Jafarzade, M.;Ramezani, M.;Hedayati, F.;Mokhtarzade, Z.;Zare, B.;Sabet, M.S.;Norouzi, P.;Malboobi, M.A.
The Plant Pathology Journal
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제35권6호
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pp.692-697
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2019
Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation of sugar beet hairy roots expressing single-chain variable fragment (scFv) was exploited to evaluate the efficacy of four antibody-based constructs for interfering with the Beet necrotic yellow vein virus infection. The scFv specific to a major coat protein of virus, p21, was targeted to various cellular compartments including the cytosol (pIC and pICC constructs), apoplast (pIA), and mitochondrion (pIM). After mechanical virus inoculation, most of the hairy root clones expressing scFv in the cytosol displayed low virus titers while the majority of transgenic hairy root clones accumulated antibody in outer membrane of mitochondria or apoplast were infected. This hairy root system provided an efficient and rapid approach to initially investigating root disease resistance like rhizomania prior to transform whole recalcitrant plants such as sugar beet.
rosmarinic acid 생산에 미치는 영향을 알아보기 위하여 5계통의 strain (13333, 15834, R1000, R1200, R1601)을 이용하여 조사한 결과 A. rhizogenes R1601이 가장 높은 72.9%의 모상근 유도율을 보였다. 모상근 유도시 모상근 발생 수와 길이 신장에 미치는 영향을 조사한 결과도 A. rhizogenes R1601으로 감염시킨 잎 조직에서 평균 5.4개의 모상근이 발생하였으며, 평균 2.0 cm의 길이 신장으로 가장 좋은 결과를 나타냈다. 다섯 계통의 A. rhizogenes감염으로부터 유도된 각각의 모상근의 생육은 서러 다른 양상을 보였으나 경향은 모상근유도 결과와 유사하였다. A. rhizogenes R1601 감염으로 유도된 모상근의 생육은 배양 2주후 건물중을 조사한 결과 13.5 g/l로 다른 계통에서 유도된 모상근 보다 생육이 양호하였으며, Rosmarinic acid 생산량도 22.6 mg/g D.W.로 다른 계통에 비하여 가장 높게 나타났다. A. rhizogenes R1601이 배초향 모상근 유도, 생육과 rosmarinic acid 생산에 가장 좋은 적합한 계통이었음을 알 수 있었다.
Kim, Soo-Jung;Cha, Min-Seok;Lee, Eun-Ji;Kim, In-Hye;Kwon, Jung-Eun;Kang, Se-Chan;Park, Tae-Ho
Journal of Plant Biotechnology
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제39권3호
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pp.205-211
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2012
Pueraria lobata is a perennial legume plant, widely distributed in the countries of East Asia. It is a medicinally important leguminous plant and produces various isoflavones such as puerarin, daidzein etc which have potential for preventing several chronic diseases including osteoporosis, cardiovascular disease and cancer. In this study, we tried to induce hairy roots in vitro from Korean wild arrowroot P. lobata and investigated the effects of hormones and light conditions. Initially leaf and stem segments were infected with Agrobacterium rhizogenes and incubated in different conditions. Hairy roots were induced from only stem segments and the induction was best at dark condition and the presence of IBA during incubation. Secondary roots were also significantly much more induced at the dark condition than at the 16 hours light condition. Among plant growth regulators of auxin, IBA was best for secondary root formation while 2,4-D, IAA and NAA produced callus or less hairy roots. The presence of the foreign gene rolC transferred by A. rhizogenes that plays a major role in hairy root induction was confirmed by PCR. The accumulation of isoflavones such as puerarin and daidzin was also confirmed. These results will facilitate mass production of hairy root and can be used for the production of functional substances from wild arrowroots.
본 연구에서는 식물병원성 미생물들인 잿빛곰팡이와 Agrobacterium rhizogenes의 전자선에 대한 감수성을 조사하였다. 그 결과, 2 kGy의 전자선량이 잿빛곰팡이의 분생포자 및 Agrobacterium rhizgenes의 세포를 사멸시키는 데에 충분한 것으로 나타났다. 식물 종자의 전자선에 대한 저항성을 조사해 본 결과, 대파, 열무와 오이 종자는 2 kGy의 전자선 조사에서도 발아율이 전혀 영향을 받지 않았고, 쑥갓 종자의 경우에는 발아율에 있어서 근소한 감소를 보였다. 그러나 고추와 상추의 경우에는 전자선 조사에 대해서 대단히 약한 것으로 나타났다. 결과적으로 열무, 오이, 대파 및 쑥갓 종자의 경우에는 식물병원성 미생물의 살균에 필요한 2 kGy의 전자선량을 조사함으로써 발아율에 큰 영향을 미치지 않고 충분한 살균효과를 거둘 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 고추와 상추의 경우에는 전자선을 이용한 살균 방법은 사용하기 어려운 것으로 나타났다.
우리나라 벼 유기농업 실천농가의 가장 큰 애로사항은 알려져 있는 병해 및 잡초 제어기술을 정립하기 위하여 강화 등 5개 지역의 벼 유기농재배지와 관행재배지에서 병해충의 발생 실태를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 병해 발생조사결과 도열병은 관행재배지보다 오리농법 재배지에서 발병이 많았고 품종별로는 추청벼 보다 일품벼에서 발병이 많았으며, 잎집무의마름병은 오리농법과 쌀겨농법재배지에서 발병이 많았고 품종별로는 추청벼 보다 일품벼에서 발병이 많았으며, 문고병도 관행재배지보다 오리농법과 쌀겨농법에서 발병이 많은 경향이었다. 2. 친환경 자재의 벼 종자소독 효과시험 결과 현미식초 1,000배액이 키다리병 방제에 효과가 있었으며 발아율도 양호하였고, 시중에 종자소독용으로 유통되고 있는 친환경자재의 도열병에 대한 예방 및 치료효과는 미미하였다. 3. 헤어리벳치 재배구의 헤어리벳치 건물 중이 이앙시기에 추천량의 1/40에 불과하여 헤어리벳치 재배에 의한 토양물리성의 변화는 없었다. 4. 헤어리베치 잎과 뿌리의 추출물질은 상추종자의 발아 억제효과를 보였다.
