• Molecules and Cells
• /
• 제44권11호
• /
• pp.830-842
• /
• 2021

When perceiving microbe-associated molecular patterns (MAMPs) or plant-derived damage-associated molecular patterns (DAMPs), plants alter their root growth and development by displaying a reduction in the root length and the formation of root hairs and lateral roots. The exogenous application of a MAMP peptide, flg22, was shown to affect root growth by suppressing meristem activity. In addition to MAMPs, the DAMP peptide PEP1 suppresses root growth while also promoting root hair formation. However, the question of whether and how these elicitor peptides affect the development of the vascular system in the root has not been explored. The cellular receptors of PEP1, PEPR1 and PEPR2 are highly expressed in the root vascular system, while the receptors of flg22 (FLS2) and elf18 (EFR) are not. Consistent with the expression patterns of PEP1 receptors, we found that exogenously applied PEP1 has a strong impact on the division of stele cells, leading to a reduction of these cells. We also observed the alteration in the number and organization of cells that differentiate into xylem vessels. These PEP1-mediated developmental changes appear to be linked to the blockage of symplastic connections triggered by PEP1. PEP1 dramatically disrupts the symplastic movement of free green fluorescence protein (GFP) from phloem sieve elements to neighboring cells in the root meristem, leading to the deposition of a high level of callose between cells. Taken together, our first survey of PEP1-mediated vascular tissue development provides new insights into the PEP1 function as a regulator of cellular reprogramming in the Arabidopsis root vascular system.

• 생약학회지
• /
• 제53권3호
• /
• pp.153-161
• /
• 2022

Cotoneaster mongolicus Pojark. (CM), in the family Rosaceae is an endemic plant to the Mongolian region (its name: Moнroл чapraй). In Mongolia, Cotoneaster species as a crude drug is mainly used for inflammatory diseases, diarrhea, and stomach indigestion. In this study, we evaluated the gastro-protective activity underlying mechanism of CM. For in vivo experiments, mice were divided into 5 groups; normal mice (Normal), gastritis mice (Control), gastritis mice treated with sucralfate 10 mg/kg (SC), gastritis mice treated with CM 100 mg/kg (CML), gastritis mice treated with CM 200 mg/kg (CMH). Gastritis was provoked by HCl/ethanol (60% ethanol in 150 mM HCl). After oral administration of each drug, HCl/ethanol was orally administered 90 mins later to induce gastritis. CM alleviated the damage to the gastric mucosa caused. As a result of confirming the expression of protein in gastric tissue through western blot, CM significantly reduced the expression of NF-κB activated due to gastritis. Also, it significantly modulated the Nrf2-Keap1 pathway. These results indicate that CM not only inhibits the nuclear metastasis of NF-𝛋B but also modulates the Nrf2-Keap1 pathway to relieve inflammation of the gastric mucosa.

• 방사선산업학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.199-207
• /
• 2023

Since seeds can be directly used as food resources as well as for crop cultivation or preservation of genetic resources, it is essential to develop high-quality seed processing technology to increase agricultural productivity. Seed treatment means processing technologies of seeds through physical or chemical treatment processes from after harvesting seeds to before sowing of seeds to improve germination and growth rate, durability, and immunity, etc. Since chemical seed treatment technology using pesticides or plant growth regulators has problems of environmental pollution and human toxicity, it is desired to develop an alternative technology. As a physical seed treatment method, various technologies such as ionizing radiation, plasma, microwave, and magnetic field are being developed, and some of them are being used practically. In this paper, I will summarize the mechanism of seed priming and disinfection, and the advantages and disadvantages of application, focusing on these physical seed treatment methods. Low dose or moderate intensity ionizing radiation, microwave, low-temperature plasma, and magnetic field treatments often promoted seed germination and seedling growth. However, effective removal of direct seed pathogens at these treatment intensities appears to be difficult. And it has been shown that relatively high-dose electron beam treatment using low-energy electron beams kills microorganisms on the seed surface and hull layer while not damaging the inner tissue of the seed, and is also effectively used for seed treatment on a commercial scale. In order to put the physical seed treatment technology to practical use in Korea, it is necessary to develop an economical scale treatment device along with the development of individual treatment technology to each crop.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.140-146
• /
• 2018

