• Molecules and Cells
• /
• 제26권6호
• /
• pp.595-605
• /
• 2008

Genome wide transcription analysis in response to stresses is essential to provide the basis of effective engineering strategies to improve stress tolerance in crop plants. In order to perform transcriptome analysis in Brassica rapa, we constructed a B. rapa oligo microarray, KBGP-24K, using sequence information from approximately 24,000 unigenes and analyzed cold ($4^{\circ}C$), salt (250 mM NaCl), and drought (air-dry) treated B. rapa plants. Among the B. rapa unigenes represented on the microarray, 417 (1.7%), 202 (0.8%), and 738 (3.1%) were identified as responsive genes that were differently expressed 5-fold or more at least once during a 48-h treatment with cold, salt, and drought, respectively. These results were confirmed by RT-PCR analysis. In the abiotic stress responsive genes identified, we found 56 transcription factor genes and 60 commonly responsive genes. It suggests that various transcriptional regulatory mechanisms and common signaling pathway are working together under the abiotic stresses in B. rapa. In conclusion, our new developed 24K oligo microarray will be a useful tool for transcriptome profiling and this work will provide valuable insight in the response to abiotic stress in B. rapa.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제38권3호
• /
• pp.182-193
• /
• 2022

Turfgrass, the most widely grown ornamental crop, is severely affected by fungal pathogens including Sclerotinia homoeocarpa, Rhizoctonia solani, and Magnaporthe poae. At present, turfgrass fungal disease management predominantly relies on synthetic fungicide treatments. However, the extensive application of fungicides to the soil increases residual detection frequency, raising concerns for the environment and human health. The bacterial volatile compound, 2,3-butanediol (BDO), was found to induce plant resistance. In this study, we evaluated the disease control efficacy of a combination of stereoisomers of 2,3-BDO and commercial fungicides against turfgrass fungal diseases in both growth room and fields. In the growth room experiment, the combination of 0.9% 2R,3R-BDO (levo) soluble liquid (SL) formulation and 9% 2R,3S-BDO (meso) SL with half concentration of fungicides significantly increased the disease control efficacy against dollar spot and summer patch disease when compared to the half concentration of fungicide alone. In field experiments, the disease control efficiency of levo 0.9% and meso 9% SL, in combination with a fungicide, was confirmed against dollar spot and large patch disease. Additionally, the induction of defense-related genes involved in the salicylic acid and jasmonic acid/ethylene signaling pathways and reactive oxygen species detoxification-related genes under Clarireedia sp. infection was confirmed with levo 0.9% and meso 9% SL treatment in creeping bentgrass. Our findings suggest that 2,3-BDO isomer formulations can be combined with chemical fungicides as a new integrated tool to control Clarireedia sp. infection in turfgrass, thereby reducing the use of chemical fungicides.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.117-125
• /
• 2011

This study was to investigate the effect of fermentation extracts on the concentration of serotonin and melatonin in the serum of the ICR mice. The ICR mice were divided into water control group, lactobacillus fermentation solution including (Lactobacillus paracasei and Bifidobacterium longum B6) control group, positive control group (milk and doxylamine succinate), negative control group (caffein) and the groups treated with the extracts of Berberis koreana bark (WE: water extracts, FE-L.P: fermentation extracts of Lactobacillus paracasei, FE-B.L: fermentation extracts of Bifidobacterium longum B6). After ten-day feeding treatment, the mean concentration of serotonin for water control, WE, FE-L.P and FEB. L group was 134.72, 183.01, 232.09 and $223.78 ng/m{\ell}$, respectively. The mean concentration for FE-L.P and FE-B.L group were approximately 66% larger than that for water control group. The mean concentration of melatonin for water control, WE, FE-L.P and FE-B.L group was 76.92, 106.66, 157.56 and $141.81pg/m{\ell}$, respectively. The mean concentration of melatonin for FE-L.P and FE-B.L group were also larger than that for water control group. Our results indicated that the fermentation extracts of Berberis koreana bark have relatively greater potential to induce secretion of serotonin and melatonin. Therefore, the fermentation extracts have antidepressant effect.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.269-281
• /
• 2017

