1. 본 연구에서는 우리밀 품종인 금강밀과 염 저항성을 가지는 돌연변이 라인 2020-s1340을 재료로 200 mM 염 스트레스 처리에 따른 전사체 발현을 확인하였다. QuantSeq을 통해 23,634,438개의 reads가 생산되었고 7,331,269개의 reads가 mapping됐다. 2. 염 스트레스 상황에서 총 282개의 DEG가 확인이 되었고 이러한 DEGs는 UDP-glucosyltransferase, receptor kinase-like protein, Lectin receptor-like kinases, cytochrome P450등의 단백질들을 코딩하는 유전자들이다. 이러한 DEGs는 염 저항성과 관련된 후보 유전자들이 될 수 있다. 염 저항성과 관련하여 역할이 밝혀지지 않은 유전자들은 추후 연구를 통해 확인이 필요하다. 3. GO연구에서는 DEGs를 세가지 범주로 분류하였으며 대부분 식물체 내 세포 기초 경로와 관련된 GO term들이 주로 되었으며 각각 범주에 있어서 biological process, molecular process에서는 single-organism process (GO: 0044699), single-organism metabolic process (GO:0044710), oxidation-reduction process (GO:0055114), copper ion transport (GO:0006825), copper ion transmembrane transport (GO:0035434), alternative oxidase activity (GO:0009916) GO term들이 유의성이 높게 나타났다. 4. 이러한 QuantSeq의 분석결과는 밀에 관한 염에 의해 발현되는 전사 발현에 대한 이해를 향상시킬 수 있다. 또한 염 스트레스 반응의 복잡한 분자 메커니즘에 대한 좋은 통찰력을 제공하고 염분 스트레스에 대한 작물 내성의 유전적 개선을 위한 실질적인 토대를 마련할 수 있을 것이다.
Soil acidification is one of major problems limiting crop growth and especially becoming increasingly serious in China owing to excessive use of nitrogen fertilizer. Only the STOP1 of Arabidopsis was identified clearly sensitive to proton rhizotoxicity and the molecular mechanism for proton toxicity tolerance of plants is still poorly understood. The main objective of this study was to investigate the transcriptomic change in plants under the low pH stress. The low pH as a single factor was employed to induce the response of the wheat seedling roots. Wheat cDNA microarray was used to identify differentially expressed genes (DEGs). A total of 1057 DEGs were identified, of which 761 genes were up-regulated and 296 were down-regulated. The greater percentage of up-regulated genes involved in developmental processes, immune system processes, multi-organism processes, positive regulation of biological processes and metabolic processes of the biological processes. The more proportion of down-regulation genes belong to the molecular function category including transporter activity, antioxidant activity and molecular transducer activity and to the extracellular region of the cellular components category. Moreover, most genes among 41 genes involved in ion binding, 17 WAKY transcription factor genes and 17 genes related to transport activity were up-regulated. KEGG analysis showed that the jasmonate signal transduction and flavonoid biosynthesis might play important roles in response to the low pH stress in wheat seedling roots. Based on the data, it is can be deduced that WRKY transcription factors might play a critical role in the transcriptional regulation, and the alkalifying of the rhizosphere might be the earliest response process to low pH stress in wheat seedling roots. These results provide a basis to reveal the molecular mechanism of proton toxicity tolerance in plants.