"Korea ginseng (Panax ginseng C.A Meyer) is an important medicinal plant. Its root has been used as an herbal medicine that provides resistance to stress and disease, and prevents exhaustion since the ancient time. Ginsenosides, glycosylated triterpene (saponin), are considered to be the main active compounds of the ginseng root. Despite of considerable commercial interests of ginsenosides, very little is known about the genes and their biochemical pathways for ginsenoside biosynthesis. This work will focus on the identification of genes involved in ginsenoside biosynthesis and the dissection of ginsenoside biosynthetic pathway using a functional genomics tool. Expression sequence tags (ESTs) provide a valuable tool to discovery the genes in secondary metabolite biosynthesis. We generated over 21,155 ginseng ESTs that is now sufficient to facilitate discovering the genes involved in ginsenoside biosynthesis such as oxidosqualene cyclase(OSC), cytochrome P450 and glycosyltransferase. With ESTs information, microarray technology will be used for the analysis of gene expression, and the identification of genes including transcription factors expressed in tissues under given experimental condition. Heterogous system such as yeast and plants will allow us to do the functional analysis. And selected ginseng hairy root which show variation in ginsenoside production will be used as a material for functional analysis of candidate gene. Functional genomics approach will successfully accelerate gene discovery, and also provide promises of metabolic engineering for the ginsenoside production."
2011년 8월 경상북도 봉화군 재산면 농가포장 5년생 인삼포장에서 잎이 푸른색을 띈 채 급격하게 마르는 증상이 발견되었다. 잎이 시든 직후 인삼의 뿌리를 채취하였으나, 뿌리나 줄기에서 특별한 병징은 없었으며, 뿌리의 수분이 약간 빠져나간 상태였다. 이러한 증상이 발생된 지 10일이 경과된 뿌리에서는 뿌리가 물러지면서 썩는 증상이 나타났다. 이러한 병징과 건전부의 경계부위에서 세균이 분리되었으며, 이 세균에 의한 뿌리썩음병이 의심되었다. 세균을 배양한 후 건전 인삼에 접종하자, 동일한 썩음 증상이 발현되었으며, 병반으로부터 동일한 세균이 재분리되었다. 이 세균을 BioLog system에 의한 탄소원 이용여부, Vitek 2 system을 이용한 생화학적 반응, GC-MIDI Sherlock system을 이용한 지방산 조성, 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, 모두 Serratia plymuthica로 동정되었다. 이에 따라 인삼 뿌리에 발생하는 이 병을 Serratia plymuthica에 의한 인삼 세균뿌리썩음병으로 명명하여 보고하고자 한다.
녹비작물로서 녹비보리와 헤어리베치를 환원하고, 토양개량제로서 charcoal을 시용하여 생강연작 재배지에서 생강을 재배한 결과, 토양 pH가 시험 전 6.9~8.1에서 수확 후 6.8~7.6로 감소하였으며, 전기전도도(electrical conductivity, EC)는 한 시험 전 $0.45{\sim}1.25dSm^{-1}$에서 수확 후 $0.30{\sim}0.61dSm^{-1}$로 감소하였다. 토양유기물(soil organic matter, SOM) 함량과 토양 중 총질소(total-nitrogen, T-N) 함량은 증가하였다. 유효인산 함량과 치환성 K, Ca, Mg 함량은 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. 그러나, 토양 pH를 중성화시키고, EC 경감, SOM과 T-N 함량의 증가는 토양 화학성 변화에 있어 긍정적으로 평가할 수 있다. 생강양분의 함량적 차이를 정상근과 이병근의 함량 차이, 토양의 점토함량 별 양분 함량 차이로 조사한 결과, 유의성이 있는 결과를 얻었으며, 처리구별로 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히, 망간(manganese, Mn)의 경우, 이병근의 지하부에서 3~4배 정도 높은 것으로 나타났는데, 망간(Mn)은 식물 뿌리에 대한 독성 작용으로 뿌리를 갈변시키고 균열을 일으키는 것으로 보고된바, 뿌리썩음병의 발생으로 Mn이 작용하여 이병근의 Mn 함량이 높은 것으로 보인다. 따라서, 뿌리썩음병과 Mn의 상관관계를 밝히는 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 생강 수확 후 생강 생육 상태와 생산량을 조사한 결과, 녹비보리, 헤어리베치, 녹비보리+charcoal, 헤어리베치+charcoal을 처리한 시험구(Plot 2, Plot 3, Plot 4, Plot 5)에서 생강의 생육상태가 양호하고 생산량이 높아 병발생률이 상대적으로 낮게 나타났다. 특히, Plot 4(헤어리베치+charcoal)-LCC에서는 100%의 생산량을 보였다. 녹비작물과 charcoal의 처리가 생강생육과 생산에 있어 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 그리고, 상대적으로 점토함량이 낮은 처리구가 점토함량이 높은 처리구보다 생육 상태와 생산량에서 우세하였는데, 모래와 점토 함량 차이에 따른 배수와 토양의 수분보유력이 생강생육에 큰 영향을 준 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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