• Applied Biological Chemistry
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• 제28권1호
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• pp.28-35
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• 1985

방사선 조사에 의한 발아 억제기작을 살펴보기 위하여 $4^{\circ}C$ 에서 저온 처리 한 감자에 0.12 kGy 감마선을 조사한 후 5주 동안 $20{\pm}2^{\circ}C$, 상대습도 $70{\sim}90%$에서 저장하였다. 이 기간 중 발아에 관여된다고 생각되는 ${\alpha}-amylase$, peroxidase, indole acetic acid (IAA) oxidase, IAA synthesizing enzyme의 활성 변화를 추적하였다. 시판 ${\alpha}-amylase$와 peroxidase의 방사선 감수성은 0.94와 0.36 kGy의 감마선 조사하여 $D_{37}$ 값을 얻었다. 감마선 조사를 행한 감자의 IAA oxidase 역가는 조사후 급격히 증가됐고 IAA 합성 효소의 역가는 조사직후 조금 증가하였으나 저장 기간에 따라 크게 감소하였다. 형태적인 변화에서 조사된 감자에서는 성장점의 고사와 변형된 눈이 관찰되었고 IAA 흑은 gibberellin 등의 처리에 의해 이들 자체로는 회복되지 않았고 그 주위로 새로운 눈의 성장이 관찰되었다. 결론으로 방사선 조사에 의해 야기된 감자의 호흡은 탄수화물이 ${\alpha}-amylase$등의 효소에 의한 분해로 이루어져 ATP를 공급하며 뒤이은 peroxidase 역가의 증가와 같은 효소의 합성은 방사선에 의한 손상을 치유하려는 과정에 속한다 할 수 있다. 또한 눈의 생장점에서의 고사 현상은 손상에 대한 방어 작용의 일종이라 해석되며 이로인한 발아 억제 현상을 페놀 대사와 관련지어 추측할 수 있었고 증가된 IAA oxidase와 IAA 합성계의 파괴에 의한 IAA의 고갈 역시 방사선 조사에 의한 발아 억제 현상의 원인이 됨을 알 수 있었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제36권5호
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• pp.476-490
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• 2020

The parasitic weed, Orobanche crenata, is one of the most devastating constraint for faba bean production in Mediterranean regions. Plant host defense induction was reported as one of the most appropriate control methods in many crops. The aim of this study was to elucidate the effect of salicylic acid (SA) and indole acetic acid (IAA) on the induction of faba bean resistance to O. crenata under the field and controlled experimental conditions. Both hormones were tested on two contrasting faba bean genotypes: Giza 843 (partially resistant to O. crenata) and Lobab (susceptible) at three different application methods (seed soaking, foliar spray, and the combination of both seed soaking and foliar spray). Soaking seeds in SA or IAA provided the highest protection levels reaching ~75% compared to the untreated control plants. Both elicitors limited the chlorophyll content decrease caused by O. crenata infestation and increased phenolic compound production in host plants. Phenylalanine ammonia lyase, peroxidase, and polyphenol oxidase activities were stimulated in the host plant roots especially in the susceptible genotype Lobab. The magnitude of induction was more obvious in infested than in non-infested plants. Histological study revealed that both SA and IAA decreased the number of attached O. crenata spikes which could be related to specific defense responses in the host plant roots.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제55권4호
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• pp.267-272
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• 2012

고구마의 식품특성에 변화 없이 발아를 억제할 수 있는 물리적 처리법으로 전자빔의 적용가능성을 조사하였다. 전자빔 조사 후 12와 $25^{\circ}C$에 저장된 모든 대조구와 전자빔이 조사된 중간층(7-12 cm)과 하층(12-17 cm)에 위치하는 고구마는 저장 후 6주와 4주에 각각 발아가 시작되었다. 12와 $25^{\circ}C$에 저장된 고구마의 발아율은 저장기간의 경과, 조사선량의 감소, 전자빔과 고구마 간 간격의 증가와 함께 증가하였고 발아율은 12와 $25^{\circ}C$ 저장 후 8주에서 각각 대조구 11.2-12.4와 70.5-74.2%, 전자빔 조사구 8.6-11.3과 42.7-48.7% 이었다. 한편, $4^{\circ}C$에 저장된 모든 고구마와 전자빔 조사 후 12와 $25^{\circ}C$에 저장된 상층(0-7 cm)에 위치한 고구마의 발아는 peroxidase와 indole acetic acid (IAA) oxidase의 활성증가로 인해 완전히 억제되었다. 또한 전자빔이 조사된 모든 시료는 경도, pH, 당도, 중량감소, vitamin C 함량 및 ${\beta}$-carotene 함량에 있어서 대조구와 현저한 차이가 없었다. 따라서 고구마를 박스에 포장하기 전 0.1 kGy 이상의 전자빔 조사 시 $25^{\circ}C$에 저장하여도 식품특성에 변화 없이 발아를 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 판단된다.

