Pseudomonas chlororaphis O6 induces systemic tolerance in plants against drought stress. A volatile, 2R, 3R-butanediol, produced by the bacterium causes partial stomatal closure, thus, limiting water loss from the plant. In this study, we report that applications of extracellular polymeric substances (EPS) from P. chlororaphis O6 to epidermal peels of leaves of Arabidopsis thaliana also reduce the size of stomatal openings. Growth of A. thaliana seedlings with applications of the EPS from P. chlororaphis O6 reduced the extent of wilting when water was withheld from the plants. Fluorescence measurements showed photosystem II was protected in the A. thaliana leaves in the water stressed EPS-exposed plants. These findings indicate that P. chlororaphis O6 has redundancy in traits associated with induction of mechanisms to limit water stress in plants.
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
/
2017.06a
/
pp.159-159
/
2017
Drought, a common environmental constraint, induces a range of physiological, biochemical and molecular changes in plants, and can cause severe reductions in crop yield. Consequently, understanding the molecular mechanisms of drought tolerance is an important step towards crop biotechnology. Here, we report that the rice (Oryza sativa) homeodomain-leucine zipper class IV transcription factor gene, ${\underline{R}ice}$${\underline{o}utermost}$${\underline{c}ell-specific}$ gene 10 (Roc10), enhances drought tolerance and grain yield by increasing lignin accumulation in ground tissues. Overexpression of Roc10 in rice significantly increased drought tolerance at the vegetative stages of growth and promoted both more effective photosynthesis and a reduction in water loss rate, compared with non-transgenic controls or RNAi transgenic plants. Importantly, Roc10 overexpressing plants had a higher drought tolerance at the reproductive stage of growth and a higher grain yield compared with the controls under field-drought conditions. Roc10 is mainly expressed in outer cell layers including the epidermis and the vasculature of the shoots, which coincides with areas of cell wall lignification. Roc10 overexpression elevated the expression levels of lignin biosynthetic genes in shoots, with a concomitant increase in the accumulation of lignin, while the overexpression and RNAi lines showed opposite patterns of lignin accumulation. We identified downstream target genes of Roc10 by performing RNA-seq and chromatin immunoprecipitation (ChIP)-seq analyses of shoot tissues. Roc10 was found to directly bind to the promoter of PEROXIDASEN/PEROXIDASE38, a key gene in lignin biosynthesis. Together, our findings suggest that Roc10 confers drought stress tolerance by promoting lignin biosynthesis in ground tissues.
Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
/
v.39
no.1
/
pp.39-44
/
2019
Drought is one of the key limiting factors that adversely affects the growth and productivity of crop plants. For the enhancement of drought tolerance in crop plants, the identification of basic mechanisms of a plant to drought stress is necessary. In this study, we compared physiological and biochemical responses of five local Arundenilla hirta ecotypes to drought stress. These ecotypes were previously collected from various parts of Korean peninsula, including Youngduk, Gunsan, Jangsoo, Jinju-1 and Yecheon. A. hirta plants were exposed to drought stress for 14 and 17 days respectively, followed by re-watering for 3 days. The results showed that the lipid peroxidation (MDA), hydrogen peroxide ($H_2O_2$), DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity, and proline level were significantly increased while the chlorophyll content was decreased by drought stress in A. hirta leaves. The highest proline content and DPPH scavenging activity were shown in Ecotype of Youngduk with least MDA and $H_2O_2$ levels while the highest MDA and $H_2O_2$ contents, and least proline and DPPH levels were shown in Gunsan, respectvely. These results indicate that the Youngduk is the most tolerant and Gunsan is the most sensitive ecotype among the five different collections. Together, these results provide a new insight of overall physiological responses of A. hirta to drought stress.