코이어 더스트와 수피를 동일한 비율로 혼합한 상토로 '싼타' 딸기를 수경재배할 때 기비로 혼합된 유황의 처리수준 차이가 토양용액의 중탄산 농도, pH, 식물체의 생육 및 무기원소 흡수량에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 혼합상토 조제시 유황분말을 0, 0.23, 0.45, 0.90 및 $1.80g{\cdot}L^{-1}$으로 조절하여 혼합하였고, 작물 재배 중에는 중탄산 농도를 $240mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절한 Hoagland 용액을 관비하였다. 식물체의 생육조사 및 무기원소 함량 분석은 양액처리 140일 후에, 근권부의 화학성 분석은 매 2주 간격으로 수행하였다. 유황의 시비수준이 증가할수록 모주의 전반적인 생장이 우수하였다. 엽록소 함량을 제외한 모주의 생장조사 항목에서 무처리구가 가장 저조하였고, $0.45g{\cdot}L^{-1}$ 이상의 세 처리구 간에서 통계적인 차이가 인정되지 않았다. 유황 처리수준이 높아질수록 런너 발생 및 자묘의 생장 역시 우수해지는 경향을 보였다. 런너 길이, 모주당 발생한 자묘수 및 1번 자묘의 생체중은 $0.45g{\cdot}L^{-1}$ 보다 낮은 유황처리구보다 0.90과 $1.80g{\cdot}L^{-1}$ 처리구가 우수하였지만 두 처리 간에는 통계적인 차이가 없었다. 유황 0과 $0.23g{\cdot}L^{-1}$ 처리구는 토양용액의 중탄산 농도와 pH가 지속적으로 상승한 반면 $0.90g{\cdot}L^{-1}$ 이상 처리구에서 다소 낮아지는 경향이었다. 토양용액 내 K과 $PO_4$의 농도는 0.90과 $1.80g{\cdot}L^{-1}$가 다른 처리구보다 낮았으며, Ca과 Mg의 농도는 처리구 간에 차이가 없었다. 유황 무처리구에서 분석한 무기원소 함량이 가장 적었으며, 유황 처리수준이 높아질수록 증가하였다. 이상의 결과, 코이어 더스트와 수피 혼합상토(5:5, v/v)에서 '싼타' 딸기를 수경재배할 때 양액의 중탄산 피해를 방지하고 식물 생육을 촉진시키기 위해서는 유황을 $0.90g{\cdot}L^{-1}$ 이상 기비처리하는 것이 효과적이라 판단하였다.

• 원예과학기술지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.657-663
• /
• 2012

국내에서 육성된 '설향' 딸기에서 칼슘결핍 증상이 빈번하게 발생하고 육묘 시 모주의 생육 저하, 자묘 채취량 감소 및 자묘 품질저하의 원인이 되어왔다. 따라서 단일 비료를 조합하여 K, Ca 및 Mg이 4:2:1의 비율이 되도록 조절한 비료 또는 상업용으로 시판되는 Azuro-Calma를 0.6dS ${\cdot}m^{-1}$ 또는 1.0dS ${\cdot}m^{-1}$로 조절하여 토양에 관주처리할 경우 모주 생육 및 자묘 발생에 미치는 영향을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 정식 후 120일 동안 무처리구에 비해 모든 칼슘 비료 시비구에서 칼슘 결핍증상이 발현된 모주 수가 뚜렷하게 감소하였으며 본 연구의 조합비료보다 Azuro-Calma의 효과가 우수하였다. 무처리구에 비해 모든 칼슘 비료 시비구에서 모주의 생체중과 건물중이 무거웠다. 또한 두 종류 비료 모두 0.6dS ${\cdot}m^{-1}$ 처리보다 1.0dS ${\cdot}m^{-1}$로 시비 농도를 높일 경우 지상부 생장량이 많았고, 본 연구의 혼합 비료가 Azuro-Calma보다 지상부 생체중과 건물중 증가에 더 효과적이었다. 혼합비료 1.0dS ${\cdot}m^{-1}$ 처리에서 가장 긴 런너 길이를 보였고, Azuro-Calma 0.6dS ${\cdot}m^{-1}$ 처리는 무처리구와 비슷한 경향을 보였다. 런너의 생체중과 건물중 역시 혼합비료 1.0dS ${\cdot}m^{-1}$ 처리에서 가장 무거웠으며 Azuro-Calma 1.0dS ${\cdot}m^{-1}$ 처리에서도 생육이 우수하였다. 무처리구보다 칼슘 시비구에서 자묘의 생체중이 더 무거웠지만 칼슘을 시비한 처리중에는 Azuro-Calma 0.6dS ${\cdot}m^{-1}$ 처리가 가장 가벼웠다. 이상과 같은 결과는 Ca와 Mg이 주요 구성 성분인 Azuro-Calma가 칼슘 결핍 증상을 감소시키기에는 더 효과적이지만 K:Ca:Mg의 비율을 조절하여 세 종류 비료를 동시에 시비하는 것이 칼슘 결핍증상 억제와 모주 및 자묘의 생장량 증가에 효과적이라고 판단한다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제36권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2009