• Molecules and Cells
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• 제41권12호
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• pp.1033-1044
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• 2018

As sessile organisms, plants have evolved to adjust their growth and development to environmental changes. It has been well documented that the crosstalk between different plant hormones plays important roles in the coordination of growth and development of the plant. Here, we describe a novel recessive mutant, mildly insensitive to ethylene (mine), which displayed insensitivity to the ethylene precursor, ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid), in the root under the dark-grown conditions. By contrast, mine roots exhibited a normal growth response to exogenous IAA (indole-3-acetic acid). Thus, it appears that the growth responses of mine to ACC and IAA resemble those of weak ethylene insensitive (wei) mutants. To understand the molecular events underlying the crosstalk between ethylene and auxin in the root, we identified the MINE locus and found that the MINE gene encodes the pyridoxine 5′-phosphate (PNP)/pyridoxamine 5′-phosphate (PMP) oxidase, PDX3. Our results revealed that MINE/PDX3 likely plays a role in the conversion of the auxin precursor tryptophan to indole-3-pyruvic acid in the auxin biosynthesis pathway, in which TAA1 (TRYPTOPHAN AMINOTRANSFERASE OF ARABIDOPSIS 1) and its related genes (TRYPTOPHAN AMINOTRANSFERASE RELATED 1 and 2; TAR1 and TAR2) are involved. Considering that TAA1 and TARs belong to a subgroup of PLP (pyridoxal-5′-phosphate)-dependent enzymes, we propose that PLP produced by MINE/PDX3 acts as a cofactor in TAA1/TAR-dependent auxin biosynthesis induced by ethylene, which in turn influences the crosstalk between ethylene and auxin in the Arabidopsis root.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1223-1229
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• 2015

Oryzalin은 미세소관을 분열시키는 dinitroaniline계의 제초제이다. 미세소관과 미세섬유는 평형석 침강과 세포벽을 구성하는 세포골격들이다. 평형석은 뿌리 끝에 있는 columella 세포에서 중력 인지 조절을 한다. 본 연구는 oryzalin이 옥수수 일차 뿌리에서 ethylene 생성을 통하여 굴중성 반응에 미치는 영향을 연구하였다. 뿌리 끝 부분에 10^-4 M oryzalin의 처리는 뿌리 성장과 굴중성 반응을 저해하였으나, 신장대에 처리하게 되면 저해현상은 관찰되지 않았다. 10^-4 M oryzalin을 뿌리 끝에 15시간 처리하면 뿌리 끝의 생장이 억제되고 둥근 형태로 부풀었다. 에틸렌의 전구물질인 ACC를 뿌리 끝에 처리하여도 굴중성 반응이 억제되었다. Oryzalin의 작용과 에틸렌 생성에 대한 관련성을 연구하기 위하여 oryzalin 처리 후 에틸렌 생성을 측정하였다. Oryzalin 처리에 의해 ACC oxidase와 ACC synthase의 활성이 증가되어 에틸렌 생성이 촉진되었다. Oryzalin은 ACO와 ACS의 유전자의 발현도 증가 시켰다. Indole-3-acetic acid (IAA)는 굴중성 반응 동안 관찰되는 비 대칭적 신장에 중요한 역할을 한다. 이러한 연구 결과는 oryzalin이 뿌리 끝에서 IAA transport를 억제하여 뿌리 신장대의 윗면과 아랫면의 IAA 양의 차이를 감소시키고, 또한 에틸렌 생성을 촉진하며 미세소관의 배열을 방해하여 뿌리 글중성과 생장을 억제할 가능성을 제시하고 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제26권2호
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• pp.132-136
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• 1983

저온이 IAAO의 활성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 암실(暗室)에서 재배한 완두(Pisum sativum L. var. Sparkle)의 유묘(幼苗)를 재료로 저온처리 기간과 그 후의 IAAO의 활성변화를 측정(測定)하였다. 줄기의 끝 5mm 부위의 IAAO활성이 그아래 5mm 부위의 그것보다 $2{\sim}3$배 낮았으며, 뿌리의 IAAO활성은 줄기의 그것보다 $4{\sim}15$배 높았다. 저온 처리시 줄기의 IAAO활성은 증가하였으나 뿌리에서는 오히려 억제(抑制)되는 경향을 보였다. 저온처리를 받은 유묘(幼苗)를 다시 정상생육 온도$(25^{\circ}C)$로 옮기면 IAAO 활성은 대조구의 수준으로 회복하는 경향이었다. 조직 부위에 따른 효소 활성의 차이가 저온에대한 줄기와 뿌리의 서로 다른 효소 활성 변화 양상은 동질효소(同質酵素)인 IAAO의 조절기구(調節機構)가 조직에 따라 상이(相異)할 수 있음을 시사하는 것이였으며 식물계(植物界)에 널리 분포(分布)하는 IAAO보조인자(補助因子)인 페놀 화합물류의 소장(消長)과 일부 관계가 있는 것처럼 보였다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권3호
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• pp.265-271
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• 1992

