Background: Cylindrocarpon destructans (Zins) Scholten is an important pathogenic fungus that causes ginseng root rot in many ginseng growing areas in China. Although C. destructans have been studied worldwide, research on its chemotaxis towards ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) root exudates in the rhizosphere remains limited. Methods and Results: In this study, we collected ginseng root exudates with three different polarities from three-year-old ginseng roots, and performed chemotaxis and spore germination assays to investigate the ability of these exudates to induce the response in C. destructans. The results showed that, compared with other conditions, when C. destructans cultivated at $20^{\circ}C$ and a pH of 6 exhibited a strong positive chemotactic response toward $2mg/{\ell}$ aqueous phase, $20mg/{\ell}$ butanol phase, and $0.2mg/{\ell}$ petroleum ether from ginseng root exudates, the chemotactic moving indexes were 0.1581, 0.1638 and 0.1441, respectively. In addition, the spore germination rate with optimal chemotactic parameters were 48%, 53%, and 41% in the aqueous phase, butanol phase and petroleum ether groups, respectiviely, which were significantly higher than that in the control group (23%) (p < 0.05). The mycelial growth rate with optimal chemotactic parameters increased with culture time, and the maximum growth rates in the aqueous phase, butanol phase and petroleum ether groups were 0.425, 0.406 and 0.364 respectively, on the 4th day. The optimal chemotactic parameters were $39.73mg/50mg/{\ell}$, $48.93mg/50mg/{\ell}$, and $31.43mg/50mg/{\ell}$, in aqueous phase, butanol phase and petroleum ether respectively, from ginseng root exudates, compared with $5.5mg/50mg/{\ell}$, in the control group. Conclusions: The present study revealed that certain ginseng root exudates containing chemical attractants act as nutritional sources or signals for C. destructans and support its colonization of ginseng roots.
A sucrose-agar globule (SAG) was newly introduced to increase production of the vesicular arbuscular mycorrhizal (VAM) fungal spores, Gigaspora gigantea and Glomus fasciculatum. An SAG inoculum and a sucrose-agar globule with root exudates (SAGE) inoculum were prepared, and their spore productions were compared with a soil inoculum. When the SAGE was used as the inoculum on sucrose-agar medium plates the number of spores was increased (35% more than the soil inoculum). After the soil inoculum and SAGE were inoculated on an experimental plant, Zingiber officinale, the percentage root colonization, number of VAM spores, and dry matter content were analyzed. It was observed that the SAGE showed a higher percentage of root colonization (about 10% more), and increases in the number of spores (about 26%) and dry matter (more than 13%) for the two VAM fungal spores than the soil inoculum. The results of this study suggested that the SAGE inoculum may be useful for the mass production of VAM fungi and also for the large scale production of VAM fungal fertilizer.
해바라기의 타감작용(他感作用)(Allelopathy) 및 천연제초제(天然除草劑)로서의 개발가능성(開發可能性)에 관한 시험(試驗)을 1988-1991년(年)에 걸쳐 국제미작연구소(國際米作硏究所)(IRRI) : 농학(農學), 생화학부(生化學部) 및 국립(國立)필리핀 대학교(大學校) 화학과(化學科)(천연물(天然物) 연구실(硏究室))에서 수행(遂行)하여 얻은 결과중(結果中) 해바라기의 생육중(生育中) 뿌리에서 분비(分泌)되는 타감작용(他感作用) 및 자가억제작용(自家抑制作用)에 관(關)한 연구결과(硏究結果)는 다음과 같다. 1. 해바라기의 근분비물질(根分泌物質)은 대조구(對照區)에 비해 전체적인 발아율(發芽率)에는 유의적(有意的)인 차이(差異)가 인정되지 않았지만 발아시(發芽始)등에는 다소 큰 영향(影響)을 미쳤음. 2. 생물검정재료(生物檢定材料)의 지상부(地上部), 지하부(地下部) 생장(生長) 및 전체 생체중(生體重)에는 유의적인 감소(減少)가 있었음. 3. XAD-4 Resin올 부착한 시험(試驗) 3에서 해바라기는 대조구(對照區)에 비해 전반적인 생장량(生長量)이 많은 것으로 보아 자가억제작용(自家抑制作用)이 인정되었으며 이는 Resin에 의한 타감물질(他感物質)(Allelochemicals)의 판착효과(坂着效果)로 추정(推定)된다.