의료용 단백질로 중요한 인체 혈관 내피세포 유래 t-PA를 알팔파 식물체를 이용하여 생산하는 기술을 개발하였다. 식물체에서 발현된 t-PA는 동물세포에서 생산된 t-PA와 동등한 시험관 내의 인공 혈전 용해 활성 및 생화학적 특성에서 유사함을 가지고 있었다. 본 연구에서는 식물체에서 발현되는 t-PA 단백질의 알팔파 코돈 이용에 최적화된 합성 유전자이용 양적 증대, 소포체에 표적에 따른 발현양 증대, 6개의 histidine의 부착에 따른 정제의 효율성을 고려하였고 두 종류의 프로모터 (CaMV 35S와 알팔파 Rbcsk-1A)를 이용하여 t-PA 및 파생 단백질들의 발현 효율을 비교 확인하고자 6가지의 식물발현 벡터를 제작하였다. 0.3%의 제초제 살포 후에 저항성을 갖는 알팔파 식물체들의 t-PA 유전자 및 파생 유전자의 genomic DNA내의 삽입 유무는 PCR법을 활용하여 t-PA, 파생 유전자 및 합성 유전자의 크기에 해당하는 1.6 kb의 PCR 산물을 확인 할 수 있었다. 6가지 발현벡터로 형질전환된 알팔파 잎 추출물에서 전체 수용성 단백질내의 t-PA 및 파생 단백질의 평균 발현양은 $9.7-39.5{\mu}g/TSP$ (mg)로 측정되었다. 이중 p221a-t-PAER 발현벡터로 형질전환된 알팔파의 잎 추출물에서 가장 높은 $75.1{\mu}g/TSP$(mg)의 발현양을 나타났다. 알팔파 잎에 발현된 재조합 t-PA 분자량은 상업적으로 판매되는 t-PA와 동일한 68 kDa으로 확인되었다. 형질전환된 알팔파 잎 추출물들의 평균 피브린 용해활성은 3.2-8.1cm를 나타내었다. 또한 t-PA 및 그의 파생 단백질을 발현하는 알팔파 식물체는 야생종 알팔파와 비교했을 때 성장에 있어서 별 다른 차이를 보이지 않았다.

• Applied Microscopy
• /
• 제38권2호
• /
• pp.117-124
• /
• 2008

생이가래는 수생 양치식물로 한 쌍의 부유엽은 식물체 부유 및 광합성의 기능을 하며, 수중의 침수엽은 가늘고 길게 세분되어 뿌리의 형태 및 기능을 수행한다. 많은 수생식물에서는 표피 조직에 엽침이나 모용 등의 이형세포를 형성하는데, 생이가래는 모용이 엽육 표피조직에 밀생한다. 이에 본 연구에서는 생이가래속 Salvinia natans 및 S. molesta 2종의 부유엽 상피조직에 발달하는 모용의 분화발달 양상을 주사 및 투과전자현미경으로 연구 하고자 한다. 연구된 2종의 생이가래 부유엽 상피조직에 발달하는 모용은 매우 다른 양상을 나타낸다. S. natans의 모용은 중맥을 중심으로 엽신 양면에 일정하게 20${\sim}$25열로 발달한다. 각각의 열에는 8${\sim}$10개 세포로 구성된 $200{\sim}290{\mu}m$ 크기의 타원형 세포들이 나선 형상으로 배열된다. 이들 모용 4개가 모여 하나의 단위체를 이루 지만 정단부위가 융합되지 않는 'knuckle-crane' 형태로 발달한다. 반면, S. molesta에서는 독특한 유형의 모용으로 분화한다. 분화초기 부유엽 상피조직에서 모용들이 돌기형태로 돌출되고 8${\sim}$10개의 원통형 세포들이 $400{\sim}600{\mu}m$으로 신장한 후 이들 모용4개가 하나의 단위를 이룬다. 이들 단위체내 각 모용들의 정단부위가 융합되어 'egg-beater' 형태로 발달하기 시작한다. 이후 $300{\sim}600{\mu}m$의 다세포성 병세포들이 모용 기저부위에서 상피표면 위로 신장하여 돌출한다. 성숙한 'egg-beater' 형태의 모용은 0.6${\sim}$1.2mm로 발달하고 'knuckle-crane' 형태에 비해 3${\sim}$4배 길게 신장한다. 연구된 생이가래 2종 모용세포 내 액포는 분화초기에는 세포용적의 극히 일부를 차지하나 분화후기에는 세포용적의 대부분을 차지하여 세포질의 밀도를 매우 낮게 하는 특징을 나타낸다. 이와 같이 생이가래속 식물체내 모용의 구조적 특성은 생이가래가 수중에서 부유기능을 수행하는 데 있어 엽육조직 내통기조직과 함께 매우 중요한 역할을 수행하는 것으로 추정되고 있다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.6-13
• /
• 1979

