Global climatic change and increasing climatic instability threaten crop productivity. Due to climatic change, drought stress is occurring more frequently in crop fields. In this study, we investigated the effect of treatment with hydrogen peroxide (H2O2) before leaf development on the growth and yield of sorghum for minimizing the damage of crops to drought. To assess the effect of H2O2 on the growth of sorghum plant, 10 mM H2O2 was used to treat sorghum leaves at the 3-leaf stage during growth in field conditions. Plant height, stem diameter, leaf length, and leaf width were increased by 7.6%, 9.6%, 8.3% and 11.5%, respectively. SPAD value, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate were increased by 3.0%, 4.9%, 26.0%, 23.4% and 12.7%, respectively. The amount of H2O2 in the leaf tissue of sorghum plant treated with 10 mM H2O2 was 0.7% of the applied amount after 1 hour. The level increased to approximately 1.0% after 6 hours. The highest antioxidant activity measured by the Oxygen Radical Absorbance Capacity assay was 847.3 µmol·g-1 at 6 hour after treatment. However, in the well-watered condition, the concentration of H2O2 in the plant treated by the foliar application of H2O2 was 227.8 µmol·g-1 higher than that of the untreated control. H2O2 treatment improved all the yield components and yield-related factors. Panicle length, plant dry weight, panicle weight, seed weight per plant, seed weight per unit area, and thousand seed weight were increased by 8.8%, 18.0%, 24.4%, 24.7%, 29.9% and 7.1%, respectively. Proteomic analysis showed that H2O2 treatment in sorghum increased the tolerance to drought stress and maintained growth and yield by ameliorating oxidative stress.
Bax, a mammalian pro-apoptotic member of the Bcl-2 family induces cell death when expressed in yeast. To investigate whether Bax expression can induce cell death in plant, we produced transgenic Arabidopsis plants that contained murine Bax cDNA under control of a glucocorticoid-inducible promoter. Transgenic plants treated with dexamethasone, a strong synthetic glucocorticoid, induced Bax accumulation and cell death, suggesting that some elements of cell death mechanism by Bax may be conserved among various organisms. Therefore, we developed novel yeast genetic system, and cloned several Plant Bax Inhibitors (PBIs). Here, we report the function of two PBIs in detail. PBI1 is ascorbate peroxidase (sAPX). Fluorescence method of dihydrorhodamine123 oxidation revealed that expression of Bax in yeast cells generated reactive oxygen species (ROS), and which was greatly reduced by co-expression with sAPX. These results suggest that sAPX inhibits the generation of ROS by Bax, which in turn suppresses Baxinduced cell death in yeast. PBI2 encodes nucleoside diphosphate kinase (NDPK). ROS stress strongly induces the expression of the NDPK2 gene in Arabidopsis thaliana (AtNDPK2). Transgenic plants overexpressing AtNDPK2 have lower levels of ROS than wildtype plants. Mutants lacking AtNDPK2 had higher levels of ROS than wildtype. $H_2O_2$ treatment induced the phosphorylation of two endogenous proteins whose molecular weights suggested they are AtMPK3 and AtMPK6. In the absence of $H_2O_2$ treatment, phosphorylation of these proteins was slightly elevated in plants overexpressing AtNDPK2 but markedly decreased in the AtNDPK2 deletion mutant. Yeast two-hybrid and in vitro protein pull-down assays revealed that AtNDPK2 specifically interacts with AtMPK3 and AtMPK6. Furthermore, AtNDPK2 also enhances the MSP phosphorylation activity of AtMPK3 in vitro. Finally, constitutive overexpression of AtNDPK2 in Arabidopsis plants conferred an enhanced tolerance to multiple environmental stresses that elicit ROS accumulation in situ. Thus, AtNDPK2 appears to playa novel regulatory role in $H_2O_2$-mediated MAPK signaling in plants.
Proceedings of the Korean Society of Plant Biotechnology Conference
/
2003.04a
/
pp.65-71
/
2003
Bax, a mammalian pro-apoptotic member of the Bcl-2 family, induces cell death when expressed in yeast. To investigate whether Bax expression can induce cell death in plant, we produced transgenic Arabidopsis plants that contained murine Bax cDNA under control of a glucocorticoid-inducible promoter. Transgenic plants treated with dexamethasone, a strong synthetic glucocorticoid, induced Bax accumulation and cell death, suggesting that some elements of cell death mechanism by Bax may be conserved among various organisms. Therefore, we developed novel yeast genetic system, and cloned several Plant Bax Inhibitors (PBIs). Here, we report the function of two PBIs in detail. PBI1 is ascorbate peroxidase (sAPX). Fluorescence method of dihydrorho-damine 123 oxidation revealed that expression of Bax in yeast cells generated reactive oxygen species (ROS), and which was greatly reduced by co-expression with sAPX. These results suggest that sAPX inhibits the generation of ROS by Bax, which in turn suppresses Baxinduced cell death in yeast. PBI2 encodes nucleoside diphosphate kinase (NDPK). ROS stress strongly induces the expression of the NDPK2 gene in Arabidopsis thaliana (AtNDPK2). Transgenic plants overexpressing AtNDPK2 have lower levels of ROS than wildtype plants. Mutants lacking AtNDPK2 had higher levels of ROS than wildtype. $H_2O_2$ treatment induced the phosphorylation of two endogenous proteins whose molecular weights suggested they are AtMPK3 and AtMPK6. In the absence of $H_2O_2$ treatment, phosphorylation of these proteins was slightly elevated in plants overexpressing AtNDPK2 but markedly decreased in the AtNDPK2 deletion mutant. Yeast two-hybrid and in vitro protein pull-down assays revealed that AtNDPK2 specifically interacts with AtMPK3 and AtMPK6. Furthermore, AtNDPK2 also enhances the MBP phosphorylation activity of AtMPK3 in vitro. Finally, constitutive overexpression of AtNDPK2 in Arabidopsis plants conferred an enhanced tolerance to multiple environmental stresses that elicit ROS accumulation in situ. Thus, AtNDPK2 appears to play a novel regulatory role in $H_2O_2$-mediated MAPK signaling in plants.