연구목적: 근관 치료를 전후로 근관 삼출액을 추출하여 MMP-8과 SP의 양을 측정하고 근관 치료에 따른 변화 및 이들간이 상관관계를 보는 것을 본 연구의 목적으로 하였다. 연구 재료 및 방법: 치수괴사, 혹은 이전 근관 치료 후 치근단 병소가 있어서 근관 치료가 예정된 35개의 치아를 대상으로 하였으며, 근관 치료 첫날, 2주 후, 4주 후 paper point를 이용하여 근관 삼출액을 채취하였다. MMP-8과 SP의 양은 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)를 이용하여 정량 하였다. 삼출액의 채취 시점에 따른 MMP-8, SP 양의 변화 및 환자의 통증 정도, 임상증상에 따른 MMP-8, SP의 변화는 mixed model을 이용하여 통계 분석하였으며 MMP-8과 SP의 상관관계는 Pearson correlation coefficient를 구하여 분석하였다(p < 0.05). 결과: 근관치료가 진행됨에 따라 MMP-8, SP의 양은 유의성 있게 감소하였으며(p < 0.0001), 환자의 통증이나 타진검사 시 반응이 SP의 발현에 영향을 주는 것으로 나타났다. MMP-8의 경우 SP와 미약한 양의 상관관계가 있었지만 환자의 증상이나 다른 임상검사와 상관관계가 발견되지 않았다. 결론: 본 실험에서 사용된 paper point를 이용한 근관 삼출액의 채취를 통하여 치근단 염증과정에서 발현되는 MMP-8, SP를 검출할 수 있었으며 특히 SP의 경우 환자의 증상과 보다 관련이 깊은 것으로 나타났다.
Many plant-pathogenic bacteria are dependent on quorum sensing (QS) to evoke disease. In this study, the population of QS and quorum quenching (QQ) bacteria was analyzed in a consecutive monoculture system of Pseudostellaria heterophylla. The isolated QS strains were identified as Serratia marcescens with SwrIR-type QS system and exhibited a significant increase over the years of monoculture. Only one QQ strain was isolated from newly planted soil sample and was identified as Bacillus thuringiensis, which secreted lactonase to degrade QS signal molecules. Inoculation of S. marcescens to P. heterophylla root could rapidly cause wilt disease, which was alleviated by B. thuringiensis. Furthermore, the expression of lactonase encoded by the aiiA gene in S. marcescens resulted in reduction of its pathogenicity, implying that the toxic effect of S. marcescens on the seedlings was QS-regulated. Meanwhile, excess lactonase in S. marcescens led to reduction in antibacterial substances, exoenzymes, and swarming motility, which might contribute to pathogensis on the seedlings. Root exudates and root tuber extracts of P. heterophylla significantly promoted the growth of S. marcescens, whereas a slight increase of B. thuringiensis was observed in both samples. These results demonstrated that QS-regulated behaviors in S. marcescens mediated by root exudates played an important role in replanting diseases of P. heterophylla.
