Leaf senescence is a highly regulated genetic process that constitutes the last stage of plant development and provides adaptive fitness by relocating metabolites from senescing leaves to reproducing seeds. Characterization of various senescence mutants, mostly in Arabidopsis, and genome-wide analyses of gene expression, have identified a wide array of regulatory components, including transcription factors and enzymes as well as signaling molecules mediating growth hormones and environmental stress responses. In this work we demonstrate that a membrane-associated NAC transcription factor, NTL9, mediates osmotic stress signaling in leaf senescence. The NTL9 gene is induced by osmotic stress. Furthermore, activation of the dormant, membrane-associated NTL9 is elevated under the same conditions. A series of senescence-associated genes (SAGs) were upregulated in transgenic plants overexpressing an activated form of NTL9, and some of them were slightly but reproducibly downregulated in a T-DNA insertional NTL9 knockout mutant. These observations indicate that NTL9 mediates osmotic stress responses that affect leaf senescence, providing a genetic link between intrinsic genetic programs and external signals in the control of leaf senescence.
환경 스트레스는 식물의 성장을 저해하며 작물의 생산량을 감소시키는 주요 원인이다. 식물은 다양한 유전자의 발현 변화를 통해 스트레스에 대한 저항성을 나타낸다. 본 연구에서는 activation tagging system을 이용하여 기존에 밝혀지지 않은 새로운 고염 스트레스 반응 유전자들을 분리하였다. 애기장대의 발아 단계에서 고염 스트레스에 저항성을 보이는 9개의 activation tagging 라인을 선별하였다. 그 중 TAIL-PCR 방법을 이용하여 AT7508, AT7512, AT7527, AT7544, AT7548, AT7556의 6개 라인에서 T-DNA가 삽입된 위치를 확인하였으며 각 라인에서 T-DNA가 삽입된 주변 유전자의 발현을 RT-PCR로 분석하였는데 AT7508, AT7512, AT7527, AT7544, AT7556에서 각각 ClpC2/HSP93-III (At3g48870), plant thionin family (At2g20605), anti-muellerian hormone type-2 receptor (At3g50685), vacuolar iron transporter family protein (At4g27870), microtubule-associated protein (At5g16730)이 activation 된 것으로 밝혀졌다. 더불어 AT7548에서는 T-DNA가 삽입된 곳의 양쪽에 위치하는 두 유전자인 Arabinogalactan protein 13 (AGP13) (At4g26320)과 F-box/RNI-like/FBD-like domains-containing protein (At4g26340)이 모두 activation 되었다. Activation 된 7개 유전자는 기존에 고염 스트레스 저항성과 관련된 기능이 알려지지 않은 유전자로 본 연구를 통해 새롭게 고염 스트레스 반응에 대한 기능이 밝혀졌다. 7개의 activation된 유전자 중 ClpC2/HSP93-III, AGP13, F-box/RNI-like/FBD-like domains-containing protein의 3개 유전자는 고염 스트레스에 의해 발현이 증가하였다. 또한 AT7508과 AT7527, AT7544 라인은 발아 단계뿐만 아니라 유식물체 발달 과정에서도 고염 스트레스 저항성을 보여 activation tagging 라인의 선별 결과의 타당성을 뒷받침 하였다. 본 연구의 결과를 통해 activation tagging system이 새로운 스트레스 반응 유전자를 찾아낼 수 있는 유용한 기술임을 확인할 수 있었다.
Sesquiterpenes are found naturally in plants and insects as defensive agents or pheromones. They are produced in the cytosolic acetate/mevalonate pathway for isoprenoid biosynthesis. The inducible sesquiterpene synthases (STS), which are responsible for the transformation of the precursor farnesyl diphosphate, appear to generate very few olefinic products that are converted to biologically active metabolites. In this study, we isolated the STS gene from Panax ginseng C.A. Meyer, designated PgSTS, and investigated the correlation between its expression and various abiotic stresses using real-time PCR. PgSTS cDNA was observed to be 1,883 nucleotides long with an open reading frame of 1,707 bp, encoding a protein of 568 amino acids. The molecular mass of the mature protein was determined to be 65.5 kDa, with a predicted isoelectric point of 5.98. A GenBank BlastX search revealed the deduced amino acid sequence of PgSTS to be homologous to STS from other plants, with the highest similarity to an STS from Lycopersicon hirsutum (55% identity, 51% similarity). Real-time PCR analysis showed that different abiotic stresses triggered significant induction of PgSTS expression at different time points.
