It has been known that brassiolide (BL) increased the positive gravitropic response and ethylene production in maize roots. This study examined the relationship between the BL-induced gravitropic response and ethylene Production. The ethylene production was inhibited to about 90% of the control by the treatment of $10^{-4}$ M aminoethoxyvinylglycine (AVG), the ethylene synthesis inhibitor. However, the gravitropic response did not show any significant changes compared to the control at $10^{-4}$ M AVG. In the case of treatment of AVG with BL, the ethylene production decreased to 60% of the control. However, the gravitropic response increased to the level which was induced by BL. Cobalt ions, another ethylene biosynthesis inhibitor, inhibited ethylene production, but not gravitropic response. When roots were treated with BL and cobalt ions, they showed the inhibition of ethylene production and promotion of gravitropic response. To elucidate the possibility that the effect of BL is related to auxin transport, roots were treated with TIBA (2,3,5-triiodobenzoic acid), an auxin transport inhibitor. Both treatment of TIBA alone and TIBA with BL stimulated ethylene production to about 96% and 132%, respectively. However, gravitropic response was completely inhibited in both treatments. Further, roots treated with BL in the presence of TIBA and IAA showed a negative gravitropic response, which means that IAA accumulates in the upper side of horizontal roots. Root elongation was also stimulated in this treatment. Taken together, these results suggest that BL might affect the differential distribution of internal IAA on roots, causing the regulation of positive gravitropic response.
Cell elongation is known to be promoted by ethylene in petioles of Ranunculus sceleratus. Treatment of petiole segments with spermine resulted in an inhibition of cell elongation and of ethylene biosynthesis in the presence of applied auxin. Dose response curve for the spermine inhibition of auxin-induced ethylene production appeared similar to that of ACC-based ethylene production suggesting that the polyamine inhibits ethylene biosynthesis by blocking the conversion of ACC to etylene. Auxin-induced ethylene production was significantly promoted by treatment of the tissue with either DFMA or DFMO. specific inhibitors of polyamine biosynthesis. Increased level of ethylene production by DFMA was found to be completely abolished by application of exogenous spermine at a high concentration. These results indicate that endogenous spermine plays a regulatory role in the growth response of Ranunculus petioles to auxin and ethylene.hylene.
Kim, Seon Woong;Park, Arom;Ahn, Dong Gyu;Kim, Soon Young
Korean Journal of Plant Resources
/
v.31
no.6
/
pp.597-603
/
2018
Inhibitory effect of colchicine on growth and gravitropic responses in Arabidopsis root was explored to find whether there was an involvement of ethylene production. It has been known that cytoskeleton components are implicated in sedimentation of statoliths to respond to gravitropism and growth. The root growth was inhibited by 25% and 40% over control for 8 hr treatment of colchicine at a concentration of $10^{-5}M$ and $10^{-7}M$, respectively. The roots treated with colchicine at the concentration of $10^{-7}M$ showed the same pattern as control in 3 hr, however, gravitropic response was decreased in the next 5 hr. The colchicine treatment at the concentration of $10^{-5}M$ inhibited the gravitropic response resulting in $60^{\circ}$ of curvature. In order to better understand the role of colchicine, the production of ethylene was measured with and without the treatment of colchicine. Colchicine increased the ethylene production by 20% when compared to control via the activation of ACC oxidase and ACC synthase activity. These results suggest that the inhibition of the growth and gravitropic responses of Arabidopsis roots by the treatment of colchicine could be attributed to the rearrangement of microtubule, and increase of ethylene production.
Chang, Soo Chul;Lee, Myung Sook;Lee, Sang Man;Kim, Jinseok;Kang, Bin G.
Journal of Plant Biology
/
v.37
no.3
/
pp.257-262
/
1994
The tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) mutant diageotropica (dgt) lacking normal gravitropic response is known to be less sensitive to auxin compared with its isogenic parent VFN8. Straight growth as well as ethylene production in response to added auxin in hypocotyl segments of dgt was negligible. However, there was no significant difference between the two genotypes in auxin transport in petiole segments and its inhibition by the phytotropin N-1-naphthylphthalamic acid(NPA). Kinetic parameters of NPA binding to microsomal membranes were also non-distinguishable between the two. Its petiolar explants treated with ethylene developed epinastic curvature with the magnitude of response increased about 3 folds over non-mutant wild type. Ethylene-induced epinasty in both dgt and VFN8 was nullified by treatment of explants with the ethylene autagonist 2,5-norbonadiene. Lateral transport of 3H-IAA toward the upper side of ethylene-treated petioles in dgt, however, was not significantly more pronounced than in VFN8, the implications being that auxin sensitivity in the mutant was restored, or even rised above the wild type, by ethylene.
