Rice is one of the world's staple crops and is a major source of carbohydrate. Rice is exported from several countries, providing a major source of income. There are many documents reporting that rice is a salt-sensitive crop in its developmental stages. The objective of this investigation is to evaluate the effective salt-tolerance defense mechanisms in aromatic rice varieties. Pathumthani 1(PT1), Jasmine(KDML105), and Homjan(HJ) aromatic rice varieties were chosen as plant materials. Rice seedlings photoautotrophically grown in-vitro were treated with 0, 85, 171, 256, 342, and 427 mM NaCl in the media. Data, including sodium ion$(Na^+)$ and potassium ion$(K^+)$ accumulation, osmolarity, chlorophyll pigment concentration, and the fresh and dry weights of seedlings were collected after salt-treatment for 5 days. $Na^+$ in salt-stressed seedlings gradually accumulated, while $K^+$ decreased, especially in the 342-427 mM NaCl salt treatments. The $Na^+$ accumulation in both salt-stressed root and leaf tissues was positively related to osmolarity, leading to chlorophyll degradation. In the case of the different rice varieties, the results showed that the HJ variety was identified as being salt-tolerant, maintaining root and shoot osmolarities as well as pigment stabilization when exposed to salt stress or $Na^+$ enrichment in the cells. On the other hand, PT1 and KDML105 varieties were classified as salt-sensitive, determined by chlorophyll degradation using Hierarchical cluster analysis. In conclusion, the HJ-salt tolerant variety should be further utilized as a parental line or genetic resource in breeding programs because of the osmoregulation defensive response to salt-stress.
Kopp, Mauricio Marini;Luz, Viviane Kopp da;Maia, Luciano Carlos da;Sousa, Rogerio Oliveira de;Oliveira, Antonio Costa de
Journal of Crop Science and Biotechnology
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제11권4호
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pp.249-256
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2008
The objective of this work was to evaluate the germination of 12 rice genotypes under propionic acid stress, a phytotoxic compound produced in low drainage soils with high organic matter content. The tests were conducted with the first count of germination (PCG) and germination (G) of the genotypes subjective to 0, 3, 6, and 9 mM propionic acid concentrations. The seeds of each genotype were placed in germitest paper pre-soaked in treatment solutions forming individual bags. The germination was performed at $25^{\circ}C$ and the counts were carried out at 7 (PCG) and 14 days (G). A factorial random block design was performed with four replications of 50 seeds per genotype. Our study revealed that doses up to 9 mM propionic acid in the pre-soaking solution were efficient for genetic variability studies involving the character germination in rice; genetic variability for germination was detected in the collection of rice genotypes when subjected to propionic acid toxic effects. The genotypes Guichow, Dawn, and Toride-1 showed germination stability when subjected to increasing levels of propionic acid, and genotypes originated from irrigated system-cultivation performed better when subjected to propionic acid stress. These three genotypes will be a good biological material to for enhance the resistance to phytotoxic compounds in rice.
Vegetation canopy plays an important role in $CO_2$/$H_2$O exchange between the biosphere and the atmosphere by controlling leaf stomata. In this study, rice (Oryza sativa L.), a staple crop in Asia was investigated to formulate its single leaf model of photosynthesis and stomatal conductance. Photosynthesis and stomatal conductance were measured with a portable infrared gas analyzer system. Other plant and meteorological variables were also measured. To evaluate empirical constants in this biochemical leaf model, nonlinear least squares technique was used. The maximum catalytic activity of enzyme and the maximum rate of electron transport were $ 100\mu$㏖ $m^{-2}$$s^{-1}$ and $140 \mu$㏖ m$^{-2}$ s$^{-1}$ (@ 35$^{\circ}C$), respectively. The empirical constants, m and b, associated with stomatal conductance model were 9.7 and $0.06 m^{-2}$$s^{-1}$ , respectively. On a leaf scale, agreements between the modeled and the measured values of photosynthesis and stomatal conductance were on average within 20%, and the simulation of diurnal variation was also satisfactory On a canopy scale, the Simple Biosphere model(SiB2) was tested using the derived parameters. The modeled energy fluxes were compared against the micrometeorologically measured fluxes over a rice canopy. Agreements between the modeled and the measured values of net radiation, sensible heat and latent heat fluxes, and $CO_2$ flux (i.e., net canopy photosynthesis) were on average within 25%.