Energy 자원(資源)이 될 수 있는 유지수목(油脂樹木)인 유동(油桐)과 조경자원(造景資源)이 될 수 있는 석류나무 및 때죽나무, 국토녹화(國土綠化) 및 속성연료자원(速成燃料資源)이 될 수 있는 아카시아나무등(等) 4수종(樹種)에 대(對)하여 종자(種子)와 묘목생산(苗木生產)에 필요(必要)한 시간(時間)과 경비(經費)를 절감(節減)시킬 목적(目的)으로 반수체식물(半數體植物)을 유기(誘起)시키고자 1~2핵성소포자기(核性小胞子期)의 약(葯)을 Kinetine과 2.4-D, NAA 등(等)의 생장촉진물질(生長促進物質)을 첨가(添加)한 Murashige and Skoog's medium에다 배양(培養)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 여기에서 배양(培養)된 재료(材料)는 Paraffine method와 Microtoming method에 의(依)하여 표본(標本)을 만들어 검경(檢鏡)하였다. 1. 각수종별(各樹種別)로 각각(各各) 500개(個)씩의 약(葯)을 접종(接種)하여 배양(培養)한 결과(結果) 2n Callus가 발생(發生)된 것은 Styrax japonica에서 20개(個)(전체(全體)의 4%), Aleurites fordii에서는 10개(個)(전체(全體)의 2%), Punica granatum에서는 45개(個)(전체(全體)의 9%)가 발생(發生)되었다. 2. 2n Callus는 약벽조직(葯壁組織)에서 생기고 반(半) 수성(數性) Callus 만은 약강(葯腔)의 내부(內部)에서만 생겨나왔었다. 3. n Callus는 Robinia Pseudoacacia에서만 25개(個)(전체(全體)의 5%)가 발생(發生)되었다. 4. 이들 반수성(半數性) Callus의 조직적(組織的)인 발생기원(發生起源)은 모두가 다 약벽조직유래(葯壁組織由來)의 체세포성(體細胞性) Callus가 아니고 환원성소포자(還元性小胞子) 유래(由來)의 Callus였다. 5. 지금(只今)까지 보고(報告)된 바 있는 일년생초본(一年生草本)의 반수체식물(半數體植物)들이 유기(誘起)된 Callus들도 모두가 다 이와 같은 약강내(葯腔內)에서 소포자(小胞子)가 변화(變化)되어 다핵소포자(多核小胞子)와 다세포체(多細胞體)로 변화(變化)되어서 유기(誘起)된 것이었기 때문에 Robinia pseudoacacia에서 반수체식물(半數體植物)이 유기(誘起)될 것이 확실(確實)하다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2003년도 춘계 학술발표대회
• /
• pp.61-62
• /
• 2003