IbMYB1, a transcription factor (TF) for R2R3-type MYB TFs, is a key regulator of anthocyanin biosynthesis during storage of sweet potatoes. Anthocyanins provide important antioxidants of nutritional value to humans, and also protect plants from oxidative stress. This study aimed to increase transgenic potatoes' (Solanum tuberosum cv. LongShu No.3) tolerance to environmental stress and enhance their nutritional value. Transgenic potato plants expressing IbMYB1 genes under the control of an oxidative stress-inducible peroxidase (SWPA2) promoter (referred to as SM plants) were successfully generated through Agrobacterium-mediated transformation. Two representative transgenic SM5 and SM12 lines were evaluated for enhanced tolerance to salinity, UV-B rays, and drought conditions. Following treatment of 100 mM NaCl, seedlings of SM5 and SM12 lines showed less root damage and more shoot growth than control lines expressing only an empty vector. Transgenic potato plants in pots treated with 400 mM NaCl showed high amounts of secondary metabolites, including phenols, anthocyanins, and flavonoids, compared with control plants. After treatment of 400 mM NaCl, transgenic potato plants also showed high DDPH radical scavenging activity and high PS II photochemical efficiency compared with the control line. Furthermore, following treatment of NaCl, UV-B, and drought stress, the expression levels of IbMYB1 and several structural genes in the flavonoid biosynthesis such as CHS, DFR, and ANS in transgenic plants were found to be correlated with plant phenotype. The results suggest that enhanced IbMYB1 expression affects secondary metabolism, which leads to improved tolerance ability in transgenic potatoes.
Park, Dong-Jin;Im, Hyeon-Jeong;Jeong, Mi-Jin;Song, Hyeon-Jin;Kim, Hak-Gon;Suh, Gang-Uk;Ghimire, Balkrishna;Choi, Myung-Suk
Journal of Forest and Environmental Science
/
v.34
no.3
/
pp.224-234
/
2018
An efficient method to select drought tolerant Korean native plants using in vitro culture system was established in this study. While the plant growths and root inductions of each plant were proportionately affected by concentrations of mannitol on in vitro culturing seven plant species to test tolerance to osmotic stress, growth index (GI) and number of root induction of Chrysanthemi zawadskii var. latilobum and Dianthus chinensis var. semperflorens plantlets were higher than the others in 125mM mannitol. In test with polyethylene glycol (PEG), plantlets of C. zawadskii var. latilobum and D. chinensis var. semperflorens showed higher GI and number of root induction than the others in 33.3mM. On testing whether the well grown plants under osmotic stress are tolerant to virtual drought stress, there were significant differences in the withering rates of C. zawadskii var. latilobum and D. chinensis and those of were Aster yomena and Centaurea cyanus after 12 days without watering. It was found that significantly lower stomata numbers were shown in both drought tolerant plants than the sensitive plants. Averages of the stomata circumferences and the stomata area in the plantlets of the tolerant species were larger than those of the sensitive plants D. chinensis var. semperflorens showed the lowest transpiration level per unit area. The highest stomatal area per unit area was found in C. zawadskii, followed by D. chinensis var. semperflorens, Aster yomena and C. cyanus. In conclusion, C. zawadskii var. latilobum and D. chinensis var. semperflorens were more tolerant to drought than other two species. Furthermore in vitro selection was successfully used to screen drought tolerance species of native plant species.
Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
/
v.41
no.5
/
pp.1-8
/
2013
In order to evaluate 2 extensive green roof systems(Sedum Box Roof System and Roof-rainwater Utilization System) for urban greening and select ground-cover plants, which can adapt well to the drought tolerance in an extensive green roof system on 12 species. This study was carried out in order to suggest an experimental base in assessment of the Green Roof-rainwater Utilization System and selecting the drought resistance of plants. Adopting the natural drought method, this paper studies the drought resistance of 12 kinds of ground cover plants. The drought-resistance of ground cover plants subjected to dry processing time were evaluated using relative water content on leaves, relative electric conductivity and chlorophyll content in 12 kinds of plants, and the relation between soil water content under drought stress. Drought resistance of the plants were subject to rooftop drought resistance treatments. The result showed that with the increase of stress time, the relative water content and chlorophyll content on leaves were in a downward trend while the relative electric conductivity was in an upward trend. Among the 12 species of ground cover plants, excluding Pulsatilla koreana, Ainsliaea acerifolia was selected for rooftop plants because they showed resistance to drought strongly and took adaptive ability. These results showed that drought tolerance of plants in Roof-rainwater Utilization System were stronger than the Sedum Box Roof System. Therefore, the Roof-rainwater Utilization System is good for plants. It helps them adapt well to the drought tolerance in rooftops and can be used for urban greening.
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.
