Microorganisms that live in the rhizosphere play a pivotal role in the functioning and maintenance of soil ecosystems. The study of rhizospheric cyanobacteria has been hampered by the difficulty to culture and maintain them in the laboratory. The present work investigated the production of the plant hormone indole-3-acetic acid (IAA) and the potential of biofilm formation on the rhizoplane of pea plants by two cyanobacterial strains, isolated from rice rhizosphere. The unicellular cyanobacteria Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 that were isolated from a rice rhizosphere, were investigated. Production of IAA by Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 was measured under experimental conditions (pH and light). The bioactivity of the cyanobacterial auxin was demonstrated through the alteration of the rooting pattern of Pisum sativum seedlings. The increase in the concentration of L-tryptophan and the time that this amino acid was present in the medium resulted in a significant enhancement of the synthesis of IAA (r > 0.900 at p = 0.01). There was also a significant correlation between the concentration of IAA in the supernatant of the cyanobacteria cultures and the root length and number of the pea seedlings. Observations made by confocal laser scanning microscopy revealed the presence of cyanobacteria on the surface of the roots and also provided evidence for the penetration of the cyanobacteria in the endorhizosphere. We show that the synthesis of IAA by Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 occurs under different environmental conditions and that the auxin is important for the development of the seedling roots and for establishing an intimate symbiosis between cyanobacteria and host plants.
Ho Jin, Jeong;Gwangsu, Ha;Su Ji, Jeong;Myeong Seon, Ryu;JinWon, Kim;Do-Youn, Jeong;Hee-Jong, Yang
Journal of Life Science
/
v.32
no.11
/
pp.872-881
/
2022
In this study, we optimized the composition of the indole-3-acetic acid (IAA) production medium using response surface methodology on Pantoea agglomerans SRCM 119864 isolated from soil. IAA-producing P. aglomerans SRCM 119864 was identified by 16S rRNA gene sequencing. There are 11 intermediate components known to affect IAA production, hence the effect of each component on IAA production was investigated using a Plackett-Burman design (PBD). Based on the PBD, sucrose, tryptone, and sodium chloride were selected as the main factors that enhanced the IAA production at optimal L-tryptophan concentration. The predicted maximum IAA production (64.34 mg/l) was obtained for a concentration of sucrose of 13.38 g/l, of tryptone of 18.34 g/l, of sodium chloride of 9.71 g/l, and of L-tryptophan of 6.25 g/l using a the hybrid design experimental model. In the experiment, the nutrient broth medium supplemented with 0.1% L-tryptophan as the basal medium produced 45.24 mg/l of IAA, whereas the optimized medium produced 65.40 mg/l of IAA, resulting in a 44.56% increase in efficiency. It was confirmed that the IAA production of the designed optimal composition medium was very similar to the predicted IAA production. The statistical significance and suitability of the experimental model were verified through analysis of variance (ANOVA). Therefore, in this study, we determined the optimal growth medium concentration for the maximum production of IAA, which can contribute to sustainable agriculture and increase crop yield.
Three hundred and seventy-four rhizobacteria were isolated from the rhizosphere soil (RS) or rhizoplane (RP) of Echinochloa crus-galli, Carex leiorhyncha, Commelina communis, Persicaria lapathifolia, Carex kobomugi, and Equisetum arvense, grown in contaminated soil with petroleum and heavy metals. The isolates were screened for plant growth-promoting trait (PGPT), including indole acetic acid (IAA) productivity, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase activity, and siderophore(s) synthesis ability. IAA production was detected in 86 isolates (23.0%), ACC deaminase activity in 168 isolates (44.9%), and siderophore(s) synthesis in 213 isolates (57.0%). Among the rhizobacteria showing PGPT, 162 isolates had multiple traits showing more than two types of PGPT. The PGPT-possesing rhizobacteria were more abundant in the RP (82%) samples than the RS (75%). There was a negative correlation (-0.656, p<0.05) between the IAA producers and the ACC deaminase producers. Clustering analysis by principal component analysis showed that RP was the most important factor influencing the ecological distribution and physiological characterization of PGPT-possesing rhizobacteria.
Indole-3-acetic acid (IAA) production is a typical mechanism of plant growth promotion by some rhizobacteria. However, a functional genomic study is necessary to unravel the function and mechanism of IAA signaling during rhizobacteria-plant interactions. In this study, the expression of SlIAA1 and SlIAA9 among the auxin response genes in tomato was examined during the interaction between IAA-producing Acinetobacter guillouiae SW5 and tomato plants. When 3-day grown tomato seedlings were treated for 30 min with 10~100 µM of IAA produced by bacteria from tryptophan, the relative mRNA levels of SlIAA1 and SlIAA9 increased significantly compared with those of the control, demonstrating that IAA produced by this bacterium can induce the expressions of both genes. Inoculation of live A. guillouiae SW5 to tomato seedlings also increased the expressions of SlIAA1 and SlIAA9, with more mRNA produced at higher bacterial density. In contrast, treatment of tomato seedlings with dead A. guillouiae SW5 did not significantly affect the expression of SlIAA1and SlIAA9. When 3-day bacterial culture in tomato root exudates was administered to tomato seedlings, the relative mRNA level of SlIAA1 increased. This result indicated that the plant may take up IAA produced by bacteria in plant root exudates, which may increase the expression of the auxin response genes, with resulting promotion of plant growth.
