest (5 mg/L) conc. of Cd in soil, were much higher in the leaf than the stem or root in proportion to the conc. of Cd contaminated within the soil.
Kim, Seon Woong;Park, Arom;Ahn, Dong Gyu;Kim, Soon Young
Korean Journal of Plant Resources
/
v.31
no.6
/
pp.597-603
/
2018
Inhibitory effect of colchicine on growth and gravitropic responses in Arabidopsis root was explored to find whether there was an involvement of ethylene production. It has been known that cytoskeleton components are implicated in sedimentation of statoliths to respond to gravitropism and growth. The root growth was inhibited by 25% and 40% over control for 8 hr treatment of colchicine at a concentration of $10^{-5}M$ and $10^{-7}M$, respectively. The roots treated with colchicine at the concentration of $10^{-7}M$ showed the same pattern as control in 3 hr, however, gravitropic response was decreased in the next 5 hr. The colchicine treatment at the concentration of $10^{-5}M$ inhibited the gravitropic response resulting in $60^{\circ}$ of curvature. In order to better understand the role of colchicine, the production of ethylene was measured with and without the treatment of colchicine. Colchicine increased the ethylene production by 20% when compared to control via the activation of ACC oxidase and ACC synthase activity. These results suggest that the inhibition of the growth and gravitropic responses of Arabidopsis roots by the treatment of colchicine could be attributed to the rearrangement of microtubule, and increase of ethylene production.
Dhar, Souvik;Kim, Jinkwon;Yoon, Eun Kyung;Jang, Sejeong;Ko, Kangseok;Lim, Jun
Molecules and Cells
/
v.45
no.4
/
pp.243-256
/
2022
Transcriptional regulation, a core component of gene regulatory networks, plays a key role in controlling individual organism's growth and development. To understand how plants modulate cellular processes for growth and development, the identification and characterization of gene regulatory networks are of importance. The SHORT-ROOT (SHR) transcription factor is known for its role in cell divisions in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). However, whether SHR is involved in hypocotyl cell elongation remains unknown. Here, we reveal that SHR controls hypocotyl cell elongation via the transcriptional regulation of XTH18, XTH22, and XTH24, which encode cell wall remodeling enzymes called xyloglucan endotransglucosylase/hydrolases (XTHs). Interestingly, SHR activates transcription of the XTH genes, independently of its partner SCARECROW (SCR), which is different from the known mode of action. In addition, overexpression of the XTH genes can promote cell elongation in the etiolated hypocotyl. Moreover, confinement of SHR protein in the stele still induces cell elongation, despite the aberrant organization in the hypocotyl ground tissue. Therefore, it is likely that SHR-mediated growth is uncoupled from SHR-mediated radial patterning in the etiolated hypocotyl. Our findings also suggest that intertissue communication between stele and endodermis plays a role in coordinating hypocotyl cell elongation of the Arabidopsis seedling. Taken together, our study identifies SHR as a new crucial regulator that is necessary for cell elongation in the etiolated hypocotyl.
Salas-Marina, Miguel Angel;Silva-Flores, Miguel Angel;Cervantes-Badillo, Mayte Guadalupe;Rosales-Saavedra, Maria Teresa;Islas-Osuna, Maria Auxiliadora;Casas-Flores, Sergio
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.21
no.7
/
pp.686-696
/
2011
To deal with pathogens, plants have evolved sophisticated mechanisms including constitutive and induced defense mechanisms. Phytohormones play important roles in plant growth and development, as well as in the systemic response induced by beneficial and pathogen microorganisms. In this work, we identified an Aspergillus ustus isolate that promotes growth and induces developmental changes in Solanum tuberosum and Arabidopsis thaliana. A. ustus inoculation on A. thaliana and S. tuberosum roots induced an increase in shoot and root growth, and lateral root and root hair numbers. Assays performed on Arabidopsis lines to measure reporter gene expression of auxin-induced/ repressed or cell cycle controlled genes (DR5 and CycB1, respectively) showed enhanced GUS activity, when compared with mock-inoculated seedlings. To determine the contribution of phytohormone signaling pathways in the effect elicited by A. ustus, we evaluated the response of a collection of hormone mutants of Arabidopsis defective in auxin, ethylene, cytokinin, or abscisic acid signaling to the inoculation with this fungus. All mutant lines inoculated with A. ustus showed increased biomass production, suggesting that these genes are not required to respond to this fungus. Moreover, we demonstrated that A. ustus synthesizes auxins and gibberellins in liquid cultures. In addition, A. ustus induced systemic resistance against the necrotrophic fungus Botrytis cinerea and the hemibiotrophic bacterium Pseudomonas syringae DC3000, probably through the induction of the expression of salicylic acid, jasmonic acid/ethylene, and camalexin defense-related genes in Arabidopsis.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.