• 한국초지조사료학회지
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• 제31권1호
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• pp.47-54
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• 2011

본 시험은 논에서 가뭄조건에 따른 여름 사료작물인 옥수수의 생육특성과 수량성을 알아보기 위해서 2008년부터 2009년까지 2년간에 걸쳐 전남 영광과 천안의 농가 포장에서 수행하였다. 국내육성 5품종과 도입품종 5품종 등 10품종을 시험한 결과 강다옥 품종이 생육특성과 수량성에서 우수한 결과를 보였고 가뭄에 대해 비교적 수량 감소가 적은 것으로 나타났다. 표준조건 재배에서는 강다옥의 건물수량은 21.8 톤/ha이었고 가뭄조건에서 국산품종인 강다옥의 건물수량이 5,548 kg/ha 으로 공시품종 중에서 최고의 수량을 보였다. 또한 사료가치는 표준조건보다 가뭄조건에서 떨어지는 경향을 보였는데 ADF 함량은 17.8% 증가하였으나 조단백질 함량은 27.4%로 최고의 감소를 보였다. 따라서 본 연구결과를 토대로 볼 때 사일리지용 옥수수를 논에 재배하기 위해서는 가뭄시에 충분히 관수를 하고 가뭄에 강한 품종을 재배하는 것이 중요하다는 사실이다.

• Molecules and Cells
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• 제41권8호
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• pp.781-798
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• 2018

Plants have evolved strategies to cope with drought stress by maximizing physiological capacity and adjusting developmental processes such as flowering time. The WOX13 orthologous group is the most conserved among the clade of WOX homeodomain-containing proteins and is found to function in both drought stress and flower development. In this study, we isolated and characterized OsWOX13 from rice. OsWOX13 was regulated spatially in vegetative organs but temporally in flowers and seeds. Overexpression of OsWOX13 (OsWOX13-ov) in rice under the rab21 promoter resulted in drought resistance and early flowering by 7-10 days. Screening of gene expression profiles in mature leaf and panicles of OsWOX13-ov showed a broad spectrum of effects on biological processes, such as abiotic and biotic stresses, exerting a cross-talk between responses. Protein binding microarray and electrophoretic mobility shift assay analyses supported ATTGATTG as the putative cis-element binding of OsWOX13. OsDREB1A and OsDREB1F, drought stress response transcription factors, contain ATTGATTG motif(s) in their promoters and are preferentially expressed in OsWOX13-ov. In addition, Heading date 3a and OsMADS14, regulators in the flowering pathway and development, were enhanced in OsWOX13-ov. These results suggest that OsWOX13 mediates the stress response and early flowering and, thus, may be a regulator of genes involved in drought escape.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권4호
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• pp.241-249
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• 2023

Background: This study analyzed the drought responses of five forest tree species grown in Korean peninsula, Korean fir Abies koreana (Ak), eastern white pine Pinus strobus (Ps), keyaki Zelkova serrata (Zs), tulip tree Liriodendron tulipifera (Lt), and Japanese elm Ulmus japonica (Uj). Physiological (chlorophyll, root collar diameter [RCD]) and biochemical responses (non-structural carbohydrates, proline, lipid peroxidase and abscisic acid [ABA]) of the plants grown under mild (MD) and severe drought (SD) were compared. Results: In this study, three soil moisture regimes: control (100% precipitation), MD (60% reduction in precipitation) and SD (20% reduction in precipitation) were applied. Soil moisture content showed high water content in control site compared to MD and SD. A decline in RCD was found for Korean fir, keyaki, and tulip plants, with eastern white pine and Japanese elm showing no significant decline to the prolonged drought exposure (both MD and SD). Total chlorophyll showed a significant decline in Korean fir and tulip, with the sugar levels indicating a significant increase in Korean fir and keyaki species under SD compared to control plants. Non-significant decline in sugar level was noted for eastern white pine and Japanese elm. High accumulation of ABA, malondealdehyde and proline was noted in Korean fir, tulip, and keyaki under SD compared to control. Signs of tree mortality was only observed in Korean fir under MD (38%) and SD (43%). Conclusions: The observed findings indicate the drought responses of five tree species. The majority of the morpho-physiological (especially mortality) and biochemical variables assessed in our study indicate superior long-term drought resistance of Ps and Uj compared to the highly sensitive Ak, and moderately sensitive Lt and Zs. The results provided will help species selection for afforestation programs and establishment of sustainable forests, especially of drought-tolerant species, under increased frequency and intensity of spring and summer droughts.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.376-387
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• 2018

식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사 조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물 개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.

• 한국작물학회지
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• 제27권1호
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• pp.60-65
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• 1982

맥류의 한발저항성 반응과 정도 그리고 저항생리적 기작을 구명하기 위하여 발아후 10일된 유묘기(본엽 3매시)에 8일간 단수처리를 하여 질산환원효소와 단백질분해효소의 활성변화 그리고 proline축적을 조사하였던 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 전품종의 평균 감소율은 질산환원효소의 활성이 42%이였으며 단백질분해효소의 활성은 73%였으며, 이에 반하여 proline은 대조구에 비하여 단수구가 무려 10배나 증가하였다. 2. 질산환원효소의 활성감소율을 맥종별로 보면 소맥 < 호맥 < 대맥 < 2조대맥ㆍ과맥의 순으로 소맥이 가장 낮았다. 3. 단백질분해효소의 활성감소율을 맥종별로 보면 소맥 < 호맥 < 이조대맥 < 대맥 < 과맥의 순으로 소맥이 높고 과맥이 가장 낮았다. 4. 단수구의 proline의 축적색대량을 맥종별로 보면 소맥 < 대맥 < 호맥 < 과맥 < 이조대맥의 순으로 소맥과 대맥이 높았으며, 대조구에 대한 단수구의 증가비는 호맥(13배) > 소맥ㆍ대맥(11배) > 과맥(9배) > 이조대맥(7배)의 순으로 호맥이 가장 높았다. 5. 한발저항성 과정에서 효소적 및 생리적 대사작용의 관점에서 볼 때 소맥 > 호맥 > 대맥 > 과맥 > 이조대맥의 순으로 한발저항성이 강한 것으로 추정된다.