Simplified control logic was devised to fabricate and operate the modified atmosphere (MA) container of fresh produce equipped with gas-diffusion tube whose opening/closing was controlled in response to real time $O_2$ concentration. This is a simplified ramification of the previously developed control logic using both $O_2$ and $CO_2$ concentrations ([$O_2$] & [$CO_2$]). The developed logic was applied to and tested by a container system filled with spinach at $10^{\circ}C$ having optimum MA window of [$O_2$] of 7~10% and [$CO_2$] of 5~10%. It was shown that setting the proper on-off limit (11%) for $O_2$ control based on the assumed relationship $[O_2]+[CO_2]$=21% could attain the desired $CO_2$ concentration just below the upper tolerance limit ($[CO_2]_H$, 10%). The $O_2$ control point can be the lower tolerance limit or adjusted one (21-$[CO_2]_H$) depending on the commodity's MA requirement. The developed logic using single $O_2$ sensor could attain the equilibrated [$O_2$] of 11% with [$CO_2$] of 8~9% which was desired and similar to that of its predecessor ([$O_2$] of 9~10% with [$CO_2$] of 10%) using both $O_2$ and $CO_2$ sensors. Both MA containers (one only with single $O_2$ sensor control and one with $O_2$ and $CO_2$ sensors) could also keep the spinach quality without significant difference between them, but significantly better than perforated control package of air.
Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
/
2011.10a
/
pp.14-14
/
2011
Polyamines (putrescine, spermidine and spermine) play pivotal roles in plant defense to different abiotic and biotic stresses. In order to understand the function of ginseng spermidine synthase gene, a key gene involved in biosynthesis of polyamines, transgenic plant was generated in Arabidopsis. The transgenic plants exhibited high levels of polyamines compared to the untransformed control plants. We investigated the tolerance capacity of transgenic plants to abiotic stresses such as salinity and copper stress. In addition, transgenic plants also showed increased resistance against one of the important fungal pathogens of ginseng, the wilt causing Fusarium oxysporum and one of important bacteria, bacterial blight causing Pseudomonas syringae. However, an activity of the polyamine catabolic enzyme, diamine oxidase (DAO) was increased significantly in F. oxysporum and P. syringae infected transgenic plant. Polyamine catabolic enzymes which may trigger the hypersensitive response (HR) by producing hydrogen peroxide ($H_2O_2$) seem act as an inducer of PR proteins, peroxidase and phenyl ammonium lyase activity. The transgenic plants also contained higher antioxidant enzyme activities, less MDA and $H_2O_2$ under salt and copper stress than the wild type, implying it suffered from less injury. These results strongly suggest an important role of spermidine as a signaling regulator in stress signaling pathways, leading to build-up of stress tolerance mechanisms.
Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
/
1997.06a
/
pp.149-155
/
1997
We have successfully grown colorless and transparent Rb-doped potassium niobate (KRN) single crystals using the top seeded solution growth(TSSG) technique. In our crystal growth experiments, the Rb doping concentrations within the melt range from 2-15 mol% relative to that of Nb$_2$O5. Atomic absorption measurements indicate that the Rb content in the KRN solid solution is rather low; the Rb segregation coefficient is found to be on the order of 0.05. It is believed that this is due to the relatively much larger Rb+ ionic radius compared to that of K+, rendering it more difficult for Rb to replace K in the KNbO$_3$(KN) host lattice. Preliminary single-pass second harmonic generation (SHG) experimental results indicate that there exists marginal improvement in the phase-matching temperature tolerance of KRN compared to that of pure Kn single crystals.
