• The Plant Pathology Journal
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• 제29권2호
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• pp.201-208
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• 2013

Drought stress is one of the major yield affecting factor for pepper plant. The effects of PGPRs were analyzed in relation with drought resistance. The PGPRs inoculated pepper plants tolerate the drought stress and survived as compared to non-inoculated pepper plants that died after 15 days of drought stress. Variations in protein and RNA accumulation patterns of inoculated and non-inoculated pepper plants subjected to drought conditions for 10 days were confirmed by two dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE) and differential display PCR (DD-PCR), respectively. A total of six differentially expressed stress proteins were identified in the treated pepper plants by 2D-PAGE. Among the stress proteins, specific genes of Cadhn, VA, sHSP and CaPR-10 showed more than a 1.5-fold expressed in amount in B. licheniformis K11-treated drought pepper compared to untreated drought pepper. The changes in proteins and gene expression patterns were attributed to the B. licheniformis K11. Accordingly, auxin and ACC deaminase producing PGPR B. licheniformis K11 could reduce drought stress in drought affected regions without the need for overusing agrochemicals and chemical fertilizer. These results will contribute to the development of a microbial agent for organic farming by PGPR.

• 원예과학기술지
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• 제35권2호
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• pp.243-251
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• 2017

Plants have evolved to adapt to abiotic stresses, such as salt, cold, and drought stress. In this study, we conducted an in-depth analysis of drought resistance mechanisms by constructing a gene co-expression network in Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis L.). This drought stress co-expression network has 1,560 nodes, 4,731 edges, and 79 connected components. Based on genes that showed significant co-expression in the network, drought tolerance was associated with the induction of reactive oxygen species removal by raffinose family oligosaccharides and inositol metabolism. This network could be a useful tool for predicting the functions of genes involved in drought stress resistance in Chinese cabbage.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제16권1호
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• pp.83-97
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• 2013

This study was carried out to suggest an experimental base in selecting the drought resistance of plants. Adopting the natural drought method, this paper studies the drought resistance of 12 kinds of ground cover plants. focusing on analyzing the changes of relative water content on leaf, relative electric conductivity and chlorophyll content in 12 kinds of plants, and and the relation between soil water content under drought stress. The drought resistance of the plants were subject to laboratory and rooftop drought resistance treatments. The Logistic model of nonlinear regression analysis was used to evaluate the lethal time that were predicted with the range of 10.4~30.1d on roof top, and 19.5~39.0d on hothouse. The result shows that with the increase of stress time, relative water content and chlorophyll content on leaf were in a downward trend; the relative electric conductivity was upward tendency. Among 12 species of ground cover plants, exclude Pulsatilla koreana, Ainsliaea acerifolia were selected for rooftop plants because they showed resist drought strongly and took adaptive ability.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.101.1-101
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• 2003

Lipopolysaccharide, siderophore, and cyclic dipeptide have been shown to be necessary for ISR induction by pseudomnads. However, there is no report on cloning of genes or generating specific mutants involving in ISR activity. A biological control bacteium P. chlororaphis O6 induces resistance to Erwinia carotovora subsp. carotovara SCCI in tobacco and induces drought resistance in Arabidopsis. To isolate genes involved in ISR activity and induction of drough resistance of O6, we constructed Tn5 mutants and were used to screen for ISR activity and drought resistance activity using microtiter assay with tobacco and Arabidopsis. Thirty-three ISR-deficient mutants were selected, and the nine ISR-deficient mutants were also lost activity of drought resistance. The flanking sequence analysis of the ISR and drought resistance-deficient mutants showed that a gacS gene encoding a two-component sensor kinase, and a mce gene encoding a protein involved in mycobacterial cell entry were mutated. The flanking sequence of each Tn5 mutant altered ISR activity is currently under investigation. These results indicate that gacS and mce are important genes in induction of ISR activity and drought resistance of P. chlororaphis O6. Our works will open opportunities for identification of bacterial genes or traits that are involved in ISR activity and induced drought resistance of P. chlororaphis O6.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.111-111
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• 2017

The development and productivity of maize (Zea mays L.) is frequently impacted by water scarcity, and consequently to increased drought tolerance in a priority target in maize breeding programs. To elucidate the molecular mechanisms of resistance to drought stress in maize, RNA-seq of the public database was used for transcriptome profiling of the seedling stage exposed to drought stress of three levels, such as moderate, severe drought stress and re-watering. In silico analysis of differentially expressed genes (DEGs), 176 up-regulated and 166 down-regulated DEGs was detected at moderated stress in tolerance type. These DEGs was increasing degradation of amino acid metabolism in biological pathways. Six modules based on a total of 4,771 DEGs responses to drought stress by the analysis of co-expression network between tolerance and susceptible type was constructed and showed to similar module types. These modules were discriminated yellow, greenyellow, turquoise, royalblue, brown4 and plum1 with 318, 2433, 375, 183, 1405 and 56 DEGs, respectively. This study was selected 30 DEGs to predicted drought stress response gene and was evaluated expression levels using drought stress treated sample and re-watering sample by quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR). 23 genes was shown increasing with drought stress and decreasing with re-watering. This study contribute to a better understanding of the molecular mechanisms of maize seedling stage responses to drought stress and could be useful for developing maize cultivar resistant to drought stress.

