• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제48권1호
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• pp.1-6
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• 2005

Analysis of chlorophyll (Chl) fluorescence implicated treatment of 40 mM NaCl decreased maximal photochemical efficiency of photosystem II (PSII) (Fv/Fm), actual quantum yield of PSII (${\Phi}_{PSII}$), and photochemical quenching (qP) in rice, but increased non-photochemical quenching (NPQ). Decreases in Fv/Fm, ${\Phi}_{PSII}$, and qP were significantly alleviated by $30\;{\mu}M$ jasmonic acid (JA), while NPQ increase was enhanced. Transcription levels of antioxidant isoenzyme genes were differentially modulated by NaCl treatment. Expression of cCuZn-SOD2 gene increased, while those of cAPXb, CATb, and CATc genes decreased. JA prevented salt-induced decrease of pCuZn-SOD gene expression, but caused greater decrease in mRNA levels of cAPXa and Chl_tAPX genes. Investigation of vacuolar $Na^+/H^+$ exchanger (NHX2) and 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS) gene expressions revealed transcription level of NHX2 gene was increased by JA, regardless of NaCl presence, while that of P5CS gene slightly increased only in co-presence of JA and NaCl. Unlike JA, ${\gamma}$-radiation rarely affected expressions of antioxidant isoenzyme, NHX2, and P5CS genes, except for increase in mRNA level of Chl_tAPX and decrease in that of pCuZn-SOD. These results demonstrate enhanced salt-tolerance in JA-treated rice seedlings may be partly due to high transcription levels of pCuZn-SOD, NHX2, and P5CS genes under salt stress.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권5호
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• pp.249-254
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• 2001

고추 (Capsicum annum L.)의 잎, 과실 및 배양세포를 대상으로 capsidiol의 생산을 유도하기 위해 자외선, cellulase 및 jasmonic acid (JA)의 영향을 구명하였다. 배양세포는 cellulase 0.05 mg/L나 JA 0.1 mg/L처리로 세포의 capsidiol 생산을 위한 유도가 가능하였다. Elicitor를 처리한 배양세포는 자체 생성한 capsidiol의 독성에 의해 활력이 급격히 감소하여 48시간 이후에는 세포활력을 거의 잃어버리는 것으로 나타났다. 자외선 스트레스의 처리는 48시간의 처리로 고추 잎의 capsidiol의 함량을 최고 45.4배까지 증가시켰다. Cellulase 0.05 mg/L또는 JA 1.0mg/L를 식물의 잎 표면이나 과실의 기부에 미세주사기로 주입하면, 잎은 elicitor를 주입한 부위로부터 합성된 capsidiol의 독성으로 병반이 확대되어 가는 것을 관찰할 수 있었으며, 과실에서도 elicitor의 주입에 의해 병반이 확산되며 elicitor를 주입한 과실에서 capsidiol의 생성이 확인되었다.

• 원예과학기술지
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• 제29권4호
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• pp.279-287
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• 2011

본 연구는 난지형 마늘인 '산동마늘'과 '남도마늘'의 인경비대 및 이차생장에 미치는 식물 생장 물질의 영향에 대해서 조사하였다. '산동마늘'과 '남도마늘'의 내생 GA, ABA, JA 함량 변화 양상은 품종군 간에 확연한 차이가 있었다. 난지형 마늘의 내생 GA와 JA는 인편 분화기 전에 최대에 달하여 그 이후 점차 감소하였다. 반면 ABA 함량(leaf sheath: 6.58-18.59$ng{\cdot}g^{-1}$ DW)은 비대개시기부터 점차 증가하는 것으로 조사되었다. 그러나 '산동마늘'과 '남도마늘'의 GA 함량을 분석한 결과는 두 품종간에 큰 차이를 보이지 않아 GA 함량은 마늘의 이차생장에는 크게 관여하지 않는 것으로 조사되었다. 반면 JA 함량(33.0-76.16$ng{\cdot}g^{-1}$ DW)은 이차생장이 적게 발생하는 '남도마늘'에서 '산동마늘'보다 높은 것으로 나타난 결과로 볼 때 JA가 마늘의 이차생장을 억제할 수 있을 것으로 추측 된다. '산동마늘'과 '남도마늘'간에 총 당 함량은 차이는 보이지 않았으며, 당 함량은 인편분화기 이후 점진적으로 증가하는 것으로 나타났다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제20권4호
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• pp.258-263
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• 2004