Shin, Da Jeong;Yoo, Sung-Je;Hong, Jeum Kyu;Weon, Hang-Yeon;Song, Jaekyeong;Sang, Mee Kyung
The Plant Pathology Journal
/
제35권2호
/
pp.178-187
/
2019
Plants are exposed to biotic stresses caused by pathogen attack and complex abiotic stresses including heat and drought by dynamic climate changes. To alleviate these stresses, we investigated two bacterial stains, H26-2 and H30-3 in two cultivars ('Ryeokkwang' and 'Buram-3-ho') of Chinese cabbage in plastic pots in a greenhouse. We evaluated effects of bacterial strains on plant growth-promotion and mitigation of heat and drought stresses; the role of exopolysaccharides as one of bacterial determinants on alleviating stresses; biocontrol activity against soft rot caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum PCC21. Strains H26-2 and H30-3 significantly increased fresh weights compared to a $MgSO_4$ solution; reduced leaf wilting and promoted recovery after re-watering under heat and drought stresses. Chinese cabbages treated with H26-2 and H30-3 increased leaf abscisic acid (ABA) content and reduced stomatal opening after stresses treatments, in addition, these strains stably colonized and maintained their populations in rhizosphere during heat and drought stresses. As well as tested bacterial cells, exopolysaccharides (EPS) of H30-3 could be one of bacterial determinants for alleviation of tested stresses in Chinese cabbages, however, the effects were different to cultivars of Chinese cabbages. In addition to bacterial activity to abiotic stresses, H30-3 could suppress incidence (%) of soft rot in 'Buram-3-ho'. The tested strains were identified as Bacillus aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 based on 16S rRNA gene sequence analysis. Taken together, H26-2 and H30-3 could be candidates for both plant growth promotion and mitigation of heat and drought stresses in Chinese cabbage.
Pathan, Safiullah;Nguyen, Henry T.;Sharp, Robert E.;Shannon, J. Grover
한국육종학회지
/
제42권4호
/
pp.329-338
/
2010
Drought, salinity and flooding are three important abiotic factors limiting soybean production worldwide. Irrigation, soil reclamation, and drainage systems are not generally available or economically feasible for soybean production. Therefore, productive soybean varieties with tolerance are a cost effective means for reducing yield losses due to these factors. Genetic variability for higher tolerance to drought, salt and flooding is important. However, only a small portion of nearly 200,000 world soybean accessions have been screened to find genotypes with tolerance for use in breeding programs. Evaluation for tolerance to drought, salinity and flooding is difficult due to lack of faster, cost effective, repeatable screening methods. Soybean strains with higher tolerance to the above stresses have been identified. Crosses with lines with drought, salt and flooding tolerance through conventional breeding has made a significant contribution to improving tolerance to abiotic stress in soybean. Molecular markers associated with tolerance to drought, salt and flooding will allow faster, reliable screening for these traits. Germplasm resources, genome sequence information and various genomic tools are available for soybean. Integration of genomic tools coupled with well-designed breeding strategies and effective uses of these resources will help to develop soybean varieties with higher tolerance to drought, salt and flooding.
Baek, Dongwon;Chun, Hyun Jin;Kang, Songhwa;Shin, Gilok;Park, Su Jung;Hong, Hyewon;Kim, Chanmin;Kim, Doh Hoon;Lee, Sang Yeol;Kim, Min Chul;Yun, Dae-Jin
Molecules and Cells
/
제39권2호
/
pp.111-118
/
2016
MiR399f plays a crucial role in maintaining phosphate homeostasis in Arabidopsis thaliana. Under phosphate starvation conditions, AtMYB2, which plays a role in plant salt and drought stress responses, directly regulates the expression of miR399f. In this study, we found that miR399f also participates in plant responses to abscisic acid (ABA), and to abiotic stresses including salt and drought. Salt and ABA treatment induced the expression of miR399f, as confirmed by histochemical analysis of promoter-GUS fusions. Transgenic Arabidopsis plants overexpressing miR399f (miR399f-OE) exhibited enhanced tolerance to salt stress and exogenous ABA, but hypersensitivity to drought. Our in silico analysis identified ABF3 and CSP41b as putative target genes of miR399f, and expression analysis revealed that mRNA levels of ABF3 and CSP41b decreased remarkably in miR399f-OE plants under salt stress and in response to treatment with ABA. Moreover, we showed that activation of stress-responsive gene expression in response to salt stress and ABA treatment was impaired in miR399f-OE plants. Thus, these results suggested that in addition to phosphate starvation signaling, miR399f might also modulates plant responses to salt, ABA, and drought, by regulating the expression of newly discovered target genes such as ABF3 and CSP41b.