대두의 발아 후 초기 생장 단계의 조직에서 IAA가 DAO에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. DAO의 활성은 발아전 자엽에서는 나타나지 않으나 발아 후 3일된 조직에 나타나기 시작하여 4일된 조직에서 가장 높았고 이후 다시 감소되는 경향을 보였다. 내생 IAA 함량도 4일된 조직에서 가장 높았다. 그러나, cadaverine의 함량은 4일된 조직에서 감소하였다. IAA가 DAO에 미치는 영향을 조사하기 위하여 3일된 조직에 다양한 농도로 처리하였다. 저농도($10^{-7}-10^{-6}M$) IAA 처리구에서는 대조구에 비하여 활성이 증가하였으나 고농도($10^{-5}-10^{-4}M$) IAA 처리구에서는 대조구와 유사한 활성이 조사되었다. DAO의 활성 변화와는 달리 cadaverine의 함량은 고농도 IAA 처리구에서 증가하였다. 한편, 고농도 IAA 처리구에서는 에틸렌이 발생하였다. 따라서, 에틸렌이 DAO의 활성에 미치는 영향을 보기 위하여 NDE를 처리한 결과 DAO의 활성에는 아무런 영향도 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제24권12호
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• pp.1364-1370
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• 2014

Ascorbic acid (AA)는 식물 발달과 생장에 필수적인 다기능성 대사산물이다. 본 연구에서는 항산화제인 AA가 옥수수 일차 뿌리에서 굴중성 반응에 미치는 효과를 조사하였다. $10^{-3}$ M AA를 신장대에 처리하면 뿌리 굴중성 반응은 영향을 받지 않고 뿌리 생장은 약간 억제되었다. 그러나 $10^{-5}$ M과 $10^{-3}$ M AA를 뿌리 끝에 처리하였을 때, 뿌리 굴중성 반응은 촉진된 반면, 뿌리 생장은 억제되었다. 수평으로 놓인 뿌리의 윗면과 아랫면에서 IAA함량의 차이는 차등 생장을 유발한다. 뿌리는 IAA에 대하여 매우 민감하여 아랫면에 증가된 IAA는 뿌리 생장을 억제한다. 그러므로 본 연구에서 AA가 존재할 때 IAA의 효과를 조사하였다. AA는 IAA와 함께 처리하면 굴중성 반응을 더욱 억제시켰다. 뿌리 생장과 굴중성 반응의 조절에 관여하는 AA의 작용을 알아보기 위하여, AA를 처리한 후 에틸렌 생성을 측정하였다. AA는 ACC가 에틸렌으로 전환되는 단계를 조절하는 ACC oxidase gene을 활성화시켜 에틸렌 생성을 촉진하였다. 이 결과는 AA가 에틸렌 작용의 조절을 통하여 옥수수 뿌리에서 굴중성 반응에 영향을 준다는 것을 제시한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.391-402
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• 2021

Earthworms play an important role in soil fertilization, interacting continually with microorganisms. This study aims to demonstrate the existence of beneficial microorganisms living in the earthworm's immune system, the coelomic fluid. To achieve this goal, a molecular identification technique was performed, using cytochrome c oxidase I (COI) barcoding to identify abundant endogenic earthworms inhabiting the temperate zone of Rabat, Morocco. Then, 16S rDNA and ITS sequencing techniques were adopted for bacteria and fungi, respectively. Biochemical analysis, showed the ability of bacteria to produce characteristic enzymes and utilize substrates. Qualitative screening of plant growth-promoting traits, including nitrogen fixation, phosphate and potassium solubilization, and indole acetic acid (IAA) production, was also performed. The result of mitochondrial COI barcoding allowed the identification of the earthworm species Aporrectodea molleri. Phenotypic and genotypic studies of the sixteen isolated bacteria and the two isolated fungi showed that they belong to the Pseudomonas, Aeromonas, Bacillus, Buttiauxella, Enterobacter, Pantoea, and Raoultella, and the Penicillium genera, respectively. Most of the isolated bacteria in the coelomic fluid showed the ability to produce β-glucosidase, β-glucosaminidase, Glutamyl-β-naphthylamidase, and aminopeptidase enzymes, utilizing substrates like aliphatic thiol, sorbitol, and fatty acid ester. Furthermore, three bacteria were able to fix nitrogen, solubilize phosphate and potassium, and produce IAA. This initial study demonstrated that despite the immune property of earthworms' coelomic fluid, it harbors beneficial microorganisms. Thus, the presence of resistant microorganisms in the earthworm's immune system highlights a possible selection process at the coelomic fluid level.