Ripe fruit of pepper (Capsicum annuum) showed resistance to Colletotrichum gloeoporioides, but unripe fruit was susceptible. We previously isolated the PepTLP gene that induced in both unripe and ripe fruit by fungal infection and wound, and only in ripe fruit by jasmonic acid (JA) treatment. To examine further regulation of PepTLP, the action of specific agonist and antagonists of known signaling effector on the .PepTLP expression by fungal infection, wound, and JA was investigated. A similar dephosphorylation event negatively activated all the PepTLP expression in the ripe fruit by fungal infection, wound, and JA. The induction of PepTLP expression by wound is differentially regulated via phosphorylation and dephosphorylation step during pre- and post-ripening, respectively. In addition, the induction of PepTLP expression in the ripe fruit by wound and JA is differentially regulated via dephosphorylation and phosphorylation step, respectively. Only both wound and JA treatment has synergistic effect on the PepTLP expression in the unripe fruit. Both SA and JA treatments on the unripe fruit, and both wound or JA and SA on the ripe fruit could not do any effect on the expression of PepTLP. These results suggest that the induction of PepTLP expression is differentially regulated via complex regulatory system against fungal infection, wound, and JA treatment during pre- and post-ripening of pepper fruit.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1295-1300
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• 2011

식물체에서 당 조절 인자의 병 저항성 생리적 특성을 살펴보길 위하여, 원형질막에 존재하는 glucose 조절인자인 애기장대 AtPGR 유전자의 과발현 및 RNAi 형질전환체를 사용하였다[3]. AtPGR 유전자는 병원균 처리에 의하여 전사 발현양이 증가하였을 뿐만 아니라, JA와 SA 처리 시에도 AtPGR 전사 발현양이 증가함을 확인하였다. 과발현 형질전환체를 이용하여 병 저항성을 살펴본 결과, AtPGR 유전자는 병원균에 대해 저항성을 유도함을 알수 있었다. 또한 병원균 유도 증가 유전자로 알려진 PDF1.2 및 PR1 유전자 발현 양상을 qPCR을 통해 살펴본 결과, AtPGR 유전자는 PDF1.2 유전자를 SA 경로 하에서는 증가시키는 반면, JA 경로 하에서는 발현 증가량을 감소시키는 경향이 있음을 나타내었고, PR1 유전자의 발현은 JA 경로를 통해 조절할 것으로 생각되어진다. 이러한 결과를 바탕으로, AtPGR 유전자는 glucose 뿐만 아니라 병원균 반응에도 관련되어져 있음을 알 수 있다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제30권3호
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• pp.254-260
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• 2014

Potato Rpi-blb2 encodes a protein with a coiled-coil-nucleotide binding site and leucine-rich repeat (CC-NBSLRR) motif that recognizes the Phytophthora infestans AVRblb2 effector and triggers hypersensitive cell death (HCD). To better understand the components required for Rpi-blb2-mediated HCD in plants, we used virus-induced gene silencing to repress candidate genes in Rpi-blb2-transgenic Nicotiana benthamiana plants and assayed the plants for AVRblb2 effector. Rpi-blb2 triggers HCD through NbSGT1-mediated pathways, but not NbEDS1- or NbNDR1-mediated pathways. In addition, the role of salicylic acid (SA), jasmonic acid (JA), and ethylene (ET) in Rpi-blb2-mediated HCD were analyzed by monitoring of the responses of NbICS1-, NbCOI1-, or NbEIN2-silenced or Rpi-blb2::NahG-transgenic plants. Rpi-blb2-mediated HCD in response to AVRblb2 was not associated with SA accumulation. Thus, SA affects Rpi-blb2-mediated resistance against P. infestans, but not Rpi-blb2-mediated HCD in response to AVRblb2. Additionally, JA and ET signaling were not required for Rpi-blb2-mediated HCD in N. benthamiana. Taken together, these findings suggest that NbSGT1 is a unique positive regulator of Rpi-blb2-mediated HCD in response to AVRblb2, but EDS1, NDR1, SA, JA, and ET are not required.