Vegetative growth signaling of the opportunistic human pathogenic fungus Aspergillus fumigatus is mediated by GpaA ($G{\alpha}$). FlbA is a regulator of G protein signaling, which attenuates GpaA-mediated growth signaling in this fungus. The flbA deletion (${\Delta}flbA$) and the constitutively active GpaA ($GpaA^{Q204L}$) mutants exhibit enhanced proliferation, precocious autolysis, and reduced asexual sporulation. In this study, we demonstrate that both mutants also show enhanced tolerance against $H_2O_2$ and their radial growth was approximately 1.6 fold higher than that of wild type (WT) in medium with 10 mM $H_2O_2$. We performed quantitative PCR (qRT-PCR) for examination of mRNA levels of three catalase encoding genes (catA, cat1, and cat2) in WT and the two mutants. According to the results, while levels of spore-specific catA mRNA were comparable among the three strains, cat1 and cat2 mRNA levels were significantly higher in the two mutants than in WT. In particular, the ${\Delta}flbA$ mutant showed significantly enhanced and prolonged expression of cat1 and precocious expression of cat2. In accordance with this result, activity of the Cat1 protein in the ${\Delta}flbA$ mutant was higher than that of $gpaA^{Q204L}$ and WT strains. For activity of the Cat2 protein, both mutants began to show enhanced activity at 48 and 72 hr of growth compared to WT. These results lead to the conclusion that GpaA activates expression and activity of cat1 and cat2, whereas FlbA plays an antagonistic role in control of catalases, leading to balanced responses to neutralizing the toxicity of reactive oxygen species.
The effects of Ni2+ substitution for Mg2+-sites on the microwave dielectric properties of (Mg1-xNix)(Ti0.95(Mg1/3Ta2/3)0.05)O3 (0.01 ≤ x ≤ 0.05) (MNTMT) ceramics were investigated. MNTMT ceramics were prepared by conventional solid-state reaction. When the MgO / TiO2 ratio was changed from 1.00 to 1.02, MgTi2O5 was detected as a secondary phase along with the MgTiO3 main phase in the MNTMT specimens sintered at 1,400 ℃ for 4h. For the MNTMT specimens with MgO / TiO2 = 1.07 sintered at 1,400 ℃ for 4h, a single phase of MgTiO3 with an ilmenite structure was obtained from the entire range of compositions. The relative density of all the specimens sintered at 1,400 ℃ for 4h was higher than 95 %. The quality factor (Qf) of the sintered specimens depended strongly on the degree of covalency of the specimens, and the sintered specimens with x = 0.01 showed the maximum Qf value of 489,400 GHz. The dielectric constant (K) decreased with increasing Ni2+ content because Ni2+ had a lower dielectric polarizability (1.23Å3) than Mg2+ (1.32Å3). As Ni2+ content increased, the temperature coefficient of resonant frequency (TCF) improved, from -55.56 to -21.85 ppm/℃, due to the increase in tolerance factor (t) and the lower dielectric constant (K).
Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
/
v.37
no.3
/
pp.223-230
/
2017
Arabidopsis nucleoside diphosphate kinase 2 (AtNDPK2) is an upstream signaling molecule that has been shown to induce stress tolerance in plants. In this study, the AtNDPK2 gene, under the control of a stress-inducible SWPA2 promoter, was introduced into the genome of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) plants. The induction of the transgene expression mediated by methyl viologen (MV) and NaCl treatments were confirmed by RT-PCR and northern blot analysis, respectively. Under salt stress treatment, the transgenic tall fescue plants (SN) exhibited lower level of $H_2O_2$ and lipid peroxidation accumulations than the non-transgenic (NT) plants. The transgenic tall fescue plants also showed higher level of NDPK enzyme activity compared to NT plants. The SN plants were survived at 300 mM NaCl treatment, whereas the NT plants were severely affected. These results indicate that stress-inducible overexpression of AtNDPK2 might efficiently confer the salt stress tolerance in tall fescue plants.
Pretreatment of chinese cabbage leaves with $100{\mu}M$ sodium nitroprusside (SNP), a nitric oxide (NO) donor, effectively improved their tolerance to subsequent $2{\mu}M$ paraquat (PQ)-induced oxidative damage. The fresh weight, and chlorophyll and protein contents in primary leaves treated with PQ alone were noticeably reduced over 24 h light incubation. However, these leaf injury symptoms were significantly alleviated with $100{\mu}M$ SNP pretreatment for 3 h prior to PQ exposure. In additions, the increase of the contents of malondialdehyde (MDA) and $H_2O_2$ due to PQ exposure were significantly inhibited by SNP pretreatment. Together with the protective effects of SNP against PQ toxicity in leaves, the changes of ascorbate-glutathione cycle enzymes activities were examined. In the PQ alone treatment, the activities of APX, DHAR, and GR after 6 h incubation were rapidly reduced and showed 19%, 50% and 39% respectively, compared with those of the control. However, the decreases in these enzyme activities were significantly inhibited by SNP pretreatment. As a result, their activities were higher than those of PQ alone treatment by 5 times, 2 times, and 1.5 times, respectively, at 6 h incubation. Thereafter, these enzymes decrease their activities gradually showing high levels than those of PQ alone. Based on the above results, it can be assumed that the activation of ascorbate-glutathione cycle by SNP pretreatment in chinese cabbage leaves exposed to PQ can prevent $H_2O_2$ accumulation, thereby leading to protection against PQ-induced oxidative stress. Also, these results indicate that NO acts as an protectant against PQ stress in the leaves of chinese cabbage.
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.