The chloroplast DNA sequences of Megaleranthis saniculifolia, an endemic and monotypic endangered plant species, were completed in this study (GenBank FJ597983). The genome is 159,924 bp in length. It harbors a pair of IR regions consisting of 26,608 bp each. The lengths of the LSC and SSC regions are 88,326 bp and 18,382 bp, respectively. The structural organizations, gene and intron contents, gene orders, AT contents, codon usages, and transcription units of the Megaleranthis chloroplast genome are similar to those of typical land plant cp DNAs. However, the detailed features of Megaleranthis chloroplast genomes are substantially different from that of Ranunculus, which belongs to the same family, the Ranunculaceae. First, the Megaleranthis cp DNA was 4,797 bp longer than that of Ranunculus due to an expanded IR region into the SSC region and duplicated sequence elements in several spacer regions of the Megaleranthis cp genome. Second, the chloroplast genomes of Megaleranthis and Ranunculus evidence 5.6% sequence divergence in the coding regions, 8.9% sequence divergence in the intron regions, and 18.7% sequence divergence in the intergenic spacer regions, respectively. In both the coding and noncoding regions, average nucleotide substitution rates differed markedly, depending on the genome position. Our data strongly implicate the positional effects of the evolutionary modes of chloroplast genes. The genes evidencing higher levels of base substitutions also have higher incidences of indel mutations and low Ka/Ks ratios. A total of 54 simple sequence repeat loci were identified from the Megaleranthis cp genome. The existence of rich cp SSR loci in the Megaleranthis cp genome provides a rare opportunity to study the population genetic structures of this endangered species. Our phylogenetic trees based on the two independent markers, the nuclear ITS and chloroplast MatK sequences, strongly support the inclusion of the Megaleranthis to the Trollius. Therefore, our molecular trees support Ohwi's original treatment of Megaleranthis saniculifolia to Trollius chosenensis Ohwi.
하천변에 사는 식물들은 침수 저항성을 갖추고 있는데 그중 Ranunculus속이나 Rumex속에 속하는 일부 반수생 식물들에서 볼 수 있는 것처럼, 엽병이 급격한 생장을 일으켜 잎이 수표면에 이르게 함으로써 호흡할 수 있는 조건을 확보하는 현상은 식물체내에 축적된 에틸렌에 의하여 매개되는 현상이다. 침수 조건에서는 식물 조직 내에 에틸렌이 축적되며, 축적된 에틸렌은 옥신 등 다른 식물호르몬에 대한 조직의 감수성을 증가시켜 생장을 촉진한다. 증가된 생장으로 잎이 수표면에 이르게 되면 다시 공기를 접촉하여 호흡할 수 있게 되고, 식물체내에 축적되었던 에틸렌은 대기 중으로 확산하여 나가게 되므로 체내 에틸렌 농도가 감소하여 생장률이 침수 이전 수준으로 되돌아간다. 에틸렌에 의한 옥신의 감수성 증가는 선량 반응 곡선에 비추어 수용체의 친화도 증가가 수반되는 것으로 생각되는데, 아직 옥신 수용체가 밝혀지지 않아 분자생물학적 기작은 연구되어야 할 과제로 남아있다. 최근 옥신 수용체 발견의 가능성이 높아지고 있으며, 따라서 에틸렌에 의한 옥신 수용체의 옥신에 대한 감수성 조절기작을 탐구할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대된다.
