• 생물환경조절학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.311-318
• /
• 2022

살리실산은 식물의 생장 및 발달, 항산화 방어기작, 광합성 작용 그리고 생물적 및 비생물적 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온·건조 스트레스 조건에서 살리실산 경엽처리가 고추의 생육, 광합성 특성 및 항산화효소 활성에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 광합성 특성 측정결과 광합성 속도, 기공전도도 및 증산 속도가 증가하였고, 3회차 처리에서 가장 높았다. 세포내 MDA와 H₂O₂ 함량은 살리실산 3회차 처리에서 현저하게 감소하는 경향을 보였다. APX, CAT, POD 및 SOD 활성이 현저하게 증가하였으며, 무처리 대비 최대 247, 318, 55 및 54% 증가하였다. 고추의 생육 특성은 무처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 상품 수량은 15% 정도 증가하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 살리실산의 경엽처리는 고추의 광합성 특성과 항산화효소 활성을 증진시켜 고온·건조 스트레스에 의한 피해 경감에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제42권3호
• /
• pp.168-179
• /
• 2015

We previously identified the rice gene, OsSAP, as an encoder of a highly conserved putative senescence-associated protein that was shown to have anti-apoptotic activity. To confirm the role of OsSAP in inducing abiotic stress tolerance in rice, we introduced OsSAP and AtBI-1, a plant homologue of Bax inhibitor-1, under the control of the CaMV 35S promoter into the rice genome through Agrobacterium-mediated transformation. The OsSAP transformants showed a similar chlorophyll index after salinity treatments with AtBI-1. Furthermore, we compared the effects of salinity stress on leaves and roots by examining the hormone levels of abscisic acid (ABA), jasmonic acid (JA), gibberellic acid (GA3), and zeatin in transformants compared to the control. With the exception of phytohormones, stress-induced changes in hormone levels putatively related to stress tolerance have not been investigated previously. Hormonal level analysis confirmed the lower rate of stress in the transformants compared to the control. The levels of ABA and JA in OsSAP and AtBI-1 transformants were similar, where stress rates increased after one week and decreased after a two week period of drought; there was a slightly higher accumulation compared to the control. However, a similar trend was not observed for the level of zeatin, as the decrease in the level of zeatin accumulation differed in both OsSAP and AtBI-1 transformants for all genotypes during the early period of salinity stress. The GA3 level was detected under normal conditions, but not under salinity stress.

• 생명과학회지
• /
• 제22권11호
• /
• pp.1515-1522
• /
• 2012

식물호르몬인 abscisic acid (ABA)는 식물의 비생물학적 스트레스의 적응과정에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 또한 ABA는 종자휴면, 발아, 세포분열의 저해, 기공개폐와 같은 중요한 과정에 관여하고 있다. OsABF2(Oryza sativa ABRE Binding Factor2)는 벼에서 비생물학적 스트레스와 ABA 신호전달 과정에 양성적으로 관여하는 bZIP 형태의 전사인자이다. OsABF2 유전자의 발현은 ABA와 다양한 스트레스 처리에 의해 유도된다. 본 논문에서는 OsABF2 유전자를 과발현한 애기장대가 가뭄, 고염, 고온 상태에서의 생존율이 야생형보다 증가하는 것을 확인하였다. 또한 ABA가 존재하는 상황에서 OsABF2 유전자를 과발현한 애기장대의 발아율이 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 OsABF2 유전자를 과발현한 애기장대는 비생물학적 스트레스에 대한 내성이 증가하고 ABA 감수성은 증가하는 것으로 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제37권4호
• /
• pp.483-493
• /
• 2010

Knock-out of a gene by insertional mutagenesis is a direct way to address its function through the mutant phenotype. Among ca. 15,000 gene-trapped Ds insertion lines of rice, we identified one line from selected sensitive lines in highly salt stress. We conducted gene tagging by TAIL-PCR, and DNA gel blot analysis from salt sensitive mutant. A gene encoding an oligopeptide transporter (OPT family) homologue was disrupted by the insertion of a Ds transposon into the OsOPT10 gene that was located shot arm of chromosome 8. The OsOPT10 gene (NP_001062118.) has 6 exons and encodes a protein (752 aa) containing the OPT family domain. RT-PCR analysis showed that the expression of OsOPT10 gene was rapidly and strongly induced by stresses such as high-salinity (250 mM), osmotic, drought, $100\;{\mu}M$ ABA. The subcellular localization assay indicated that OsOPT10 was localized specifically in the plasma membrane. Overexpression of OsOPT10 in Arabidopsis thaliana and rice conferred tolerance of transgenic plants to salt stress. Further we found expression levels of some stress related genes were inhibited in OsOPT10 transgenic plants. These results suggested that OsOPT10 might play crucial but differential roles in plant responses to various abiotic stresses.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.266-274
• /
• 2010