The majority of soil microorganisms can derive ethylene from L-methionine (L-MET), while some rhizobacteria can hydrolyze 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) due to their ACC-deaminase activity. In this study, three strains having either ACC-deaminase activity (Pseudomonas putida biotype A, $A_7$), or the ability to produce ethylene from L-MET (Acinetobacter calcoaceticus, $M_9$) or both (Pseudomonas fluorescens, $AM_3$) were used for inoculation. The highly ethylene specific bioassay of a classical 'triple' response in pea seedlings was used to investigate the effect of the inoculation with the rhizobacteria in the presence of 10 mM ACC or L-MET. The exogenous application of ACC had a concentration-dependent effect on the etiolated pea seedlings in creating the classical 'triple' response. The inoculation with P. putida diluted the effect of ACC, which was most likely due to its ACC-deaminase activity. Similarly, the application of $Co^{2+}$ reduced the ACC-imposed effect on etiolated pea seedlings. In contrast, the inoculation of A. calcoaceticus or P. fluorescens in the presence of L-MET caused a stronger classical 'triple' response in etiolated pea seedlings; most likely by producing ethylene from L-MET. This is the first study, to our knowledge, reporting on the comparative effect of rhizobacteria capable of utilizing ACC vs L-MET on etiolated pea seedlings.
Woo, Soon-Hwa;Oh, Seung-Eun;Kim, Jong-Sik;Mullen, Jack L.;Hangarter, Roger P.;Kim, Soon-Young
Journal of Life Science
/
v.18
no.2
/
pp.148-153
/
2008
Phytochrome double mutant (PhyAB) showed the delayed root gravitropic response compared to the wild type (WT) in Arabidopsis. After 8 hr of gravistimulation, the gravitropic response of mutant showed 48% of the WT. The delayed response started at 1.5 hr after gravistimulation. And we measured the ethylene production in the root segments of WT and mutant for 12 hr. Ethylene production of mutant decreased about 40% of the WT at 12 hr. This result suggested that the phytochrome might be linked with ethylene production in some way. Generally, ethylene inhibits the growth of plant organs including roots. We measured the root growth rate in the presence of ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid), a precursor of ethylene. And WT showed the inhibition of root growth with ACC, but mutant did not show the inhibition as WT did. To confirm the relationship between the ethylene and gravitropic response, we measured the gravitropic response with ACC. In the presence of $10^{-6}$ M ACC, WT showed the 37.4% inhibition compared to the control (no ACC), whereas mutant showed the only 6.6% inhibition of control (no ACC). This research suggested the relationship between phytochrome and gravitropic response through an ethylene production.
Oryzalin is a dinitroaniline herbicide that has been known to disrupt microtubules. Microtubules and microfilaments are components of cytoskeletons that are implicated in plant cell growth, which requires the synthesis of cellulose when cell walls elongate. In addition, microtubules are also involved in the sedimentation of statoliths, which regulate the perception of gravity in the columella cells of root tips. In this study, we investigated the effect of oryzalin on the growth and gravitropic response of Arabidopsis roots. The role of ethylene in oryzalin's effect was also examined using these roots. Treatment of oryzalin at a concentration of 10-4 M completely inhibited the roots' growth and gravitropic response. At a concentration of 10-6 M oryzalin, root growth was inhibited by 47% at 8 hr when compared to control. Gravitropic response was inhibited by about 38% compared to control in roots treated with 10-6 M oryzalin for 4 hr. To understand the role of oryzalin in the regulation of root growth and gravitropic response, we measured ethylene production in root segments treated with oryzalin. It was found that the addition of oryzalin stimulated ethylene production through the activation of ACC oxidase and ACC synthase genes, which are key components in the synthesis of ethylene. From these findings, it can be inferred that oryzalin inhibits the growth and gravitropic response of Arabidopsis roots by stimulating ethylene production. The increased ethylene alters the arrangement of the microtubules, which eventually interferes with the growth of the cell wall.
