Proline accumulation has been shown to correlate with tolerance to drought and salt stresses in plants. We attempt to introduce the wild-type, mutant, and fusion proBA genes derived from Bacillus subtilis into Arabidopsis thaliana under the control of a strong promoter cauliflower mosaic virus 35S (CaMV35S). The transgenic plants produced higher level of free proline than control and the overproduction of proline resulted in the increased tolerance to osmotic stress in transgenic plants. Besides, the mutation in proBA genes, which were proved to lead $\alpha$-glutamyl kinase ($\alpha$-GK) reduces sensitivity to the end-product inhibition and the fusion of proB and proA also result in increasing proline production and confer osmotolerance in transgenic lines.
Maize (Zea mays L.) is one of the most valuable agricultural crops and is grown under a wide spectrum of environmental conditions. However, maize is moderately sensitive to salt stress, and soil salinity is a serious threat to its production worldwide. In this study, we used ethyl methane sulfonate (EMS) to generate salt-tolerant silage maize mutants. We screened salt-tolerant lines from 203 M3 mutant populations by evaluating the morphological phenotype after salt stress treatment and selected the 140ES91 line. The 140ES91 mutant showed improved plant growth as well as higher proline content and leaf photosynthetic capacity compared with those of wild-type plants under salt stress conditions. Using whole-genome re-sequencing analysis, 1,103 single nucleotide polymorphisms and 71 insertions or deletions were identified as common variants between KS140 and 140ES91 in comparison with the reference genome B73. Furthermore, the expression patterns of three genes, which are involved in salt stress responses, were increased in the 140ES91 mutant under salt stress. Taken together, the mutant line identified in our study could be used as an improved breeding material for transferring salt tolerance traits in maize varieties.
Salinity has been a threat to agriculture in some parts of the world; and recently, the threat has grown. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) may benefit plant growth, either by improving plant nutrition or producing plant growth hormones. The effects of rhizobacterial strains to attenuate the salinity stress on the germination of Chinese cabbage seeds were tested using four different concentrations of NaCl (50, 100, 150, and 200 mM). Also, PGPR strains were tested to enhance the early germination of Chinese cabbage seeds under normal conditions. Azotobacter chroococcum performed best with enhancing the radicle length of 4.0, 1.2, and 1.0 times at treatments of 50, 100, and 150 mM of NaCl, respectively. Additionally, significant differences were found in plumule length, A. chroococcum and Lactobacillus sp. showed remarkable activation either in normal or under stress conditions. Co-inoculation by three rhizobacterial strains (LAPmix) indicated synergistic effect to enhance the early germination of the seeds. The results of this study are promising for application of rhizobacterial strains that possess plant growth promoting traits to enhance the plant tolerance against salinity.
We investigated the ecological characteristics of reed populations growing in Korea and tried to select reed populations showing better growth patterns in waste landfill leachate. To examine the growth characteristics, 14 reed populations from various habitats were collected. Four reed populations were from inland reclaimed habitats, 4 reed populations from brackish or salt marsh habitats, and 6 reed populations from fresh water habitats. Total plant biomass after the treatment with landfill leachate showed that Daebudo and Nanjido reed populations had the higher biomass with 3755 g DW/pot and 3305 g DW/pot, respectively. Reed populations being sampled from the higher salinity and landfill habitats had relatively higher total biomass than that of other reed populations. Especially reed populations from landfill habitats showed higher biomass. Reed populations from Songjiho and Daebudo, which were believed to have tolerance to salt stress, also showed good growth patterns. Population from the fresh water habitats exhibited relatively lower tolerance to leachate treatment compared to others. From the results, we could conclude that reed populations from Nanjido and Daebudo with higher biomass and better salt tolerance were able to good candidates for purification of waste landfill leachate.
As one way to approach to cold defense mechanism in plants, we previously identified the gene for protein-tyrosine phosphatase (CaTPP1) from hot pepper (Capsicum annuum) using cDNA microarray analysis coupled with Northern blot analysis. We showed that the CaTPP1 gene was strongly induced by cold, drought, salt and ABA stresses. The CaTPP1 gene was engineered under control of CaMV 35S promoter for constitutive expression in transgenic tobacco plants by Agrobacterium-mediated transformation. The resulting CaTPP1 transgenic tobacco plants showed significantly increased cold stress resistance. It also appeared that some of the transgenic tobacco plants showed increased drought tolerance. The CaTPP1 transgenic plants showed no visible phenotypic alteration compared to wild type plants. These results showed the involvement of protein tyrosine phosphatase in tolerance of abiotic stresses including cold and drought stress.
Salt cress (Thellungiella halophila or Thellungiella parvula), species closely related to Arabidopsis thaliana, represents an extremophile adapted to harsh saline environments. To isolate salt-tolerance genes from this species, we constructed a cDNA library from roots and leaves of salt cress plants treated with 200 mM NaCl. This cDNA library was subsequently shuttled into the destination binary vector [driven by the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter] designed for plant transformation and expression via recombination- assisted cloning. In total, 305,400 pools of transgenic BASTA-resistant lines were generated in Arabidopsis using either T. halophila or T. parvula cDNA libraries. These were used for functional screening of genes involved in salt tolerance. Among these pools, 168,500 pools were used for primary screening to date from which 7,157 lines showed apparent salt tolerant-phenotypes in the initial screen. A secondary screen has now identified 165 salt tolerant transgenic lines using 1,551 (10.6%) lines that emerged in the first screen. The prevalent phenotype in these lines includes accelerated seed germination often accompanied by faster root growth compared to WT Arabidopsis under salt stress condition. In addition, other lines showed non-typical development of stems and flowers compared to WT Arabidopsis. Based on the close relationship of the tolerant species to the target species we suggest this approach as an appropriate method for the large-scale identification of salt tolerance genes from salt cress.
Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
/
v.10
no.2
/
pp.77-83
/
1990
A three year's field experiment was carried out on newly reclaimed tidal saline soils to evaluate the salt tolerance and growht characteristics, and their relationship to dry matter production and nutrient quality of main selected pasture species. Nine temperate grasses (14 varieties) and two forage crops (sorghum and pearl millet) were grown under different mulching treatments with medium sand and red-yellow soils (fine loamy materials of Typic Hapludults) from 1986 to 1988. Tall wheatgrass, tall fescue, reed canarygrass and alfalfa showed a good tolerance to soil salinity, especially tall wheatgrass (cv. Alkar) produced 19.6 ton/ha dry matter yield annualy under mulching treatment with medium sand depth in lcm. Pearl millet (cv. Gahi-3) was also evaluated as a salt tolerable forage species. Under salt stress in newly reclaimed tidal lands, plant showed a decrease in the assimirable leaf area (LA) as well as specific leaf area (SP. LA) and a low leaf weight ratio(LWR), and it resulted in a low concentration of crude protein and low digestible dry matter contents. Absorption of macro and micro elements in the plant on tidal lands was increased markedly.
Salinity is one of the major abiotic stressors that inhibits the growth, yield, and productivity of crop plants. Therefore, it is necessary to develop crops with increased salt tolerance for cultivation in saline soils such as is found in reclaimed land. The objective of this study was to develop a salt-tolerant silage rice line that grows on reclaimed land. In order to develop this salt-tolerant silage rice, we transferred Saltol, a major QTL associated with salt tolerance, from IR64-Saltol, a salt-tolerant indica variety, into Mogyang, a susceptible elite japonica variety. To determine the effect of salt stress, Mogyang and IR64-Saltol cultivars were grown on a medium containing various concentrations of NaCl in in vitro conditions. Shoot length was found to decrease with increasing salt concentrations, and root growth was almost arrested at NaCl concentrations over 50 mM in the Mogyang cultivar. Based on these preliminary results, we screened five salt-tolerant lines showing superior growth under salt stress conditions. Polymerase chain reaction and sequencing results showed that the introgression types of Saltol QTL were derived from the IR64-Saltol cultivar in almost all selected lines. Based on the observed growth and physiological characteristics, the new Saltol introgression lines showed higher salt tolerance compared to the Mogyang parental cultivar. The salt-tolerant lines identified in this study could be used as a genetic resource to improve rice salt tolerance.
Gene-expression analysis is increasingly important in biological research, with real-time reverse PCR (RTPCR) becoming the method of choice for high-throughput and accurate expression profiling of selected genes. However, this technique requires important preliminary work for standardizing and optimizing the many parameters involved in the analysis. Plant stress studies are more and more based on gene expression. The analysis of gene expression requires sensitive and reproducible measurements for specific mRNA sequence. Several genes are regulated in response to abitoic stresses, such as salinity, and their gene products function in stress response and tolerance. The design of the primers and TaqMan probes for real-time PCR assays were carried out using the Primer $Express^{TM}$ software 3.0. The PCR efficiency was estimated through the linear regression of the dilution curve. To understand the expression pattern of various genes under salt stressed condition, we have developed a unique public resource of 9 stress-related genes in poplar. In this study, real-time RT-PCR was used to quantify the transcript level of 10 genes (9 stress-related genes and 1 house keeping gene) that could play a role in adaptation of Populus davidiana. Real-time RT-PCR analyses exhibited different expression ratios of related genes. The data obtained showed that determination of mRNA levels could constitute a new approach to study the stress response of P. davidiana after adaptation during growth in salinity condition.
Salinity stress limits plant cultivation in many areas worldwide; however, persimmon (Diospyros spp.) has high tolerance to salt. Five accessions of Diospyros [three of Diospyros lotus (accession numbers 824, 846, and 847); one of Diospyros kaki var. sylvestris (869); and one of Diospyros virginiana (844)] were chosen for analysis of salinity stress. We compared the effects of salt stress on plant growth, relative water content (RWC), malondialdehyde (MDA), electrolyte leakage (EL), hydrogen peroxide content ($H_2O_2$), and antioxidative enzyme activities (superoxide dismutase, SOD; catalase, CAT; peroxidase, POD; and ascorbate peroxidase, APX) in leaves of healthy potted seedlings from each of the five accessions after salt treatment for 25 days. Salt stress affected the growth of plants in all five accessions, with all three D. lotus accessions showing the most severe effect. Salt stress increased membrane lipid peroxidation in all accessions, but a stronger increase was observed in the three D. lotus accessions. Moreover, accumulation of $H_2O_2$ was faster in salt-sensitive D. lotus compared to salt-tolerant D. virginiana 844. The activities of all antioxidant enzymes increased in D. virginiana 844 and in D. kaki var. sylvestris 869; the activities of SOD, CAT, and APX were at similar levels in D. virginiana 844 and D. kaki var. sylvestris 869, but POD activity was stimulated to a greater extent in D. virginiana 844. The activities of all antioxidant enzymes (except POD) decreased in D. lotus 824 and increased (except for SOD) in D.lotus 846. The activities of SOD and APX decreased in D. lotus 847, whereas POD and CAT activities both increased. Relative water content decreased significantly in D. lotus. No significant changes in lipid peroxidation or relevant antioxidant parameters were detected in any of the accessions in controls treated with 0.0% NaCl. D. virginiana 844 had higher antioxidant capacity in response to salinity compared to other persimmon rootstocks. These results indicate that changes of these key physiological variables are related to salinity resistance in different accessions of persimmon.
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.