Lee, Young Hee;Jang, Su Jeong;Han, Joon-Hee;Bae, Jin Su;Shin, Hyunsuk;Park, Hee Jin;Sang, Mee Kyung;Han, Song Hee;Kim, Kyoung Su;Han, Sang-Wook;Hong, Jeum Kyu
The Plant Pathology Journal
/
v.34
no.6
/
pp.555-566
/
2018
Two rhizobacteria Bacillus aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 were evaluated whether they are involved in stress tolerance against drought and high temperature as well as fungal infections in Chinese cabbage plants. Chinese cabbage seedlings cv. Ryeokgwang (spring cultivar) has shown better growth compared to cv. Buram-3-ho (autumn cultivar) under high temperature conditions in a greenhouse, whilst there was no difference in drought stress tolerance of the two cultivars. In vitro growth of B. aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 were differentially regulated under PEG 6000-induced drought stress at different growing temperatures (30, 40 and $50^{\circ}C$). Pretreatment with B. aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 enhanced the tolerance of Chinese cabbage seedlings to high temperature, but not to drought stress. It turns out that only B. siamensis H30-3 showed in vitro antifungal activities and in planta crop protection against two fungal pathogens Alternaria brassicicola and Colletotrichum higginsianum causing black spots and anthracnose on Chinese cabbage plants cv. Ryeokgwang, respectively. B. siamensis H30-3 brings several genes involved in production of cyclic lipopeptides in its genome and secreted hydrolytic enzymes like chitinase, protease and cellulase. B. siamensis H30-3 was found to produce siderophore, a high affinity iron-chelating compound. Expressions of BrChi1 and BrGST1 genes were up-regulated in Chinese cabbage leaves by B. siamensis H30-3. These findings suggest that integration of B. aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 in Chinese cabbage production system may increase productivity through improved plant growth under high temperature and crop protection against fungal pathogens.
Wu, Jingni;Kim, Sang Gon;Kang, Kyu Young;Kim, Ju-Gon;Park, Sang-Ryeol;Gupta, Ravi;Kim, Yong Hwan;Wang, Yiming;Kim, Sun Tae
The Plant Pathology Journal
/
v.32
no.6
/
pp.552-562
/
2016
Pathogenesis-related proteins play multiple roles in plant development and biotic and abiotic stress tolerance. Here, we characterize a rice defense related gene named "jasmonic acid inducible pathogenesis-related class 10" (JIOsPR10) to gain an insight into its functional properties. Semi-quantitative RT-PCR analysis showed up-regulation of JIOsPR10 under salt and drought stress conditions. Constitutive over-expression JIOsPR10 in rice promoted shoot and root development in transgenic plants, however, their productivity was unaltered. Further experiments exhibited that the transgenic plants showed reduced susceptibility to rice blast fungus, and enhanced salt and drought stress tolerance as compared to the wild type. A comparative proteomic profiling of wild type and transgenic plants showed that overexpression of JIOsPR10 led to the differential modulation of several proteins mainly related with oxidative stresses, carbohydrate metabolism, and plant defense. Taken together, our findings suggest that JIOsPR10 plays important roles in biotic and abiotic stresses tolerance probably by activation of stress related proteins.
The goal of this study was to characterize the BrDSR (Drought Stress Resistance in B. rapa) gene and to identify the expression network of drought-inducible genes in Chinese cabbage under drought stress. Agrobacterium-mediated transformation was conducted using a B. rapa inbred line ('CT001') and the pSL100 vector containing the BrDSR full length CDS (438 bp open reading frame). Four transgenic plants were selected by PCR and the expression level of BrDSR was approximately 1.9-3.4-fold greater than that in the wild-type control under drought stress. Phenotypic characteristics showed that BrDSR over-expressing plants were resistant to drought stress and showed normal growth habit. To construct a co-expression network of drought-responsive genes, B. rapa 135K cDNA microarray data was analyzed to identify genes associated with BrDSR. BrDSR was directly linked to DARK INDUCIBLE 2 (DIN2, AT3G60140) and AUTOPHAGY 8H (ATG8H, AT3G06420) previously reported to be leaf senescence and autophagy-related genes in plants. Taken together, the results of this study indicated that BrDSR plays a significant role in enhancement of tolerance to drought conditions.
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.