해바라기의 상대억제작용(相對抑制作用)(타감작용(他感作用), Allelopathy) 및 천연제초제(天然除草劑)로서의 개발가능성(開發可能性)에 관한 시험(試驗)을 1988-1991년(年)에 걸쳐 국제미작연구소(國際米作硏究所) 농학(農學), 생화학부(生化學部) 및 국립(國立)필리핀 대학교(大學校) 화학과(化學科) 천연물(天然物) 연구실(硏究室)에서 수행(遂行)하여 얻은 결과중(結果中) 상대억제작용성(相對抑制作用性) 해바라기 근분비물질(根分泌物質)의 생물검정(生物檢定) 및 상대억제작용물질(相對抑制作用物質)(Allelochemicals)의 HPLC 분석결과(分析結果)는 다음과 같다. 1. 해바라기 근분비물질(根分泌物質)의 산(酸) 및 중성분획물질(中性分劃物質)을 생물검정재료(生物檢定材料)로 사용한 피 (Echinochloa colona (L.) Link 및 무 (Raphanus sativus L.)의 발아(發芽)가 유의성(有意性)있는 억제(抑制)를 보인 반면 알칼리 및 수용성분획(水溶性分劃)에서는 억제작용(抑制作用)이 나타나지 않았다. 2. 피의 경우 해 바라기 근분비물질(根分泌物質)의 분획물질(分劃物質) $10{\mu}l$ 농도(濃度)에서부터 유의적(有意的)인 생장억제(生長抑制)가 인정(認定)되었으며 지상부(地上部) 신장억제(伸張抑制)보다 지하부(地下部) 신장억제(伸張抑制)가 산(酸) 및 중성분획(中性分劃)에서 더 강하게 나타났다. 3 무의 경우 농도(濃度)에 관계없이 지상(地上) 및 지하부(地下部) 신장억제(伸張抑制)가 산(酸) 및 중성분획(中性分劃)에서 각각 높게 나타났다. 4. 생물검정(生物檢定)에서 강한 상대억제작용(相對抑制作用)을 보인 산성분획물질(酸性分劃物質)의 HPLC분석결과(分析結果) hydroquinone, ${\beta}$-resorcyclic acid, vanillic acid, caffeic acid, salicylic acid, quercetin 등의 물질(物質)이 확인(確認)되었다. 한편, 중성분획물질(中性分劃物質)에서는 Hydroquinone, gentisic acid, ${\beta}$-resorcyclic acid, vanillic acid, caffeic acid, ferulic acid, quercetin 등이 각각 동정(同定)되었다.
생물적 방제균인 Pseudomonas chlororaphis O6는 phenazine, protease와 HCN 등과 같은 여러 가지 2차 대사 산물들을 분비하여 식물병원균의 생육을 억제하였다. 또한 O6 균을 밀종자에 접종하였을 때, F. culmorum에 의한 뿌리 썩음병을 방제하는 효과가 있었다. 오이 뿌리 분비액내의 주 유기산은 fumaric acid, malic acid, benzoic acid, succinic acid 였고, 당으로는 glucose와 fructose가 검출되었으며, 유기산의 농도는 당의 농도보다 10배 정도 높았다. O6 균은 오이 뿌리 분비액을 영양원으로 하는 배지에서 생육하였다. 유기산을 흡수하는데 관여할 것으로 추정되는 O6 균의 dctA 유전자는 1,335 bp의 open reading frame을 가지고 있었으며, 444개의 아미노산으로 구성된 약 47 kD 의 pI가 8.2인 단백질을 암호화하였다. DctA 단백질은 10개의 putative trans-membrane domains를 가지고 있어, 세포막에 내재된 단백질로 추정되었다. 오이의 뿌리 분비액 중 유기산이 O6 균의 뿌리 정착에 중요한 물질로 작용한다면 본 연구에 의해 클로닝된 dctA 유전자는 식물 정착이나 생물적 방제균의 유용 형질의 발현을 연구하는데 중요한 유전자로 이용될 수 있을 것이다.
We investigated the effect of Pb uptake by Pinus densiflora and the Pb fraction in forest soil. We also investigated the change in soil physicochemical characteristics, microbial activity, and root exudates of Pinus densiflora in Pb-contaminated soils. Three-year-old pine seedlings were exposed to 500 mg/kg Pb for 12 months. The metal fractions were measured using sequential extraction procedures. Additionally, factors that affect solubility (three soil enzyme activities and amino acids of root exudate compounds) were also determined. The results showed that Pb contamination significantly decreased enzyme activities due to soil characteristics. In addition, organic matter, nitrate content, and Pb concentration were time dependent. The results indicate that changes in the Pb fraction affected Pb uptake by pine trees due to an increase in the exchangeable Pb fraction. The concentrations of organic acids were higher in Pb-spiked soil than those in control soil. Higher rhizosphere concentrations of oxalic acid resulted in increased Pb uptake from the soil. These results suggest that pine trees can change soil properties using root exudates due to differences in the metal fraction.
Some pharmacological activities of acanthoic acid, isolated from Acanthopanax koreanum root was investigated in animals. It is revealed that the compound had analgesic and anti-inflammatory activities without actions on central nervous system and showed inhibition of lipid peroxidation. The anti-inflammatory activity might be related to inhibition of prostaglandin E$_2$ synthesis in exudates of inflammation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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