• The Plant Pathology Journal
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• 제30권3호
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• pp.323-329
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• 2014

Two cultivars Buram-3-ho (susceptible) and CR-Hagwang (moderate resistant) of kimchi cabbage seedlings showed differential defense responses to anthracnose (Colletotrichum higginsianum), black spot (Alternaria brassicicola) and black rot (Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc) diseases in our previous study. Defense-related hormones salicylic acid (SA), jasmonic acid (JA) and ethylene led to different transcriptional regulation of pathogenesis-related (PR) gene expression in both cultivars. In this study, exogenous application of SA suppressed basal defenses to C. higginsianum in the 1st leaves of the susceptible cultivar and cultivar resistance of the 2nd leaves of the resistant cultivar. SA also enhanced susceptibility of the susceptible cultivar to A. brassicicola. By contrast, SA elevated disease resistance to Xcc in the resistant cultivar, but not in the susceptible cultivar. Methyl jasmonate (MJ) treatment did not affect the disease resistance to C. higginsianum and Xcc in either cultivar, but it compromised the disease resistance to A. brassicicola in the resistant cultivar. Treatment with 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) ethylene precursor did not change resistance of the either cultivar to C. higginsianum and Xcc. Effect of ACC pretreatment on the resistance to A. brassicicola was not distinguished between susceptible and resistant cultivars, because cultivar resistance of the resistant cultivar was lost by prolonged moist dark conditions. Taken together, exogenously applied SA, JA and ethylene altered defense signaling crosstalk to three diseases of anthracnose, black spot and black rot in a cultivar-dependent manner.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2011

본 연구는 한지형 마늘인 '의성마늘'을 이용하여 장일과 단일 조건에서 재배하여 마늘의 인경 분화 및 비대에 미치는 식물 생장 물질의 역할에 대해서 조사하였다. 한지형 마늘의 인경 분화기(4월 16)부터 인경 비대기(4월 24일, 5월 18일)에 엽신과 엽초내 식물내생호르몬 abscisic acid (ABA), jamonic acid(JA) 및 당 함량변화는 장일조건에서 ABA 함량이 단일조건에서 ABA 함량보다 높았고, 엽초내 ABA 함량이 엽신내 ABA 함량보다 높은 것으로 조사되었다. 마늘생육시기별 ABA 함량은 인편 분화기에서 인경 비대개시기까지는 큰 변화가 없다가 인경 비대개시기(5월 2일) 이후부터 인경이 비대 되는(5월 18일) 동안 그 함량이 현저히 증가하는 것으로 조사되었다. 반면 단일조건에서는 내생 JA 함량은 변화가 없었으나, 장일조건에서는 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대개시기(5월 2일)까지 JA 함량은 증가되었다. 엽초내 JA 함량($30.19-53.19ng{\cdot}g^{-1}$ DW)은 엽신내 JA 함량($12.82-20.41ng{\cdot}g^{-1}$ DW)보다 높은 것으로 조사되어 엽초 내 JA 함량에 의해 마늘의 인경 비대가 유도되는 것으로 조사되었다. 장일 조건에서 엽신내 당 함량은 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대개시기(5월 4일)까지 증가되었고, 인경 비대기(5월 4일에서 5월 8일) 동안 감소하였으나, 엽초내 당 함량은 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대기(5월 18일)까지 서서히 증가되었다. 결론적으로 한지형 의성마늘 생장양상에 따라 엽초내 호르몬도 변화하는 경향을 보여 호르몬 변화가 마늘 생장과 밀접한 연관이 있음을 보여주었다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제45권3호
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• pp.143-151
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• 2021

