• 제목/요약/키워드: Cytokinins

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Application of in vitro ovary culture for cottonwood (Populus deltoides) breeding

  • Kang, Ho-Duck;Lee, Min-Soon
    • Plant Resources
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    • 제7권2호
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    • pp.87-92
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    • 2004
  • Five different poplar hybrids were tested for rescuing embryo to elongate in vitro plantiets after hybridization. Ovaries and ovules were cultured on Woody Plant Medium (WPM) supplemented with cytokinins, 6-benzylamine (BA) and zeatin. Multiple shoots were initiated from half section of capsule with immature embryos after 21 days from pollination and tiny shoots were formed after the expansion of cotyledons in ovule cultures. Germinating response was better in intraspecific hybrids $(6.53\pm1.66)$ than interspecific crosses $(0.93\pm0.54)$ from half section of capsules on WPM medium. In general, zeatin was better than BA in inducing multiple shoots from isolated ovules. The highest average number $(19.40\pm4.53)$ of shoots was produced from immature ovules of 21 days post-pollination of WPM medium supplemented with 5.0 mg/L zeatin. The highest percentage of germination was 93% from the half section of in vitro ovary cultures. Soil acclimation was successfully conducted in cell tray containing artificially mixed soil with 96% survival rate.

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From the Photosynthesis to Hormone Biosynthesis in Plants

  • Hyong Woo Choi
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제40권2호
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    • pp.99-105
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    • 2024
  • Land plants produce glucose (C6H12O2) through photosynthesis by utilizing carbon dioxide (CO2), water (H2O), and light energy. Glucose can be stored in various polysaccharide forms for later use (e.g., sucrose in fruit, amylose in plastids), used to create cellulose, the primary structural component of cell walls, and immediately metabolized to generate cellular energy, adenosine triphosphate, through a series of respiratory pathways including glycolysis, the tricarboxylic acid cycle, and oxidative phosphorylation. Additionally, plants must metabolize glucose into amino acids, nucleotides, and various plant hormones, which are crucial for regulating many aspects of plant physiology. This review will summarize the biosynthesis of different plant hormones, such as auxin, salicylic acid, gibberellins, cytokinins, ethylene, and abscisic acid, in relation to glucose metabolism.

강활(Ostericum koreanum Kitagawa)의 잎절편체 배양으로 부터 발생된 여러가지 형태의 체세포배를 통한 식물체 재생 (Plant Regeneration from Somatic Embryo with Structural Diversity from Leaf Explant Culture of Ostericum koreanum Kitagawa)

  • 조덕이;소웅영
    • 식물조직배양학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.51-56
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    • 1998
  • 강활(Ostericum koreanum Kitagawa)의 잎절편배양으로부터 체세포배 형성을 통한 식물체 재생, 체세포배의 이상자엽에 관한 NAA와 싸이토카이닌(kinetin, BA)의 영향 및 체세포배의 자엽수와 발아와의 관계을 밝히기 위하여 본 연구를 시도하였다. 배발생능캘러스는 여러 가지 농도의(0, 0.1, 0.5, 1, 2mg/L) NAA와 싸이토카이닌(kinetin, BA)이 첨가된 MS배지에서 배양된 캘러스는 희고 물기가 많고 부드러웠으며 배양중에 갈변하면서 연노랑색의 배발생능 캘러스로 되었으며 이로부터로 체세포배가 형성되었다. 1mg/L NAA+0.1mg/L BA가 첨가된 MS 배지상에서 계대배양 없이 60일간 배양하여 고빈도 체세포배를 얻을 수 있었다. 성숙한 체세포배는 계대배양없이 동일 배지상에서 2주후 발아하여 소식물체로 되었다. 성숙한 체세포배는 2개 자엽을 갖는 정상적인 자엽배가 39.8%이었고, 주발모양, 1개, 3개 및 4개자엽배 등은 3.1% 33.6%, 15.3% 및 8.2%이었다. 정상적인 2개 자엽 체세포배의 발아율은 97.4% 이었고 주방모양의 자엽을 갖는 체세포배를 제외하고(33.3%) 비정상 자엽배에서도 정상자엽체세포배의 발아율과 거의 비슷하였다.