• 한국작물학회지
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• 제59권2호
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• pp.109-127
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• 2014

Maize is one of the most important food and feed crops in the world including Southeast Asia. In spite of numberous efforts with conventional breeding, the maize productions remain low and the loss of yields by drought and downy mildew are still severe in Asia. Genetic improvement of maize has been performed with molecular marker and genetic engineering. Because maize is one of the most widely studied crop for its own genome and has tremendous diversity and variant, maize is considered as a forefront crop in development and estimation of molecular markers for agricultural useful trait in genetics and breeding. Using QTL (Quantitative Trait Loci) and MAS (Marker Assisted Breeding), molecular breeders are able to accelerate the development of drought tolerance or downy mildew resistance maize genotype. The present paper overviews QTL/MAS approaches towards improvement of maize production against drought and downy mildew. We also discuss here the trends and importance of molecular marker and mapping population in maize breeding.

• 한국자원식물학회지
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• 제23권1호
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• pp.25-30
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• 2010

애기장대의 AtSIZ3(At1g08910) 유전자에 T-DNA를 삽입한 세 종류의 변이형에 저온($4^{\circ}C$), 고온($37^{\circ}C$) 및 건조스트레스를 처리하여 유묘의 생장반응과 유전자 발현을 조사하였다. 저온과 고온처리에 의해서는 야생형과 변이형간에 유묘생장에 유의한 차이를 보이지 않았다. 야생형과 변이형 식물체에 10일간의 건조스트레스를 처리하면 야생형은 재 관수에 의해 모든 식물체가 재생하였으나 변이형은 모두 고사하였고, 10일간의 건조처리로 변이형은 야생형에 비해 유묘생장이 평균 62.9%가 억제되는 것으로 나타났다. 야생형에서 AtSIZ3 유전자는 $4^{\circ}C$의 저온처리에서 무처리를 보다 20%정도 발현이 감소하는 반면, $37^{\circ}C$ 고온처리에서는 3.7배, 건조처리에서는 4.5배가 증가하였다. 이 결과로 보아 AtSIZ3 유전자는 식물의 건조내성과 밀접한 연관이 있을 것으로 판단된다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제39권5호
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• pp.466-485
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• 2023

Crop productivity can be obstructed by various biotic and abiotic stresses and thus these stresses are a threat to universal food security. The information on the use of viruses providing efficacy to plants facing growth challenges owing to stress is lacking. The role of induction of pathogen-related genes by microbes is also colossal in drought-endurance acquisition. Studies put forward the importance of viruses as sustainable means for defending plants against dual stress. A fundamental part of research focuses on a positive interplay between viruses and plants. Notably, the tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) and tomato chlorosis virus (ToCV) possess the capacity to safeguard tomato host plants against severe drought conditions. This study aims to explore the combined effects of TYLCV, ToCV, and drought stress on two tomato cultivars, Money Maker (MK, UK) and Shalala (SH, Azerbaijan). The expression of pathogen-related four cellulose synthase gene families (CesA/Csl) which have been implicated in drought and virus resistance based on gene expression analysis, was assessed using the quantitative real-time polymerase chain reaction method. The molecular tests revealed significant upregulation of Ces-A2, Csl-D3,2, and Csl-D3,1 genes in TYLCV and ToCV-infected tomato plants. CesA/Csl genes, responsible for biosynthesis within the MK and SH tomato cultivars, play a role in defending against TYLCV and ToCV. Additionally, physiological parameters such as "relative water content," "specific leaf weight," "leaf area," and "dry biomass" were measured in dual-stressed tomatoes. Using these features, it might be possible to cultivate TYLCV-resistant plants during seasons characterized by water scarcity.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.50-50
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• 2019

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권4호
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• pp.255-265
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• 2013

This study was conducted to determine the extent of drought resistance based on physiological responses of Calystegia soldanella under water deficit. In order to investigate the changes of plant growth, stomatal density, photosynthesis, chlorophyll fluorescence, the contents of chlorophyll and carotenoid, osmolality, total ion contents, the contents of carbohydrate and proline, C. soldanella was grown under well watered and drought stressed conditions for 12 days. In this study, water-deficit resulted in remarkable growth inhibition of C. soldanella. The effect of water-deficit on plant growth was associated with low osmotic potential of soil. On day 12 after drought treatment, dry weight, relative water contents, number and area of leaves and stem length were lower than those of control. The stomatal conductance and net photosynthetic rate were significantly reduced in water stressed plant to regulate inner water contents and $CO_2$ exchange through the stomatal pore. Chlorophyll fluorescence and chlorophyll contents were not different in comparison with the control, indicating that the efficiency of photosystem II was not affected by drought stress. This results could be explained that water-deficit in C. soldanella limits the photosynthetic rate and reduces the plant's ability to convert energy to biomass. A significant increase in total ion contents and osmolality was observed on day 7 and day 12. Accumulation of proline in leaves is associated with the osmotic adjustment in C. soldanella to soil water-deficit. Consequently, this increase in osmolality in water stressed plant can be a result in the increase of ion contents and proline.