Background: Small particles increase airway inflammation upon reaching the alveoli. Here, we investigated the protective or therapeutic effects of Salvia plebeia R. Br. (SP_R) extracts on airway inflammation. Methods and Results: To investigate the anti-inflammatory activity of SP_R extracts, we measured their inhibitory effect on the production of reactive oxygen species (ROS) expression of inflammatory mediators, and immune cell infiltration in MH-S alveolar macrophage cells and in the ambient particulate matter (APM)-exposed airway inflammation mice model. The SP_R extracts inhibited the production of ROS and expression of IL-4, IL-10, IL-15, and IL-17A mRNA in APM-stimulated MH-S cells. Oral administration of SP_R extracts suppressed APM-induced inflammatory symptoms, such as high alveolar wall thickness, excess collagen fibers, decreased mRNA expression of chemokines (Ccr9, Ccl5, Ccr3), inflammatory cytokines (IL-15, TNF-${\alpha}$), and IL-4 Th2 cytokine in the lung. The SP_R extracts also inhibited ROS production, granulocyte ($CD11b^+Gr-1^+$) infiltration, IL-17A, TNF-${\alpha}$, macrophage inflammatory protein (Mip-2), and chemokine (C-X-C motif) ligand 1 (Cxcl-1) production in the airway. The specific compounds in the SR-R extracts that mediate the anti-inflammatory effects were identified. Conclusions: In this study, SP_R extracts effectively inhibited airway inflammatory responses, such as ROS production and granulocyte infiltration into the airway, by regulating the expression of chemokines and inflammatory cytokines.

• 한국작물학회지
• /
• 제57권4호
• /
• pp.441-448
• /
• 2012

극만기 벼 재배시 적응 품종을 선택할 때 7월 30일 전후의 이앙시기에서 불시출수 현상을 보이지 않으면서 적당한 출엽수를 확보하는 품종 특성을 구비해야 하는데 금오벼1호나 만종벼는 후기작 이앙시기에서도 출엽수 감소가 적고 규칙적인 출엽 양상을 보여 극만기 벼 재배시기에 안정적인 재배가 가능하였다. 관행 벼육묘상자 육묘에 비해 포트육묘로 벼의 생육단계를 진전시켜 이앙하면 후기작에서 출수기까지 1~3일의 생육기간이 단축되었다. 벼 폿트육묘상자를 이용했을 때와 좀더 공간이 큰 폿트육묘 상자를 이용하여 초기 벼 생육을 높여도 출수기 단축효과는 2일 이내로 크지 않았다. 따라서 벼 육묘상자와 폿트육묘의 출수기 단축효과는 초기 생육단계의 차이보다 이앙후 뿌리가 잘리지 않아 생기는 빠른 활착효과 때문으로 추정된다. $800^{\circ}C$ 이상의 등숙온도가 확보되는 출수시기는 익산은 9월 12일이었다. 폿트육묘를 할 경우 출수기가 1~3일 빨라지기 때문에 출수 후 50일간 평균온도가 조금 높아지는 결과를 얻었는데, 7월 26일 이앙에서는 $20^{\circ}C$에 근접한 온도가 유지되었고, 7월 31일에는 $19^{\circ}C$전후, 8월 5일에는 $17.5{\sim}18.0^{\circ}C$로 5일간 이앙시기가 지연됨에 따라서 등숙기 평균온도는 $1^{\circ}C$ 정도씩 저하되었다. 극만기 벼 재배에서 폿트육묘후 이앙한 경우 수량이 증대하였다. 폿트육묘하여 이앙하는 경우는 각 주별 식물체가 1~3개로 육묘상자로 육묘한 경우보다 적어 짧은 생육기간에 적정 수수를 확보하기 어려웠다. 따라서 폿트육묘로 후기작 재배시에는 재식밀도를 높여야 수량 증대 효과를 크게 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제61권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2016