Kwak, Ho-Geun;Lee, Young Ran;Choi, Youn Jung;Lee, Su Young;Kang, Yun-Im
화훼연구
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제26권4호
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pp.179-186
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2018
Ranunculus asiaticus characterizes colorful and attractive flower shapes that are related with the ornamental value of bulbous plants. Improving ornamental value of bulbous flowers has been the general goal of floricultural market. Gibberellic acid ($GA_3$) and benzyladenine (BA) play an important role in growth and developmental processes in floriculture. Combinational treatments of these two hormones have been used in floriculture to improve flower quality. We assessed the effects of combined $GA_3$ and BA, as well as the individual effects of each hormone, on growth characteristics using soil drench application to eight R. asiaticus cultivars, 'Giallo Millepetali', 'Bianco Millepetali', 'Arancio Millepetali', 'Rosa SC', 'Arancio Pratolino', 'Giallo Pratolino', 'Bianco Pratolino', and 'Rosa Ch Pratolino'. $GA_3$ treatments increased plant height and first flower size of R. asiaticus cultivars. Moreover, about 5 to 9 days to flowering were averagely shortened by $GA_3$ treatments compared to controls. On the other hand, the opposites, including first flower size and days to flowering, were observed for cultivars treated with BA, compared with controls. Treatments of $GA_3$ + BA generally affected growth traits, such as plant height, flower size, and the timing of flowering on some R. asiaticus cultivars. In particular, about 5 to 6 days to flowering were reduced on average by Treatments of $GA_3$ + BA. Our results showed positive growth effects, including plant height, days to flowering, first flower height, number of flowers from the application of individual and combined hormones to R. asiaticus cultivars and demonstrate a role for these hormones in future bulbous floriculture.
Objectives: Adipogenesis is the process by which pre-adipocytes are differentiated into adipocytes. It also plays an important role in adipocyte formation and lipid accumulation. Ranunculus sceleratus (R. sceleratus) extracts are used for the treatment of various diseases such as hepatitis, jaundice, and tuberous lymphadenitis in oriental medicine. However, its effect on adipogenesis has not yet been studied. In this study, we investigated the effects of R. sceleratus on adipogenesis in 3T3-L1 cells. Methods: Cells were treated with 50, 100, and 200 ㎍/ml of R. sceleratus and cell viability was evaluated. To differentiate the 3T3-L1 preadipocytes, a 3-isobutyl-1-methylxanthine, dexamethasone, and insulin (MDI) solution were used. The accumulation of lipid droplets was determined by Oil Red O staining. The expression levels of adipogenesis-related proteins were also determined. Results: MDI solution differentiated the preadipocytes into adipocytes and accumulation of lipids was observed in the differentiated 3T3-L1 cells. Interestingly, the amount of lipid droplets was reduced after R. sceleratus treatment. In addition, the expression levels of key adipogenic transcription factors, such as CCAAT/enhancer-binding proteins-𝛼 (C/EBP-𝛼) and peroxisome proliferator-activated receptors-𝛾 (PPAR-𝛾) were also reduced after R. sceleratus treatment. Furthermore, R. sceleratus increased AMP-activated kinase (AMPK) phosphorylation and decreased sterol regulatory element-binding protein-1 expression. Conclusions: Our results showed that R. sceleratus reduced preadipocyte differentiation by inhibiting C/EBP-𝛼 and PPAR-𝛾 levels via the AMPK pathway. Therefore, we suggest that R. sceleratus may be potentially used as an anti-adipogenic agent.
미나리아재비의 약을 배양하여 미숙화분 유래의 식물체를 획득하는데 있어서 생장조절제의 종류와 농도 및 배양 적기를 구명하기 위해 화분의 발육단계별로 캘러스, 배발생및 식물체 재분화에 미치는 영향을 조사하였다. 캘러스 및 배발생에는 2,4-D 및 kinetin 처리보다 NAA 및 BA처리에서 효과적이었으며 특히 0.5 mg/L NAA와 1.0 mg/L BA 처리구에서 가장 왕성하였다. 화분의 발육과정중 1핵성과 초기2핵성의 pollen mitosis 전후기인 개화 3일전의 약의 발육상태가 캘러스, 배발생 및 식물체 재분화에 적합하였다. 화분유래의 배발생은 영양세포의 계속적인 분열에 의해 이루어졌다.