• 한국조경학회지
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• 제41권5호
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• pp.1-8
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• 2013

이 연구는 2종의 저관리 경량형 옥상녹화시스템(세덤박스와 우수저장형 옥상녹화시스템)을 대상으로 옥상녹화 효과를 평가하기 위해 옥상의 건조한 조건에 잘 견딜 수 있는 내건성 식물 12종을 대상으로 실험을 실시하였다. 실험은 우수저장형 옥상녹화시스템의 기초 연구를 위해 식물의 내건성을 평가하였다. 식물의 내건성 평가를 위해 무관리 조건에서 12종 식물의 건조스트레스의 저항성을 평가하였다. 내건성 평가는 처리 시간에 따라 12종 식물의 상대수분함량의 변화, 전해질 용출 평가, 엽록소 함량의 변화, 토양수분과 건조 스트레스와의 관계를 연구하였다. 건조처리 시간이 길수록 식물들의 상대수분 함량과 엽록소 함량이 감소하면서, 전해질 용출이 증가하였다. 따라서 식물의 내건성 평가 결과, Pulsatilla koreana, Ainsliaea acerifolia를 제외한 10종이 내성이 강하여 옥상녹화에 적용 가능한 종으로 판단되며, 우수저장형 옥상녹화 시스템에서 식물들의 내건성은 식생박스의 식물들보다는 강한 것으로 나타났다. 따라서 우수저장형 옥상녹화 시스템이 식물의 생육과 건조조건에 대한 저항성 증진 효과가 있는 것이 증명되어 도시 옥상녹화에 이용할 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.575-584
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• 2015

건조 스트레스는 작물의 생존과 생산성을 결정하는데 매우 중요한 환경요인이다. 본 연구의 목적은 배추에서 신규 건조 스트레스 저항성 유전자를 동정 검정하는 것이다. 건조 스트레스 하에서 생육된 지부('Chiifu') 배추를 이용하여 제작된 KBGP-24K 마이크로어레이 데이터 분석을 통해 738개의 건조 반응 유전자 중 기능은 밝혀져 있지 않지만, 건조 스트레스 하에서 발현량이 6배 이상 크게 증가한 1개의 유전자를 선발하여 BrDSR(B. rapa Drought Stress Resistance)이라 명명하였다. 이의 검정을 위해 내혼계배추('CT001')에서 BrDSR을 동정한 결과 438bp의 오픈리딩프레임과 145개의 아미노산을 가지고 있음을 확인하였고, 동정된 완전장의 cDNA 염기서열은 형질전환용 과발현 vector인 'pSL100' 제작에 이용하였다. BrDSR이 식물체에서 건조 스트레스 저항성을 향상시켜줄 수 있는지 분석하기 위해 담배 형질전환을 수행하였다. PCR과 DNA 블롯 분석으로 선발된 T1 세대 담배 형질전환체들을 대상으로 quantitative real-time RT PCR 분석을 수행한 결과, 형질전환체의 BrDSR 발현량은 비형질 전환체 보다 2.6배까지 증가하였다. 또한 건조처리 10일째 수행한 표현형 분석에서 BrDSR이 발현되는 담배 형질전환체들이 비형질전환체들 보다 우수한 건조 저항성을 보였다. 연구 결과들을 종합하면 BrDSR은 건조 스트레스 하에서 식물의 생장과 생존에 효과적인 저항성 기능을 할 것으로 기대된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제17권3호
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• pp.241-249
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• 1994

참나무속 식물 6종류의 잎의 확산저항, 기공밀도, 공변세포의 길이 및 털의 밀도를 측정하여 건조스트레스에 대한 이 식물들의 전략을 주성분분석법으로 분석하였다. 상수리나무, 갈참나무 및 졸참나무의 잎의 확산저항은 다른 3종보다 높은 Ψleaf 또는 낮은 WSD에서 빠르게 상승함으로써 수분 스트레스를 회피하였다. 그러나, 신갈나무와 떡갈나무는 낮은 Ψleaf, 낮은 기공밀도, 작은 기공 크기 및 높은 털밀도로 수분스트레스를 회피하였다. 그러나 신갈나무와 떡갈나무는 낮은 Ψleaf에서 기공 확산저항의 상승을 보였다. 건조스트레스에 대한 조정능과 관련된 15변수의 주성분분석에서 참나무속 식물은 2그룹, 즉 건성생육지종인 굴참나무, 신갈나무 및 떡갈나무와 중성생육지종인 상수리 나무, 갈참나무 및 졸참나무로 구별되었고, 건성생육지종인 굴참나무는 높은 털밀도, 낮은 기공밀도 및 높은 LAR에서 신갈나무 및 떡갈나무와 다시 구별되었다. 이 결과는 자연생육지에서 참나무속 식물의 건조에 대한 전략을 잘 설명하고 있다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제29권4호
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• pp.471-476
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• 2013

Plants are frequently exposed to numerous environmental stresses such as dehydration and high salinity, and have developed elaborate mechanisms to counteract the deleterious effects of stress. The phytohormone abscisic acid (ABA) plays a critical role as an integrator of plant responses to water-limited condition to activate ABA signal transduction pathway. Although perception of ABA has been suggested to be important, the function of each ABA receptor remains elusive in dehydration condition. Here, we show that ABA receptor, pyrabactin resistance-like protein 8 (PYL8), functions in dehydration conditions. Transgenic plants overexpressing PYL8 exhibited hypersensitive phenotype to ABA in seed germination, seedling growth and establishment. We found that hypersensitivity to ABA of transgenic plants results in high degrees of stomatal closure in response to ABA leading to low transpiration rates and ultimately more vulnerable to drought than the wild-type plants. In addition, high expression of ABA maker genes also contributes to altered drought tolerance phenotype. Overall, this work emphasizes the importance of ABA signaling by ABA receptor in stomata during defense response to drought stress.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.376-387
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• 2018

식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사 조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물 개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.