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당느릅나무(Ulmus davidiana Planch) 부정근 절편으로 부터 부정아 유도를 통한 식물체 생산 (Plant Regeneration Via Direct Adventitious Roots from Free Root Segments of Ulmus davidiana Planch)

  • 김지아;유향령;안창호;이재선;최용의
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권1호
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    • pp.83-88
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    • 2007
  • 당느릅나무(Ulmus davidiana Planch) 기내번식 방법을 개발하기 위해 유식물의 뿌리로부터 부정근을 유도 한 후 이들 부정근 절편으로부터 부정아 유도과정을 거쳐 식물체를 재생시켰다. 기내발아 식물체의 뿌리 절편을 0.2 mg/L IBA 처리한 1/2 SH 배지에 배양한 결과 다수의 부정근을 유도할 수 있었다. 유도된 부정근으로 부터 절편을 만들어 부정아 유도를 위해 MS배지에 4가지 종류의 cytokinin(zeatin, 2-iP, BA, kinetin)을 첨가한 결과 0.2 mg/L kinetin을 첨가한 배지에서 가장 높은 부정아 유도율과 절편 당 부정아수를 얻었다. 유도된 부정아로부터 줄기생장 및 뿌리유도를 위한 실험에서 줄기 생장은 1/2 WPM배지에서 가장 양호하였고, 뿌리유도는 1/4 WPM배지에는 가장 양호하였다. 또한 기내 재분화묘를 기외로 순환시킨 결과 4주후 100%의 식물체 생존율을 얻었다.

포도의 기내생장에 미치는 시토키닌의 영향 (Effect of Cytokinins on in Vitro Growth of Grapes (Vitis spp.))

  • 김승희;김선규
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제29권2호
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    • pp.123-127
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    • 2002
  • 포도 두 품종 ('Cabernet Sauvignon', 'Campbell Early')을 공시하여 기내 생장에 영향을 미치는 cytokinin의 종류 (BA, TDZ, zeatin. 2iP, kinetin) 및 농도의 최적 조건을 구명 하고자 수행한 실험의 결과는 다음과 같다. Cytokinin의 단용 처리에서 신초 생장은 두 품종이 비슷한 경향을 보여 대조구가 가장 좋았다. 분지수는 BA 10 $\mu$M 처리구에서 가장 많았고 TDZ 처리구가 그 다음이었으며, 그 외 처리구에서는 거의 분지되지 않았다. BA 10 $\mu$M 처리에서 총절편체수도 가장 많았으며, TDZ 처리가 그 뒤를 이었다. TDZ 처리에서 생체중이월등히 높았으며 캘러스 형성도 많이 되었으나 신초 생장은 좋지 않았다 'Cabernet Sauvignon'은 zeatin 10 $\mu$M 처리에서 발근되었고 'Campbell Early'는 2iP 10 $\mu$M 처리에서 많이 되었으며, BA와 TDZ 처리에서는 발근되지 않았다. Cytokinin 혼용 처리는 두 품종 모두 단용 처리에서와 마찬가지로 대조구에서 신초생장이 가장 좋았다. 단용 처리에서는 분지되지 않았던 zeatin과 2iP, kinetin에 TDZ를 혼용 처리했을 때 분지가 잘 되었으나, BA나 TDZ 단용 처리보다는 분지수가 적었다. 총절편체수와 생체중도 TDZ 처리구에서 좋은 효과를 보였으며 대조구보다 최고 10배나 높았다. 발근은 대조구에서만 되었으나,'Campbell Early'에서 예외적으로 zeatin과 kinetin 혼용 처리구에서 발근이 되었다.

생장조절물질(生長調節物質) 처리(處理)가 콩나물의 생육(生育) 및 세근발생(細根發生)에 미치는 영향(影響) - II. 생장조절물질(生長調節物質) 처리(處理)가 콩나물의 ethylene 발생(發生)에 미치는 효과 (Effect of Plant Growth Regulator Treatments on the Growth and Lateral Root Formation in Soybean Sprouts - 2. Effect of Plant Growth Regulator Treatment on the Ethylene Evolution in Soybean Sprouts)

  • 강충길;이정명;판제
    • 한국잡초학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.90-96
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    • 1989
  • 생장조절물질(生長調節物質)의 처리(處理)가 콩나물의 ethylene 발생(發生)에 미치는 효과(效果)에 관(關)하여 연구(硏究)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 콩나물의 ethylene 발생(發生)에 미치는 auxin의 처리(處理)는 뚜렷한 영향(影響)이 보이지 않았다. 2. 콩나물의 ethylene 발생(發生)에 미치는 cytokinin 및 유사물질(類似物質)의 처리효과(處理效果)는 BA가 ethylene 발생(發生)을 크게 촉진(促進)시킨 반면(反面) kinetin, zeatin, zeatin riboside는 미미(微微)하였다. 3. 콩나물의 ethylene 발생(發生)에 미치는 BA 농도별(濃度別) 처리효과(處理效果)는 농도(濃度)가 높을 수록 ethylene 발생(發生)이 증가(增加)되었다. 4. BA의 처리(處理)는 단기간내(短期間內) ethylene 발생(發生)을 증가(增加)시켜서 신장억제(伸長抑制)와 비대촉진(肥大促進) 효과(效果)를 보이나 4PU-30은 ethylene 발생(發生)을 지속적(持續的)으로 증대(增大)시키는 효과(效果)를 보였다. 5. 생장조절물질(生長調節物質)이 처리(處理)된 콩나물에서의 ethylene 발생정도(發生程度)는 BA 25ppm > IAA 25 + BA 25 ppm ${\geq}$ 4 PU-30 25 ppm > IAA 25 ppm > control 순(順)이었다. 6. 콩나물의 세근발생(細根發生)은 cytokinin 중(中) BA에 의(依)해 억제(抑制)되며, 비대촉진(肥大促進)은 ethylene에 의해 촉진(促進)되는데, BA는 ethylene 발생(發生)을 크게 촉진(促進)시켰다.