일본 오사카 자연사박물관에는 미키 박사의 수생관속식물 표본 3,600 여점이 소장되어 있다. 그 중에서 우리나라에서 채집된 표본은 104점이었고, 이를 재동정한 결과 48종류인 것으로 밝혀졌다. 이는 미키 박사와 장형두를 비롯한 14인에 의하여 1920년대에 주로 채집된 것이다. 매화마름 (Ranunculus kadzusensis), 솔잎가래 (Potamogeton pectinatus), 애기거머리말 (Zostera japonica), Ruppia truncatifolia(국명 없음), 그리고 통발속 (Utricularia species)과 같이 국내에서 멸종 위기 내지 희귀종인 수생관속식물에 대하여 분류학적 검토를 하였다. 또한, 통발 속의 Utricularia ochroleuca Hartm. 와 U. tenuicaulis Miki, Blyxa leiosperma Koidz., Najas japonica Nakai, 그리고 Rotala leptopetala Koehne 등 5종은 우리나라 미기록종이다.
Min-Jin Kim;Yong Tae Jeong;Buyng Su Hwang;Yong Hwang;Dae Won Jeong;Yeong Taek Oh
한국자원식물학회지
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제35권6호
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pp.704-712
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2022
Research on whitening materials using natural alternatives is actively being conducted. The aim of this study was to investigate the in vitro inhibitory effects of Ranunculus chinensis Bunge (RCB) on melanogenesis and associated enzymes, such as tyrosinase, tyrosinase-related protein (TRP)-1, and TRP-2 in B16F10 murine melanoma cells. We found that RCB extract significantly attenuated melanin synthesis and reduced the activity of intracellular tyrosinase, a rate-limiting melanogenic enzyme. Western blot analysis showed that RCB extract decreased the protein expression of tyrosinase and TRP-1. In addition, it significantly decreased the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), a key regulator of melanogenesis. Extracellular signal-regulated kinase (ERK) activation has been reported to be involved in the inhibition of melanogenesis. Thus, we investigated whether the hypopigmentary effects of RCB extract were related to the activation of ERK. RCB extract induced ERK phosphorylation in a dose-dependent manner. Furthermore, it markedly inhibited body pigmentation in a zebrafish model. Our results suggest that RCB extract inhibits melanogenesis by activating ERK pathway-mediated suppression of MITF and its downstream target genes, including tyrosinase. Therefore, RCB extract can be used as a whitening agent in the development of functional cosmetics.
본 연구는 자생 멸종위기 수생식물인 매화마름의 기내 증식에 미치는 배양환경(식물생장조절제, AC, sucrose)을 조사하기 위해 수행되었다. 효율적인 캘러스 유도조건을 알아보고자 IAA, NAA, IBA와 2,4-D가 각각 1 mg/L 첨가된 MS배지에 줄기절편을 치상한 후에 캘러스 형성율을 조사한 결과, NAA를 첨가한 배지에서 87%의 캘러스 유도율을 보였으며, IBA가 첨가된 배지에서 78%, 2,4-D가 첨가된 배지는 42%, IAA 첨가 배지는 34%의 순으로 조사되었다. NAA 처리 농도에 따른 캘러스 유도율은 0.5 mg/L의 NAA처리구에서 87.5%로 조사가 되었으나 1 mg/L의 NAA처리구와 유의적으로 차이를 보이지 않았다. 매화마름 캘러스 유래의 다신초 유도는 1.0 mg/L의 BA와 0.5 mg/L NAA 조합처리구에서 절편당 평균 47.6개로 가장 많이 유도되었다. 호르몬이 처리되지 않는 대조구에서는 캘러스 상태로 계속 유지되었다. 2,4-D의 조합처리는 절편당 평균 10개 미만의 다신초가 유도되었다. 매화마름 캘러스 유래의 다신초 신장에 미치는 AC (Activated charcoal)와 sucrose의 농도를 조사한 결과, 엽장(shoot length)은 200 mg/L AC처리구에서 평균 12.6 cm로 가장 긴 반면, 대조구는 평균 8.3 cm로 짧았다. 결과적으로 본 연구는 매화마름의 기내증식에 미치는 몇 가지 요인에 관한 구체적인 결과를 제시하였고, 이러한 결과는 향후 매화마름의 증식 및 보전전략 개발에 중요한 기초자료로 제공 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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