Background: Plants are able to optimize defense responses induced by various herbivores, which have different feeding strategies. Local and systemic responses within a plant after herbivory are essential to modulate herbivore-specific plant responses. For instance, leaf-chewing herbivores elicit jasmonic acid signaling, which result in the inductions of toxic chemicals in the attacked leaf (tissue-specific responses) and also in the other unattacked parts of the plant (systemic responses). Root herbivory induces toxic metabolites in the attacked root and alters the levels of transcripts and metabolites in the unattacked shoot. However, we have little knowledge of the local and systemic responses against stem-boring herbivores. In this study, we examined the systemic changes in metabolites in the wild tobacco Nicotiana attenuata, when the stem-boring herbivore Trichobaris mucorea attacks. Results: To investigate the systemic responses of T. mucorea attacks, we measured the levels of jasmonic acid (JA), JA-dependent secondary metabolites, soluble sugars, and free amino acids in 7 distinct tissues of N. attenuata: leaf lamina with epidermis (LLE), leaf midrib (LM), stem epidermis (SE), stem pith (SP), stem vascular bundle (SV), root cortex with epidermis (RCE), and root vascular bundle (RV). The levels of JA were increased in all root tissues and in LM by T. mucorea attacks. The levels of chlorogenic acids (CGAs) and nicotine were increased in all stem tissues by T. mucorea. However, CGA was systematically induced in LM, and nicotine was systematically induced in LM and RCE. We further tested the resource allocation by measuring soluble sugars and free amino acids in plant tissues. T. mucorea attacks increased the level of free amino acids in all tissues except in LLE. The levels of soluble sugars were significantly decreased in SE and SP, but increased in RV. Conclusions: The results reveal that plants have local- and systemic-specific responses in response to attack from a stem-boring herbivore. Interestingly, the level of induced secondary metabolites was not consistent with the systemic inductions of JA. Spatiotemporal resolution of plant defense responses against stem herbivory will be required to understand how a plant copes with attack from herbivores from different feeding guilds.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.352-357
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• 2019

본 연구는 사과나무 '홍로'와 '후지'의 내재휴면 기간 중 휴면타파에 유효한 한계온도 범위를 알아보고자 수행하였다. 저온 축적에 의한 내재휴면 타파 여부를 확인하기 위하여 온도 처리구별로 발아율을 조사한 결과 '홍로' $-5^{\circ}C$ 처리구를 제외한 모든 처리구에서 발아율이 50% 이상으로 나타났다. 또한 '후지'의 온도 처리구별 발아율은 $-5^{\circ}C$ 처리구에서도 86.3%로 휴면이 타파되었다. 탄수화물과 무기성분의 변화는 처리간 유의한 차이는 있었으나 일정한 경향이나 특이한 변화를 나타내지 않았다. 그러나 유리당 분석 결과 sorbitol 함량은 휴면 타파 여부에 따라 휴면이 타파되지 않은 '홍로' $-5^{\circ}C$ 처리구의 경우 29.62mg/g으로 높게 나타났으며, 휴면이 타파된 것으로 판단되는 처리구는 낮은 수준이였다. 호르몬 분석결과 휴면이 타파되지 않은 '홍로' $-5^{\circ}C$ 처리구의 경우 ABA (abscisic acid)와 JA (jasmonic acid)는 각각 176.48, 15.72ng/g으로 높게 나타났으며, 모든 처리구에서 휴면이 타파된 것으로 나타난'후지'의 경우 ABA, JA, SA(salicylic acid) 함량이 '홍로' 품종보다 유의하게 낮게 나타났다. 본 연구 결과 휴면 타파에 유효한 한계온도 범위는 품종에 따라 다르며 '홍로'는 $-5^{\circ}C$에서 발아율이 30.3%로 휴면이 타파되지 않은 것으로 나타났으며, '후지'는 $0^{\circ}C$ 이하인 $-5^{\circ}C$에서도 86.3%로 높게 나타나 저온 축적의 효과가 있는 것으로 판단된다.