Monoclonal antibodies (mAb) to indole-3-acetic acid (IAA) were produced and characterized. Spleen cells from mouse immunized with IAA coupled to bovine serum albumin were fused with SP2/0-Ag14 myeloma cells. Three clones secreted specific antibodies to IAA were established to hybridoma cell lines and designated WLI-G1, WLI-G3 and WLI-Ell. The antibodies produced were classified into IgG, types and revealed the high degree of specificity by cross-reaction in the IAA derivatives and its analogues. In the IAA-ELISA with mAb, the measuring range of the assay was 1-500 p mol, and Ka and binding capacity calculated from Scatchard plot were 6.7 X 10$^{-10}$ L/M and 6 x 10$^{-10}$ L/M respectively. The ELISA with mAb can be used to quantitate IAA directly in crude plant eatract. The results showed that the immunoassay was easy and sensitive method to perform and applicate for quantitative analysis of IAA in plant.
Ion-pair reverse phase HPLC techniques were used to compare the contents of IAA and IAAsp in the embryogenic and non-embryogenic calli derived from ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) root tissues. The contents of IAA and IAAsp of the embryogenic callus were much higher (7 to 18 X respectively) than those of non-embryogenic callus. There is a distinct fluorescent peak of an unknown component in the HPLC profile of the extract for indolic compounds from non-embryo-genic callus. This distinct difference may be employed as a promising parameter to screen the culture pieces for obtaining the calli with high potential for embryoid formation.
These studies were carried out to examine the developmental process of galls caused by aphids in Rhus gavanica and the effects of indole-3-acetic acid (IAA) and ${\alpha}$-naphthalene acetic acid (NAA) on the tannin accumulation in the callus induced from that galls. The results are follows. The development of fist-shaped galls has begun at the beginning of June earlier than the case of finger-shaped galls, and also, the growth of fist-shaped galls has last to September longer than the period of finger-shaped galls. These results indicate that the life cycle and feeding activity of the aphids inhabited in fist-shaped galls were longer and mire active than the case of the aphids inhabited in finger-shaped galls. Tannin contents of fist-shaped galls revealed about 60${\sim}70%$ of total dry weights during the whole growth periods, however, the contents in finger-shaped galls were under 10% at the maximum value. These facts mean that finger-shaped galls seem to be as a habitat of aphids rather than as a major source of tannin such as fist-shaped galls. The growth of callus induced from fist-shaped galls was the most effective in the plot of $10^{-5}$ mole IAA, but the tannin accumulation in callus growth was not even caused in any plots of IAA treatments as wells as in any NAA plots. These results considered that the tannin accumulation in fist-shaped galls may be caused only in specific relation between host plant and life cycle of aphids.
Kim, Hee Sook;Kim, Ji-Youn;Lee, Song Min;Park, Hye-Jung;Lee, Sang-Hyeon;Jang, Jeong Su;Lee, Mun Hyon
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.47
no.3
/
pp.390-400
/
2019
In this study, strains isolated from soil samples collected from Busan, Changwon, and Jeju Island were examined to verify their abilities of phosphate solubilization and nitrogen fixation, production of indole-3-acetic acid (IAA), siderophore, and 1-aminocylopropane-1-carboxylyic acid (ACC) deaminase in order to select strains that promote plant growth and play a role in biocontrol of pests or pathogens. According to the results of this study, most of the isolated strains were found to have ability of phosphate solubilization, nitrogen fixation, IAA production, siderophore production, and production of ACC deaminase. These isolated strains might help plant growth by directly improving absorption of nutrients essential for phosphate solubilization and nitrogen fixation. In addition, they can promote plant growth and control resistance to plant diseases through extracellular enzyme activity and antifungal activity. In addition, most of the selected strains were found to survive in various environmental conditions such as temperature, salinity, and pH. Therefore, Pseudomonas plecoglossicida ANG14, Pseudarthrobacter equi ANG28, Beijerinckia fluminensis ANG34, and Acinetobacter calcoaceticus ANG35 were finally selected through a comparative advantage analysis to suggest their potential as novel biological agents. Further studies are necessary in order to prove their efficacy as novel biological agents through formulation and optimization of effective microorganisms, their preservation period, and crop cultivation tests.
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.