Objects : Glycine max Merr. (black bean), Triticum aestivum L. (wheat) and Oryza sativa L. (rice bran) have been widely used for treatment of relaxion of smooth muscle, gastrointestinal hemorrhage and alopecia in Korean Traditional Medicine. In this research, we examined the effect of the extracts, obtained from EtOH extracts of 3 kinds of traditional plants, on hair growing activity of the DP6 and C3H10T1 cell and physical properties. Materials and Methods : On the basis of previous studies, three traditional plants were selected and we extracted them with ethanol. We evaluated their hairy dermal papillar cell proliferation activity and mouse mesenchymal stem cell in vitro model. Also, 3 herbal extracts were added to the normal shampoo formulation in ranges of 0.1% and we validated tensile properties and physical changes using aged hair. In this research, we compared the tensile strength, shine and color appearance between the hair (general formulation) and the hair after applying shampoo with natural extracts. To analyze the luster and color image, we use the SAMBA hardware and software made by Bossa Nova Technologies. Results : In the comparative test for tensile characteristic between the hair treated general formulation(control) and the hair applying special formulation including 3 kinds of extracts, tensile distance and energy of the latter are larger than control on average. The shine and color appearance were also increased after using shampoo including natural extracts(shine : 10.9%, color appearance: 24.12%). We observed the enhancement of hair growth activity in the DP6 and C3H10T1 cell. Especially black bean extracts had the most powerful effect in the dermal papillar cell proliferation. Conclusion : These experiments suggest that extracts of Glycine max Merr. (black bean), Triticum aestivum L. (wheat) and Oryza sativa L. (rice bran) stimulate the hair growth activity and can improve physical activities of aged hair. Shampoo product, which contains 3 kinds of natural extracts, would be used for the treatment for aged hair.
소맥 종자의 발아 과정중 strontium의 생리적 작용을 규명하기 위해 초엽, 종근 및 배유에서의 free amine의 함량변화가 측정되었다. $GA_3$를 포함한 배양액에 strontium 농도의 증가는 종근에서의 putrescine과 초엽에서의 spermidine의 축적을 현저히 유발하였다. $10\;{\mu}M$ 정도의 저농도에서도 strontium에 의한 putrescine 증가는 뚜렷한 반면, spermidine 증가는 10 mM의 고농도 처리에서 현저했다. 종근 생장을 억제하는 1mM 내지 10mM의 strontium 농도에서, g 생체중당 putrescine 수준은 동일농도 calcium 처리에서 보다 각각 22.4배와 15.3배 높았다. 특히 putrescine과 spermidine 증가에 의한 총 free amine 수준의 중가는 생체중 대비 뿐만이 아닌 RNA 함량 대비에서도 중요한 생리적 반응으로 보여졌다. Strontium과 대조적으로 고농도 calcium (10 mM) 처리는 초엽과 종근에서의 agmatine과 cadaverine 함량의 증가를 유발했다. Cadaverine은 calcium을 처리했을 경우에만 검출되었다. 그러나 $1\;{\mu}M$ 에서 1 mM 수준의 calcium 처리는 총 free amine 함량의 감소를 가져왔다. Strontium과 calcium 존재하에서의 발아과정중 축적되는 amine 종류의 차이와 총 free amine 중 diaminine 비율과 총 free amine 중 Polyamine 비율의 변화는 strontium과 calcium 간의 생리적 대사반응의 차이중 하나로 판단되었다.
Immunological method has been applied in biochemical genetic analysis of seed storage proteins. We developed and characterized anti-gliadin polyclonal antibody (AGPab) specific to gliadin fractions whose quality and quantity were known to be associated with wheat end-use quality. Reactions of anti-gliadin polyclonal antibody (AGPab) to gliadin were linearly decreased as AGPab and antigen were diluted. Dot-blot and immunoblot assay showed that produced AGPab specifically reacted to gliadin and mainly $\alpha$-, $\beta$-, and ${\gamma}$-gliadin subunits. Enzyme-linked immuno- sorbent assay (ELISA) was applied for quantifi-cation of gliadins in Korean wheat cultivars and breeding lines by using AGPab. High reactions between AGPab and gliadins were found in wheat cultivars Olmil and Olgeurumil. Significant difference of optical densities for alcohol soluble proteins among crop species was found, as wheat showed the highest value (0.697) followed by rye (0.295), and barley (0.066).