본 연구는 토마토의 토양 수분결핍조건에서의 생장과 생리적인 반응을 근본적으로 조사하기 위하여 수행되었다. 토양에 두가지 수분조건, 심한 수분결핍(-100kPa)과, 대조구인 약한 수분결핍 처리(-25kPa)는 실시간 토양수분함량을 모니터링을 할 수 있는 토양센서와 관수 모듈을 갖춘 micro-irrigation 시스템을 고안, 온실에서 유지되었다. 토양수분함량은 30일동안 변동되었으며, -25kPa로 맞춰진 처리구는 평균 -47kPa, -100kPa 처리구는 평균 -119kPa로 차이를 나타냈다. 이 두 가지 다른 토양수분상태에서 자란 식물체 사이의 생육을 비교해 본 결과 수분결핍상태(-100kPa)에서 자란 식물체가 대조구인 약한 수분결핍(-25kPa) 처리구에 비해 절간수의 차이없이 신장이 유의하게 감소하였으며 건물중의 축적은 더 높게 나타났다. 또한 건물중 당 엽면적의 차이 없이, 엽면적과 엽건중이 수분 결핍이 약한 처리구에 비해 수분결핍이 심한 처리구가 더 높게 나타났다. 이러한 생육상의 차이는 심한 수분스트레스가 엽두께의 변화없이 생체중의 증가와 엽면적 확보를 통해 토마토의 수분스트레스에 적응을 야기시킬 수 있음을 제시했다. 수분결핍에 따른 토마토 생육기간동안, 생리적변화를 조사한 결과, -100kPa 처리구에서 자란 토마토가 대조구인 -25kPa 처리구에 비해 엽의 상대수분함량의 증가와 잎의 삼투압이 낮게 나타났다. 이는 수분스트레스아래서 토마토의 더 나은 수분상태를 유지하기 위한 생리적인 적응을 설명해준다. 아울러 심한 수분스트레스는 대조구에 비해 PSII 활성과 수분활용도를 증가되었으며, 낮은 기공저항도를 나타내었다. 처리간의 광합성의 차이는 없었으며, 토마토 과실의 수와 생육량의 차이는 없었다. 이러한 결과는 토마토 'Picco'가 엽형태의 변형과 삼투압, 수분활용도와 PSII의 활성을 통해 수분결핍상태에서 적응할 수 있게 만들 능력을 보여준다. 본 연구결과에서 나타난 토마토의 수분스트레스 적응 메커니즘은 토마토의 가뭄저항성 스크린에 있어서 고려되어져야 할 것으로 보인다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권7호
• /
• pp.835-840
• /
• 2018

본 연구는 시토크롬 P450 단백질을 암호화하는 애기장대 유래의 AtCYP78A7을 과발현하는 형질전환 식물체로부터 AtCYP78A7 단백질을 특이적으로 인식하는 단일큰론 항체의 제조와 그 항체를 AtCYP78A7 단백질과 접촉시켜 항원-항체 복합체 형성을 검출함으로써 AtCYP78A7 단백질을 효소면역학적(ELISA) 방법으로 검출하는 진단 키트를 개발하기 위하여 수행하였다. 재조합한 GST-AtCYP78A7 단백질을 항원으로 사용하여 단일클론 항체를 분비하는 융합세포주를 제조한 후 비오틴화 및 페어링 테스트를 통해 포획항체와 검출항체를 선정하였으며, GST-AtCYP78A7 정제 단백질을 기준으로 일품벼, 화영벼, AtCYP78A7 과발현 벼(10B-5, 18A-4)의 용해물을 검출항원으로 사용하여 product test를 진행하였다. 그 결과 AtCYP78A7 단백질에 특이적으로 결합하는 4개의 단클론 항체(mAb 6A7, mAb 4C2, mAb 11H6, mAb 7E8)를 생산하였고, 포획항체 mAb 4C2와 검출항체 mAb 7E8-biotin의 조합으로 ELISA 키트를 개발하였다. 개발된 ELISA 키트를 이용한 벼 시료의 분석 결과 AtCYP78A7 과발현 벼는 전체 단백질 대비 AtCYP78A7 단백질의 비율이 0.1% 이상인 양성으로, 일품벼와 화영벼는 0.1% 미만인 음성으로 나타나 키트를 이용한 AtCYP78A7 단백질의 검출이 가능하였으며, 따라서 본 키트는 향후 AtCYP78A7를 과발현하는 형질전환 작물을 대상으로 하는 환경 모니터링 또는 인체 위해성 평가에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.