벼 직파재배에서 볍씨에 피복재인 지오라이트와 결합재인 수용성규산(25%)으로 혼합 코팅된 "규산코팅볍씨(SCS)"의 활용에 의한 키다리병 억제효과를 구명하고자 서해안 간척지유래토양에서 담수표면직파된 포장시험과 아울러 시험포장에서 발병된 키다리병 이병주를 접종원으로 하여 변온조건(주야 $18{\sim}26^{\circ}C$)과 항온조건($30^{\circ}C$)에서 실내시험으로 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 담수직파에서 규산코팅볍씨 처리구는 무코팅볍씨 처리구에서 보다 입모분포상태가 균일하였고 분얼중기경 건물생산량이 13% 증가되었다. 2. 무코팅볍씨 처리구에서는 분얼중기 경부터 키다리병이 발생되어 종자감염을 일으키는 출수기 경에 9.9%의 심한 이병경율을 보인 반면에 규산코팅볍씨 처리구에서는 분얼중기까지 거의 발생이 없다가 출수기 무렵에 0.01%의 극미한 발생으로 99.9%의 방제가를 보였다. 이병주의 줄기마디와 이삭영화 감염부위에서는 전형적인 키다리병균의 소형분생자와 대형분생자 및 균사체 등이 확인되었다. 3. 무코팅볍씨와 규산코팅볍씨를 $30^{\circ}C$ 항온기에 각각 치상하고 시험포장에서 발병된 이병주의 이삭을 2주일간 접종 처리한 결과 무코팅볍씨 처리구의 접종이삭 종자에서는 종자표면에 균총이 형성되었고 종자내에는 소형분생자, 대형분생자 및 균사 발육이 왕성하게 증식된 반면에 규산코팅볍씨 처리구에서는 소형분생자와 균사는 생존하지 못하였고 대형분생자와 균사체 발육은 크게 위축되었다. 이상의 결과로 규산코팅볍씨의 활용으로 직파재배 시 종자소독 없이도 친환경적 키다리병 방제가 가능하며, 향후 종자소독제로의 개발도 가능할 것으로 판단되었다.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제30권4호
• /
• pp.343-354
• /
• 2014

Rice blast disease caused by Magnaporthe oryzae is one of the most serious diseases of cultivated rice (Oryza sativa L.) in most rice-growing regions of the world. In order to investigate early response genes in rice, we utilized the transcriptome analysis approach using a 300 K tilling microarray to rice leaves infected with compatible and incompatible M. oryzae strains. Prior to the microarray experiment, total RNA was validated by measuring the differential expression of rice defense-related marker genes (chitinase 2, barwin, PBZ1, and PR-10) by RT-PCR, and phytoalexins (sakuranetin and momilactone A) with HPLC. Microarray analysis revealed that 231 genes were up-regulated (>2 fold change, p < 0.05) in the incompatible interaction compared to the compatible one. Highly expressed genes were functionally characterized into metabolic processes and oxidation-reduction categories. The oxidative stress response was induced in both early and later infection stages. Biotic stress overview from MapMan analysis revealed that the phytohormone ethylene as well as signaling molecules jasmonic acid and salicylic acid is important for defense gene regulation. WRKY and Myb transcription factors were also involved in signal transduction processes. Additionally, receptor-like kinases were more likely associated with the defense response, and their expression patterns were validated by RT-PCR. Our results suggest that candidate genes, including receptor-like protein kinases, may play a key role in disease resistance against M. oryzae attack.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.255-260
• /
• 2008

본 연구에서는 초고압 추출 공정의 활성 증진 효과를 알아보기 위해 당귀의 자외선 차단 효과 및 피부 미백활성 실험을 실시하였다. 인간의 섬유아세포인 CCD-986sk를 이용한 세포독성 실험에서 $1.0mg/m{\ell}$ 농도의 시료 첨가를 통해 초음파 병행 $60^{\circ}C$ 추출물이 21.27%로 가장 낮은 세포독성을 나타내었으며, 15분간 초고압 처리한 $60^{\circ}C$초음파 병행 추출물이 23.49%로 가장 높은 세포독성을 나타내었다. UVA 처리에 따른 MMP-1 발현 저해 효과 측정에서 $1.0mg/m{\ell}$ 첨가를 통해 15분간 초고압 처리한 $60^{\circ}C$ 초음파 추출물이 UV를 조사하지 않은 대조군과 비교하여 122.2%를 나타내며 양성대조군인 ascorbic acid의 121.3%와 근사한 수치의 발현 억제 효과를나타내었다. 그 외 다른 시료들도 134.5% 이하로 발현하며 높은 저해율을 나타냄에 따라 당귀가 UVA에 대한 MMP-1 발현 저해 효과가 있음을 나타내었다. Tyrosinase 억제효과에서는 양성대조군인 ascorbic acid가 $1.0mg/m{\ell}$의 농도에서 70.8%로 가장 높은 저해율을 나타내었다. 당귀 시료 중에서는 초고압을 15분간 처리한 $60^{\circ}C$ 초음파 추출물이 ascorbic acid에 근사한 수치인 69.4%로 가장 높은 저해율을 나타내었고, 그외의 시료들도 모두 55% 이상의 높은 저해율을 나타내었다. 시료 첨가를 통한 Clone M-3 세포주의 melanin 생성 억제실험에서 $1.0mg/m{\ell}$ 농도 첨가를 통해 15분간 초고압 처리한 $60^{\circ}C$ 초음파 추출물이 82.4%를 나타내어 양성대조군인 ascorbic acid에 비해 더 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 당귀가 자외선 차단 및 피부 미백 관련 향장 소재로의 활용 가능성이 있으며, 초고압 처리를 통해 향장활성의 증가가 가능함을 확인하였다.