Ji-Yoon Han;Seong-Wook Kang;Sejin Oh;Yumi Lee;Myoung-Jae Shin;Sukyeung Lee;Seong-Woo Cho
한국작물학회지
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제68권3호
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pp.216-223
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2023
This study aimed to identify and compare the characteristics of Elymus humidus on common wheat (Triticum aestivum L. cv. Chinse Spring, CS). The seed length, width, height, and weight of E. humidus were smaller than those of the CS. In particular, the germination rate of E. humidus was substantially lower than that of CS. In the anatomical dissection of the leaf, E. humidus showed a considerably different xylem diameter of the main vascular bundle in the main vein; however, there was no difference in the phloem of the main vascular bundle compared with the xylem and phloem of the main vascular bundle in the main vein of CS, although E. humidus showed a leaf structure similar to that of CS. In addition, E. humidus had a thinner epidermis than that of CS. Regarding stomatal traits, E. humidus showed a graminoid stomata type similar to that of CS. On the adaxial and abaxial sides, the density, length, and width of the stomata in E. humidus were smaller than those in CS, whereas the distance between stomata in E. humidus was greater than that in CS. The chromosomes of E. humidus were classified as long and short based on their respective lengths. Long chromosomes were classified based on the ratio of the long arm to the short arm e.g., 1:1 or 2:1. Short chromosomes showed the same trend and some short chromosomes were microsatellites. To evaluate genetic diversity, 38 barley EST markers with polymorphisms between E. humidus and CS were selected from 236 barley EST markers.
본 연구에서는 국산밀 품종에 대해 발아시간에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성을 측정하였다. 발아시간에 따른 국산밀 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌 등 페놀성분의 함량은 발아시간에 따라 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났다. 무처리 금강밀, 조경밀, 백중밀 및 고소밀의 총 폴리페놀 함량은 13.74, 15.05, 16.84 및 13.02 mg GAE/100 g이었으며, 발아시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 총 플라보노이드 함량은 각각 5.11, 6.72, 6.28 및 5.43 mg CE/100 g이었으며, 발아시간이 증가함에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나, 유의성을 보이는 것으로 나타났다(p<0.05). 총 탄닌 함량은 각각 9.19, 8.86, 8.93 및 8.66 mg TAE/100 g이었으며, 발아시간이 증가함에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나, 유의성을 보이는 것으로 나타났다(p<0.05). 금강밀, 조경밀, 백중밀 및 고소밀의 DPPH 라디칼 소거활성은 각각 30.77, 23.88, 25.35 및 18.73 mg TE/100 g이었으며, $25^{\circ}C$에서 72시간 발아 시료가 각각 47.47, 44.17, 38.22 및 42.85 mg TE/100 g으로 유의적으로 높은 활성을 보이는 것으로 나타났다(p<0.05). ABTS 라디칼 소거활성은 각각 83.42, 88.53, 88.87 및 79.97 mg TE/100 g이었으며, 발아시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 이상의 결과 국산밀의 발아를 통하여 페놀성분 및 라디칼 소거활성이 증진된 효과를 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
벼 대체 밭작물(검정콩, 들깨, 참깨)과 연계한 밀 이모작 작부체계를 적용한 논에서 조경밀 생산성과 밀가루의 품질 특성을 살펴보았다. 전작으로 검정콩, 참깨, 들깨를 재배하였던 포장은 벼를 재배한 논보다 토양의 pH는 높고, 전기전도도는 낮았다. 그리고, 유효인산(Av. P2O5), Ca2+과 Mg2+ 함량은 벼를 재배하였던 토양에서보다 높았다. 밀의 생육 특성 중 간장, 수장, 수수, 수당립수는 검정콩 전작 토양에서 전반적으로 양호하였다. 하지만, 밀의 수량은 벼 전작 토양에서보다 대체작물인 검정콩이나 참깨, 들깨의 전작 토양에서 모두100 kg/10a 이상 증가하였다. 더군다나, 단백질 함량과 SDS-침전가가 검정콩, 참깨, 들깨 전작에서 모두 벼 전작에서보다 높았으며, 아밀로스 함량은 벼 전작에서보다 검정콩, 들깨 전작에서 다소 낮았다. 이러한 결과들은 논토양에서 전작으로 참깨나 콩, 들깨 등의 벼 대체 작물들의 재배는 토양의 물리화학적 특성을 개선하고 제빵공정에 좀 더 유리한 고품질의 밀을 생산하는데 이바지할 수 있음을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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