Clonal propagation of high-value forest trees through somatic embryogenesis (SE) has the potential to rapidly capture the benefits of breeding or genetic engineering programs and to improve raw material uniformity and quality. A major barrier to the commercialization of this technology is the low quality of the resulting embryos. Several factors limit commercialization of SE for Corsican pine, including low initiation rates, low culture survival, culture decline causing low or no embryo production, and inability of somatic embryos to fully mature, resulting in low germination and reduced vigour of somatic seedlings. The objective was to develop a Corsican pine maturation medium that would produce cotyledonary embryos capable of germination. Treatments were arranged in a completely randomized design. Data were analyzed by analysis of variance, and significant differences between treatments determined by multiple range test at P=0.05. Corsican pine (Pinus nigra var. maritima) cultures were initiated on modified !P6 medium. Modifications of the same media were used for culture multiplication and maintenance. Embryogenic cultures were maintained on the same medium semi solidified with 2.5 g/l Gelrite. A maturation medium, capable of promoting the development of Corsican pine somatic embryos that can germinate, is a combination of iP6 modified salts, 2% maltose, 13% polyethylene glycol (PEG), 5 mg!l abscisic acid (ABA), and 2.5 g/l Gelrite. After initiation and once enough tissue developed they were grown in liquid medium. Embryogenic cell suspensions were established by adding 0.951.05 g of 10- to 14-day-old semisolid-grown embryogenic tissue to 9 ml of liquid maintenance media in a 250ml Erlenmeyer flask. Cultures were then incubated in the dark at 2022$^{\circ}$C and rotated at 120 rpm. After 2.53 months on maturation medium, somatic embryos were selected that exhibited normal embryo shape. Ten embryos were placed horizontally on 20 ml of either germination medium ($\frac{2}{1}$strength Murashige and Skoog (1962) salts with 2.5 g/l activated charcoal) or same medium with copper sulphate adjusted to 0.25 mg/1 to compensate for copper adsorption by activated carbon. 2% and 4% maltose was substituted by 7.5% and 13% PEG respectively to improve the yield of the embryos. Substitution of' maltose with PEG was clearly beneficial to embryo development. When 2% of the maltose was replaced with 7.5% PEG, many embryos developed to large bullet-shaped embryos. At latter stages of development most embryos callused and stopped development. A few short, barrel-shaped cotyledonary embryos formed that were covered by callus on the sides and base. When 4% of the maltose was removed and substituted with 13% PEG, the embryos developed further, emerging from the callus and increasing yield slightly. Microscopic examination of the cultures showed differing morphologies, varying from mostly single cells or clumps to well-formed somatic embryos that resembled early zygotic embryos only liquid cultures with organized early-stag. A procedure for converting and acclimating germinants to growth in soil and greenhouse conditions is also tested. Seedling conversion and growth were highly related to the quality of the germinant at the time of planting. Germinants with larger shoots, longer, straighter hypocotyls and longer roots performed best. When mature zygotic embryos germinate the root emerges, before or coincident with the shoot. In contrast, somatic embryos germinate in reverse sequence, with the cotyledons greening first, then shoot emergence and then, much later, if at all, the appearance of the root. Somatic seedlings, produced from the maturation medium, showed 100% survival when planted in a field setting. Somatic seedlings showed normal yearly growth relative to standard seedlings from natural seed.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제50권
• /
• pp.82-88
• /
• 2023

순도가 균일한 원종을 대량생산하기 위해 원원종 종자를 이용하여 조직배양 기술 중 경정배양을 이용하였다. 실험 재료로는 원원종 계통 RA2와 RA4 계통을 사용하였다. BA 호르몬 사용의 경우 RA2 계통의 유묘에서는 BA 1.33 uM 첨가 배지에서 평균 14.67개로, 성묘의 경우 BA 1.78 uM 첨가 배지에서 평균 11.33개로 가장 많은 개수의 multi-shoots이 형성되었으며, RA4 계통 경우 유묘에서는 BA 2.22 uM 첨가 배지에서 평균 11.67개로, 성묘에서는 BA 1.33 uM 첨가 배지에서 평균 13.67개로 가장 많은 multi-shoots이 형성되었지만 BA 농도별로 유의수준에서 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. TDZ 호르몬 사용의 경우 RA2 계통은 TDZ 농도가 증가할수록 multi-shoots의 수가 증가하여 TDZ 0.45 uM 첨가 배지에서 가장 많은 multi-shoots가 형성되었으나(유묘 7.0개, 성묘 3.0개), TDZ 2.25 uM 부터는 거의 multi-shoots가 형성되지 않았다. RA4 계통은 유묘의 경우 거의 multi-shoots이 생성되지 않았고 성묘의 경우 TDZ 0.23, 0.45 uM 첨가 배지에서 3.7개의 multi-shoots이 생성되었으나 그 이상의 농도에서는 유묘에서와 같이 생성되지 않았다. 생성된 multi-shoots를 계대배양하여 생장한 조직배양묘를 SSR marker를 사용하여 원종계통과 비교분석한 결과 생성된 조직배양묘에서 변이의 양상이 약하게 보인 것이 있었으나 돌연변이체로 나타난 것은 없었다. 또한 뿌리 발근에 있어서는 RA2, RA4 계통 모두 대체적으로 IBA 4.9 uM 첨가된 배지에서 발근율, 뿌리 수, 뿌리발달 정도 등이 가장 좋았다.