• 한국국제농업개발학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.520-530
• /
• 2011

이앙시기에 따른 생존율은 이앙된 벼가 0℃이하의 저온을 경과하면 생존율이 급격하게 저하되지만, 1~2회 저온에 노출되었을 경우 생존이 가능하여 야간 저온이 0℃를 벗어나는 시기부터 조기재배 이앙이 가능할 것으로 판단된다. 이러한 결과는 손 등(1983), 정 등(2000)의 4월 15일을 벼 2기작 재배의 적정 이앙시기로 제시한 것과 비슷한 경향이었다. 벼 2기작을 위하여 조기재배용으로 육묘한 묘는 육묘일수가 길고 육묘기간을 대부분 가온된 온실 안에서 유지함에 따라 식물체가 도장하고 연약해져 이앙 후 식물체의 줄기가 부러지는 경우가 많았다. 따라서 관행 육묘상자에 파종량을 줄여서 생육을 진전시키는 것은 이앙시 뿌리 절단에 의해 이앙후 활착이 늦어지므로 저온기에 이앙을 위해서는 폿트육묘 방법이 효과적이었다. 벼 조기재배에서 육묘 이앙 후 주간의 지엽전개가 완료되기까지 생육일수와 적산온도는 관행 육묘상자로 육묘하여 이앙한 것에 비해 폿트육묘의 경우 생육기간 및 적산온도가 감소하였으나 폿트의 크기에 따른 차이는 유의하지 않았다. 폿트 육묘의 크기를 키워 벼 이앙시 생육단계를 달리한 경우 1~2일의 추가적인 생육일수 단축효과가 있었다. 이것은 이앙시 모의 생육량 차이보다 뿌리가 잘리지 않은 상태에서 빠르게 활착하여 본답 생육을 빨리 진행하는 것이 중요함을 의미한다. 출수기까지의 생육일수와 적산온도는 저온피해를 받은 이앙 시기에서 크게 증가하는 경향이었고 익산에서 4월 10일과 4월 20일의 출수기 차이는 2일 정도로 조기재배에서 이앙시기를 앞당겼을 때 생육기간은 크게 단축되지 않았다. 벼 품종별 출수기는 진부올벼가 7월 4일로 가장 빨랐고 둔내벼와는 2~3일의 출수기 차이가 있었다. 이 결과는 손양(1983)등이 밀양에서 4월 15일에 철원 36호 등 4품종을 공시하여 7월 6일~7월 18일에 출수하였던 것에 비해 2~14일 빨랐다. 저온피해가 발생하지 않는다면 진부올벼의 가장 빠른 출수기는 6월 30일 또는 7월 1일경일 것으로 추정된다. 따라서 관행 벼 육묘상자로 육묘시 6월 말 또는 7월 초에 출수하여 8월 5일경 수확하고 8월 10일 이전에 이앙하는 벼 2기작 시스템이 가능할 것으로 판단된다. 벼 폿트육묘 재배시 4월 15일 이앙된 진부올벼의 경우 5~7일 출수기가 단축되었다. 폿트육묘 재배에 의한 출수기 단축은 저온 피해를 적게 받은 경우에 효과가 컸고, 둔내벼에 비해 진부올벼의 출수기 차이가 컸다. 저온피해를 받아 생존율이 떨어지는 경우는 400 kg/10a 이하로 수량이 감소하였고, 저온에도 불구하고 잎이 고사하지 않으면 400 kg/10a 이상의 수량을 얻을 수 있었다. 이 결과는 손양(1983) 등이 4월 15일 이앙에서 얻은 400 kg/10a 전후의 수량과 비슷한 수준이었다. 4월 15일에 이앙하여 저온피해를 상대적으로 적게 받은 경우에 쌀 수량은 평균 432 kg/10a, 4월 10일 이앙에서는 375~412 kg/10a였다.