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참외품종과 대목종류에 따른 목부액 내의 무기성분 및 시토키닌 함량 (Contents of Mineral Elements and Cytokinins in Xylem Sap of Two Oriental Melon Cultivars Affected by Rootstocks)

  • 김성은;정기환;이정명
    • 원예과학기술지
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    • 제17권6호
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    • pp.742-746
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    • 1999
  • 8가지의 대목종류에 접목 또는 무접목한 '금동이' 참외와 '통일황' 참외의 목부액내 무기성분 및 시토키닌류 함량을 분석하여 비교하였으며, 이와 더불어 과실특성을 조사하였다. 과실의 경도는 대목 또는 접수에 따라서 차이를 보였으며, 과실의 태좌부의 당도는 '통일황'에서 높았다. 목부액의 전기전도도(EC)는 무접목묘에서는 '금동이'에서, 접목묘에서는 '통일황'에서 높았으며, 개체당 목부액의 분비량은 '금동이'에서 많았다. 목부액내의 무기성분함량은 접수 및 대목의 종류에 따라 차이를 보였고, 접목묘에서 무접목묘보다 높았는데 특히 $NO_3{^-}$$PO_4{^-}$의 함량에서 증가를 보였다. 이러한 접목에 의한 무기성분 함량의 증가 효과는 '통일황'에서 뚜렷하였다. 목부액내의 시토키닌류는 trans-zeatin(t-Z), trans-zeatin riboside(t-ZR), dihydrozeatin riboside(DHZR)와 소량의 isopentenyl adenine(IPA) 및 isopentenyl adenine riboside(IPAR)가 검출되었으며, 목부액내의 주요 시토 키닌은 t-ZR로 가장 높은 비율을 차지하였고, 다음으로 t-Z가 풍부하였다. 시토키닌 함량은 '금동이'에서는 '참토좌'대목에서 함량이 가장 높았으나, 대목에 따른 현저한 차이를 보이지 않았던 반면에, '통일황'에서는 대목의 종류에 관계없이 접목에 의한 증가를 보였다.

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Conservation of Thymus pallidus Cosson ex Batt. by shoot tip and axillary bud in vitro culture

  • Ansari, Zineb Nejjar El;Boussaoudi, Ibtissam;Benkaddour, Rajae;Hamdoun, Ouafaa;Lemrini, Mounya;Martin, Patrick;Badoc, Alain;Lamarti, Ahmed
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제47권1호
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    • pp.53-65
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    • 2020
  • Here, we describe an efficient and rapid protocol for the micropropagation of Thymus pallidus Cosson ex Batt., a very rare medicinal and aromatic plant in Morocco. After seed germination, we tested the effect of different macronutrients, cytokinins alone or in combination with gibberellic acid (GA3) or auxins, on T. pallidus plantlet growth. We found that Margara macronutrients (N30K) had the best effect on the in vitro development of the plantlets. The addition of 0.93 μM/L 1,3-diphenylurea (DPU), 0.46 μM/L adenine (Ad), and 0.46 and 0.93 μM/L kinetin (Kin) resulted in the best shoot multiplication and elongation. In addition, the combination of 0.46 μM/L Kin, DPU, or Ad with gibberellic acid, in particular, 0.46 μM/L Ad + 0.58 μM/L GA3 and 0.46 μM/L Kin + 1.15 μM/L GA3, led to better bud and shoot multiplication. Moreover, the integration of the combinations of 0.46 μM/L Kin and auxins, namely 0.46 μM/L Kin + 2.85 μM/L indole-3-acetic acid (IAA), 0.46 μM/L Kin + 2.85 or 5.71 μM/L indole-3-butyric acid (IBA), and 0.46 μM/L Kin + 0.3 or 0.57 μM/L 1-naphthaleneacetic acid (NAA), in the culture medium led to better root development and optimized aerial growth. Finally, the in vitro plants from the medium containing N30K + 0.46 μM/L Kin + 2.85 μM/L IAA were successfully acclimatized; these plants served as a source for repeating in vitro culture.