본 시험에서 사용된 상추는 대조구인 양액과 양액에 30 mM $KNO_3$, 혹은 양액에 50 mM $KNO_3$를 첨가한 염류농도가 다른 3가지의 양액에서 재배하였으며 이들 양액의 EC는 각각 1.0, 4.5, 6.5 ds/m이었다. 상추의 생육은 처리간에 차이를 보였으며 $KNO_3$를 첨가하여 염류농도를 높여준 용액에서 재배한 상추는 잎끝이 마르는 생리적 장해를 보이면서 발아율의 감소는 물론 초장, 경태, 엽장 및 엽폭 등 성장이 대조구와 비교하여 현저히 부진하였다. 이들 양액에서 자란 상추의 뿌리로부터 마이크로솜을 분리하여 ATPase의 특성을 조사하였다. 마이크로솜 ATPase의 활성은 대조구에 비하여 양액에 30 mM $KNO_3$와 50 mM $KNO_3$를 첨가한 용액에서 자란 상추에서 더 높았다. 상추뿌리로부터 분리한 마이크로솜 ATPase의 총활성은 재배양액 조건에 관계없이 pH 7.0에서 최대로 나타났다. ATPase의 활성은 반응용액의 $K^+$ 농도를 증가시키면 증가하였고 반응용액에 $Na^+$ 농도를 증가시키면 감소하였다. $K^+$에 의한 활성증가 효과는 양액에서 재배한 대조구보다 $KNO_3$를 첨가하여 EC를 높여준 양액에서 재배한 상추뿌리의 마이크로솜 ATPase에서 더 크게 나타났다. 이러한 결과는 생육환경내 $KNO_3$ 농도의 증가에 따라 뿌리의 생리활성을 조절하는 ATPase의 활성이 증가함을 보여준다.
Touqir, N.A.;Khan, M. Ajmal;Sarwar, M.;Nisa, M.;Lee, W.S.;Lee, H.J.;Kim, H.S.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제20권6호
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pp.887-893
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2007
Influences of forage DM and addition of cane molasses on silage characteristics of berseem (Trifolium alexandrium) and lucerne (Medicago sativa) and their ruminal digestion kinetics in Nili buffaloes were studied. Berseem and lucerne fodders (at one tenth bloom) were ensiled with wheat straw in laboratory silos to achieve 20, 30, 40% forage DM and without wheat straw (control); each forage DM level was supplemented with 2, 4 and 6% of cane molasses at ensiling. The pH and lactic acid contents of berseem and lucerne silages were affected by both forage DM and addition of molasses. Dry matter, CP and true protein (TP) of berseem and lucerne silages were affected by forage DM at ensiling but were not affected by the addition of cane molasses. Higher DM, CP and TP losses were observed when berseem and lucerne fodders were ensiled either without wheat straw or with wheat straw to achieve 20% and 40% forage DM at ensiling compared with 30% DM at ensiling. Fiber fractions (NDF, ADF, hemicellulose and cellulose) of berseem silage and lucerne silage were significantly increased with increasing forage DM at ensiling. Addition of cane molasses did not affect the DM, CP, TP and fiber fractions of both berseem and lucerne silages. Berseem and lucerne ensiled at 30% DM with 2% cane molasses were screened for comparative ruminal digestion kinetics with their respective fodders. Addition of wheat straw to berseem or lucerne fodder at ensiling depressed DM and NDF ruminal degradability. However, ruminal lag time, rate of degradation and extent of digestion of silages were similar to their respective fodders. In conclusion, berseem and lucerne could be ensiled with wheat straw to increase their DM to 30% along with 2% molasses for buffaloes.