Kim, Chungsu;Mulkey, Timothy J.;Kim, Jong-Sik;Kim, Soon Young
Journal of Life Science
/
v.25
no.11
/
pp.1223-1229
/
2015
Oryzalin is a dinitroaniline herbicide, which disrupts the arrangement of microtubules. Microtubules and microfilaments are cytoskeletal components that are thought to play a role in the sedimentation of statoliths and the formation of cell walls. Statoliths regulate the perception of gravity by columella cells in the root tip. To determine the effect of oryzalin on the gravitropic response, ethylene production in primary roots of maize was investigated. Treatment with 10-4 M oryzalin to the root tip inhibited the growth and gravitropic response of the roots. However, the treatment had no effect on the elongation zone of the roots. An application of 10-4 M oryzalin for 15 hr to the root tip caused root tip swelling. The application of 1-aminocycopropane-1-carboxylic acid (ACC), a precursor of ethylene, to the root tip also inhibited the gravitropic response. To understand the role of oryzalin in the regulation of the growth and gravitropic response of roots, ethylene production in the primary roots of maize was measured following treatment with oryzalin. Oryzalin stimulated ethylene production via the activation of ACC oxidase (ACO) and ACC synthase (ACS), and it increased the expression of ACO and ACS genes. Indole-3-acetic acid (IAA) played a key role in the asymmetric elongation rates observed during gravitropism. The results suggest that oryzalin alters the gravitropic response of maize roots through modification of the arrangement of microtubules. This might reduce the distribution of IAA in the upper and lower sides of the elongation zone and increase ethylene production, thereby inhibiting growth and gravitropic responses.
Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA), a known tumor-promoting phorbol ester, activates the signal transduction enzyme protein kinase C (PKC) in animal cells. We investigated the effect of PMA on the regulation of gravitropism via ethylene production in primary roots of maize. PMA stimulated root growth and the gravitropic response in a concentration-dependent manner at $10^{-6}$ M and $10^{-4}$ M over 8 hrs. These effects were prevented by treatment with staurosporine (STA), a potent inhibitor of PKC. These results support the possibility that the gravitropic response might be regulated through protein kinases that are involved in the signal transduction system. Ethylene is known to play a role in the regulation of root growth and gravitropism. Ethylene production was increased by about 26% and 37% of the control rate in response to $10^{-6}$ M and $10^{-4}$ M PMA, respectively. PMA also stimulated the activity of ACC synthase (ACS), which converts the S-adenosyl-L-methionine (AdoMet) to 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) in the ethylene production pathway. These effects on ethylene production were also prevented by STA treatment. These results suggest that the root gravitropic response in maize is regulated through protein kinases via ethylene production.
Light is essential to the growth and development of plants, and it is perceived by phytochromes, which are one of the photoreceptors that regulate physiological responses in plants. Ethylene regulates the dormancy, senescence, growth, and development of organs in plants. This research focused on the interaction of phytochromes and ethylene to control hypocotyl growth and gravitropism using phytochrome mutants of Arabidopsis, phyA, phyB, and phyAB, under three light conditions: red (R) light, farred (FR) light, and white light. The mutant phyAB exhibited the most stimulation of gravitropic response of all three phytochrome mutants and wild type (WT) in all three light conditions. Moreover, phyB in the R light condition showed more negative gravitropism than phyA. However, phyB in the FR light condition showed less curvature than phyA. The hypocotyl growth pattern was similar to the gravitropic response in several light conditions. To explain the mechanism of the regulation of gravitropic response and growth, we measured the ethylene production and activities of in vitro ACS and ACO. Ethylene production was reduced in all the mutants grown in white light in comparison to the WT. Ethylene production increased in the phyA grown in R light and phyB grown in FR light in comparison to the other mutants. The ACS activity coincided with the ethylene production in the phyA and the phyB grown in R light and FR light, respectively. These results suggest that the Pfr form of phyB in R light and the Pr form of phyA in FR light increased ethylene production via increasing ACS activity.
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.