작약(Paeonia lactiflora Pall.) 뿌리절편 유래 캘러스 배양으로부터 부정근발생을 위한 최적 배양조건 (Optimal conditions for adventitious root organogenesis from peony root explant callus cultures)

  • 이영진;최명석;최필선
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제49권3호
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    • pp.207-212
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    • 2022
  • 작약 뿌리 절편으로부터 유도된 캘러스 클론으로부터 부정근 발생에 대한 최적의 배양조건을 조사하기 위하여 뿌리 절편으로부터 캘러스 유도를 위해서 먼저 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 mg/L 농도의 오옥신(IAA, NAA, IBA, 2,4-D)과 0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L 농도의 싸이토카닌(kinetin, zeatin, BAP)를 조합한 MS 배지에서 배양하였다. 캘러스 클론으로부터 부정근 유도와 길이 생장은 0.1, 0.5, 1.0 mg/L 농도의 오옥신(IAA, NAA, IBA) 또는 싸이토카닌(kinetin, zeatin, BAP)을 단독으로 첨가한 배지에서 암 조건으로 그리고 0.1, 0.5, 1.0 mg/L 농도의 IBA와 zeatin을 각각 조합 첨가한 배지에서 명/암 조건으로 6주 동안 배양하였다. 캘러스 형성은 다른 조합 처리보다 1.0 mg/L 농도의 NAA와 zeatin을 조합 첨가한 배지에서 가장 효과적이었으며, 캘러스 클론으로부터 부정근 발생 수와 부정근의 길이 생장은 IBA 단독처리의 경우 각각 6.66개와 4.82 cm, zeatin 단독 처리의 경우 2.32개와 0.92 cm로 다른 호르몬에 비해 우수하였다. 특히 0.1 mg/L IBA와 0.5 mg/L zeatin을 조합 첨가한 배지에서 광 조건으로 배양할 경우 가장 많은 부정근이(14.06) 형성되었으며, 동일배지에서 암 조건으로 배양할 경우 부정근의 길이가 가장 긴 5.45 cm로 측정되어 가장 효과적인 농도와 조합임을 알 수 있었다. 이러한 작약의 기내 배양에 대한 최적의 배양 조건은 기내배양을 통해 작약 부정근의 대량 생산을 위한 배지로 사용할 수 있음을 보여 주었다.

Apoptosis of Kinetin Riboside in Colorectal Cancer Cells Occurs by Promoting β-Catenin Degradation

  • TaeKyung Nam;Wonku Kang;Sangtaek Oh
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권9호
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    • pp.1206-1212
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    • 2023
  • The Wnt/β-catenin pathway plays essential roles in regulating various cellular behaviors, including proliferation, survival, and differentiation [1-3]. The intracellular β-catenin level, which is regulated by a proteasomal degradation pathway, is critical to Wnt/β-catenin pathway control [4]. Normally, casein kinase 1 (CK1) and glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β), which form a complex with the scaffolding protein Axin and the tumor suppressor protein adenomatous polyposis coli (APC), phosphorylate β-catenin at Ser45, Thr41, Ser37, and Ser33 [5, 6]. Phosphorylated β-catenin is ubiquitinated by the β-transducin repeat-containing protein (β-TrCP), an F-box E3 ubiquitin ligase complex, and ubiquitinated β-catenin is degraded via a proteasome pathway [7, 8]. Colorectal cancer is a significant cause of cancer-related deaths worldwide. Abnormal up-regulation of the Wnt/β-catenin pathway is a major pathological event in intestinal epithelial cells during human colorectal cancer oncogenesis [9]. Genetic mutations in the APC gene are observed in familial adenomatous polyposis coli (FAP) and sporadic colorectal cancers [10]. In addition, mutations in the N-terminal phosphorylation motif of the β-catenin gene were found in patients with colorectal cancer [11]. These mutations cause β-catenin to accumulate in the nucleus, where it forms complexes with transcription factors of the T-cell factor/lymphocyte enhancer factor (TCF/LEF) family to stimulate the expression of β-catenin responsive genes, such as c-Myc and cyclin D1, which leads to colorectal tumorigenesis [12-14]. Therefore, downregulating β-catenin response transcription (CRT) is a potential strategy for preventing and treating colorectal cancer. Plant cytokinins are N6-substituted purine derivatives; they promote cell division in plants and regulate developmental pathways. Natural cytokinins are classified as isoprenoid (isopentenyladenine, zeatin, and dihydrozeatin), aromatic (benzyladenine, topolin, and methoxytopolin), or furfural (kinetin and kinetin riboside), depending on their structure [15, 16]. Kinetin riboside was identified in coconut water and is a naturally produced cytokinin that induces apoptosis and exhibits antiproliferative activity in several human cancer cell lines [17]. However, little attention has been paid to kinetin riboside's mode of action. In this study, we show that kinetin riboside exerts its cytotoxic activity against colon cancer cells by suppressing the Wnt/β-catenin pathway and promoting intracellular β-catenin degradation.