Islam, M.R.;Ishida, M.;Ando, S.;Nishida, T.;Yoshida, N.;Arakawa, M.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제17권2호
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pp.183-192
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2004
The effect of eight varieties of grain and forage type whole crop rice (Oryza sativa L Japonica) each harvested at four stages of maturity were investigated for morphology and yield, proportion of botanical fractions, fermentatability and chemical composition in an $8{\times}4$ factorial experiment. All crops were sown in 1997 at Saitama Prefecture, Japan under identical condition and harvested on 10, 22, 34 and 45 days after flowering in 1998. Total DM yield of forage type varieties was similar to that of the highest yield of grain type varieties. However, while yield of forage type varieties was attributed to higher proportion of straw than head, the reverse was in the case of grain type varieties. Yield in line with the proportion of head increased (p<0.001), but in contrast proportion of straw decreased (p<0.001) with the increase in maturity. Silage fermentability of grain type varieties was better than forage type varieties. Fermentability improved with the increase (p<0.001) in maturity suggesting that the moisture content should be reduced to improve fermentation quality. Forage type varieties contained higher (p<0.001) ash, crude fat (EE), organic cell wall (OCW) and acid detergent fiber (ADF), but contained lower crude protein (CP), organic cell content (OCC), CP in OCC and nitrogen-free cell wall extract (NCWFE) than the grain type varieties. The ash, CP, EE, Oa (60% digestible OCW), Ob (40% digestible OCW), OCW, ADF and acid detergent lignin (ADL) decreased (p<0.001), but OCC and NCWFE increased (p<0.001) with the increase in maturity. It is concluded that stage of maturity not only increases yield and proportion of head, but also improved the fermentation quality and increases quality chemical composition (except CP) of whole crop rice. Forage type varieties may be as good as grain type varieties in terms of yield, but fermentation quality and chemical composition may not be as good as that of grain type varieties.
Park, Jin-ho;Chae, Joon-seok;Kim, Dae-hyuk;Jang, Yong-suk;Kwon, Oh-deog;Lee, Joo-mook
대한수의학회지
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제39권4호
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pp.797-805
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1999
T sergenti cDNA library were constructed to get a more broad information about the structural, functional or antigenic properties of the proteins, and analyzes for their partial cDNA sequences and expression sequences tags(ESTg). The mRNA were purified from T sergenti isolates to identify the information of antigen gene, then first and second strand cDNA was synthesized. EcoR I adaptor ligation and Xho I enzyme restriction were used to the synthesized cDNA, and ligated into a Uni-ZAP XR vector. T sergenti cDNA library was constructed with packaging and amplification in vitro. Antibody screening was performed with constructed T sergenti cDNA library using antisera against T sergenti. Among those clones, eight phagemids were rescued from the recombinant in vivo excision with f1 helper phage. Using the analysis of endonuclease restriction and PCR, the recombinant cDNA were proved having a 0.5-3.0kb of inserts. The eight of partial cDNA clones' sequences were obtained and examined for their homology using BLASTN and BLASTX. The eight of sequenced clones were classified into three groups according to the basis of database searches. A total 3,045bp of partial cDNA sequence were determined from six clones. The putatively identified clones contain a cytochrome c gene, a heat shock protein gene, a cyclophilin gene, and a ribosomal protein gene. The unidentified clones have a homology to ATP-binding protein(mtrA) gene of S argillaceus, DNA-binding protein(DBP) gene of Pseudorabies virus 85kDa merozoite protein gene of B bovis, mRNA spm1 protein of T annulata and glycine-rich RNA-binding protein mRNA of O sativa etc.
A field study was conducted to understand nitrogen use efficiency of high yielding Japonica rice varieties under three levels of nitrogen fertilizer (90, 150 and 210 kg N $ha^{-1}$) in Iksan, Korea. Two high yielding rice varieties, Boramchan and Deuraechan, and an control variety, Dongjin2, were grown in fine silty paddy. Nitrogen use efficiencies (NUE) were 83.3, 56.3, and 41.2 in 90, 150, and 210 kg N $ha^{-1}$ fertilizer level, respectively. Total nitrogen uptake varied significantly among nitrogen levels and varieties. Variety Dongjin2 showed the highest nitrogen uptake efficiency (NUpE), while Boramchan and Deuraechan showed higher nitrogen utilization efficiency (NUtE). However, Nitrogen harvest index (NHI) was higher in Boramchan (0.58) than Deuraechan (0.57) and Dongjin2 (0.53). Rough rice yield showed linear relationship with total nitrogen uptake ($R^2$=0.72) within the range of nitrogen treatments. Boramchan produced significantly higher rough rice yield (8546 kg $ha^{-1}$) which mainly due to higher number of panicles per $m^2$ compared to Deuraechan (7714 kg $ha^{-1}$). Deuraechan showed higher number of spikelets per panicle, but showed lower yield due to lower number of panicle per $m^2$. Rice varieties showed different nitrogen uptake ability and NUE at different nitrogen level. Plant breeders and agronomist should take advantage of the significant variations and relationships among grain yield, NUpE, and NUE.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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