Lee, Su Young;Lee, Jung Lim;Kim, Seung Tae;Lee, Eun Kyung;Kwon, O Hyeon;Kim, Won Hee
화훼연구
/
제19권4호
/
pp.269-273
/
2011
본 연구는 환경스트레스 저항성이 증진된 페튜니아를 개발하기 위하여 NDPK2유전자 도입 형질전환 계통 NDPK2-7-1와 SOD2 유전자 도입 형질전환 계통 SOD2-2-1-1-35간의 교잡에 의해 획득된 후대들의 비생물적 스트레스 저항성을 조사하기 위해 수행되었다. 비생물적 스트레스 유발원인 메틸바이올로젠(methyl viologen, MV) $100{\mu}M$과 $200{\mu}M$ 처리에서 교잡후대들은 그들의 교배모본 SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통이나 비형질전환체 보다 메틸바이올로젠에 의한 피해를 적게 받았다. 이는 SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통간 교잡에 의해 획득된 후대들이 그들의 교배모본 (SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통)이나 비형질전환체 보다 산화적 스트레스에 대한 저항성이 증진되었음을 증명해 준다고 할 수 있다. 이들 교잡후대들은 초장 등 11종류의 양적형질의 특성이 비형질전환체에 비해 약간 길거나 짧긴 하였지만 비형질전환체와 거의 유사하였으며, 꽃 색갈이나 모양 또한 그들의 교배모본 (SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통)이나 비형질전환체와 차이가 없었다.
Ethylene is a key gaseous hormone that controls various physiological processes in plants including growth, senescence, fruit ripening, and responses to abiotic and biotic stresses. In spite of some of these positive effects, the gas usually inhibits plant growth. While chemical fertilizers help plants grow better by providing soil-limited nutrients such as nitrogen and phosphate, overusage often results in growth inhibition by soil contamination and subsequent stress responses in plants. Therefore, controlling ethylene production in plants becomes one of the attractive challenges to increase crop yields. Some soil bacteria among plant growth-promoting rhizobacteria (PGPRs) can stimulate plant growth even under stressful conditions by reducing ethylene levels in plants, hence the term "stress controllers" for these bacteria. Thus, manipulation of relevant genes or gene products might not only help clear polluted soil of contaminants but contribute to elevating the crop productivity. In this article, the beneficial soil bacteria and the mechanisms of reduced ethylene production in plants by stress controllers are discussed.
Seong, So Yoon;Jung, Harin;Choi, Yang Do;Kim, Ju-Kon
한국작물학회:학술대회논문집
/
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
/
pp.115-115
/
2017
Zinc finger proteins constitute a large family which has been studied to have various functions in different organisms. Tandem CCCH zinc finger proteins (TZFs), members of the zinc finger protein family, are known to participate as post-transcriptional regulators of gene expression in eukaryotes. Here, we showed that the OsZn15, a gene for tandem CCCH zinc finger protein, is induced by abiotic stress and its overexpression in transgenic rice plants (PGD1:OsZn15) gains higher drought tolerance. Gene expression analysis of promoter:GFP plants revealed that OsZn15 is specifically expressed in anther and embryo, but not in vegetative organs. In-field evaluation, grain yield was higher in the PGD1:OsZn15 than nontransgenic plants under drought conditions. Interestingly, OsZn15 is shown to not only localize at nucleus but also co-localize with both processing bodies (PB) and stress granules (SG), two messenger ribo-nucleoprotein complexes which are known to activate by forming cytoplasmic foci under stress conditions. In sum, these results suggest that OsZn15 increases drought stress tolerance of rice probably by participating in RNA turnover in PB and SG.
본 연구는 콩과 식물인 비수리의 유용유전자를 NGS (Next Generation Sequencing)와 분자생물학의 융합적인 연구를 통해 분리하고 가능성을 알아보고자 시행하였다. 비수리는 자원식물이지만 많은 유용물질을 가지고 있다. 특히 항당뇨 기능을 하는 D-pinitol을 많이 함유하고 있는데 아직까지 비수리에서 D-piniol의 생합성에 관련된 유전자가 분리 되지 않았다. 비수리에 비생물학적 스트레스(가뭄)를 처리하고 처리하지 않은 대조군과 같이 total RNA를 추출한 후에 library를 만들어 NGS를 실시하였다. 이를 통해 D-pinitol 생합성에 관련된 유전자들을 분리하여 in silico 상에서 염기서열을 확인하였다. 이를 뒷받침하기 위해 Blast 프로그램을 사용하여 D-pinitol 생함성에 관여하는 ononitol epimerase를 확인하였고 in vitro 상에서도 RT-PCR을 통해 유전자 발현이 증가됨을 확인함으로써 융합적 연구를 통해 유전자를 찾고 분리하여 발현양상을 확인하였다.
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.