The present investigation has been made to study the deficiency symptoms of boron on the formation of cell wall and the development of the individual components of the orchid cell wall. Analytical samples were taken from two sources; one from the individual orchid plants started from an apical meristem culture followed by the generation of the protocorm-like body which was developed into a plant, the other from the plant cultivated in water for 30 days. The amount of boron in the cultrues were controlled and the deficiency symptoms were observed under theelectron microscope, optical microscope with samples taken from the zones of elongation of leaves and compared the dry weight of cell walls and finally the various fractions of the cell wall components. The following results were obtained: (1) The growth of roots and leaves was hampered in the boron deficient plants. (2) In the boron-deficient leaves a severe necrosis and cracks were developed in the tissue of zone of elongation besides the decrease in growth. (3) under the electorn microscope the cell walls of boron-deficient plants showed rough undulated structures unlike the smooth control cell walls. (4) the dry weight of total cells and cell walls of boron deficient plants were higher than the control plants. (5) In the boron deficient plant the amout of pectin and hemicellulose isolated from cell walls were higher and the amount of protein was lower than the controlled plots.
쪽파의 정단분열조직을 LS기본배지에 zeatin(0.1, 0.5, 1.0, 3.0mg/L)과 NAA(0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0mgA)를 단독 및 혼합 첨가시키어 식물체 생산과 인경 형성율을 조사하였다. 정 단분열조직으로부터 신초 분화는 zeatin 0.1, 0.5, 1.0 mg/L 단독처리구와에 zeatin 0.5 mg/L에 NAA 1.0mg/L 혼합첨가구에서 가장 양호한 반응을 보였다. 뿌리분화율은 zeatin 0.5 mg/L에 NAA 1.0mg/L 혼합첨가구에서 가장 좋았다. 분화된 식물체로부터 정상적인 인경형성은 NAA단독첨가보다는 zeatin과의 혼합첨가가 효과적이었다. 특히 NAA 3.0mg/L에 zeatin 1.0mg/L를 혼합시켰을 때 정상적인 인경 형성에 가장 좋은 반응을 보였다.
This review describes the stratagies of development of virus-resistant Alstroemeria plants using the genetic modification system. Despite of increasing of its importance in cut flower market, improvements of some horticultuirally important traits such as fragrance, long vase-life, virus resistance and tolerance against abiotic stresses are lack of the breeding program in Alstroemeria. Of these traits, virus-resistance is quite difficult to develop in Alstroemeria plants due to the limitations of genetic variation in the existed germplasm. To extend the genetic variation, plant biotechnological techniques such as genetic transformation and tissue culture should be combined to develop virus-resistant line in Alstroemeria. In this review, several strategies for the generation of virus-resistance by using natural resistance genes, pathogen-derived genes and other sources including pathogen-derived proteins, virus-specific antibodies and ribosome-inactivating proteins are presented. Also, brief histories of breeding, tissue culture, and transformation system in Alstroemeria plants are described to inderstand of the application of transgenic approach for the development of virus-resistance in Alstroemeria species.
The mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling cascade is essential for a wide range of cellular responses in plants, including defense responses, responses to abiotic stress, hormone signaling, and developmental processes. Recent investigations have shown that the stress, ethylene, and MAPK signaling pathways negatively affect the formation of nitrogen-fixing nodules by directly modulating the symbiotic signaling components. However, the molecular mechanisms underlying the defense responses mediated by MAPK signaling in the organogenesis of nitrogen-fixing nodules remain unclear. In the present study, I demonstrate that the Medicago truncatula mitogen-activated protein kinase kinase 5 (MtMKK5)-Medicago truncatula mitogen-activated protein kinase 3/6 (MtMPK3/6) signaling module, expressed specifically in the symbiotic nodules, promotes defense signaling, but not ethylene signaling pathways, thereby inhibiting nodule development in M. truncatula. U0126 treatment resulted in increased cell division in the nodule meristem zone due to the inhibition of MAPK signaling. The phosphorylated TEY motif in the activation domain of MtMPK3/6 was the target domain associated with specific interactions with MtMKK5. I have confirmed the physical interactions between M. truncatula nodule inception (MtNIN) and MtMPK3/6. In the presence of high expression levels of the defense-related genes FRK1 and WRKY29, MtMKK5a overexpression significantly enhanced the defense responses of Arabidopsis against Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst DC3000). Overall, my data show that the negative regulation of symbiotic nitrogen-fixing nodule organogenesis by defense signaling pathways is mediated by the MtMKK5-MtMPK3/6 module.
Rao, A. Ananda;Chaudhury, Rekha;Kumar, Suseel;Velu, D.;Saraswat, R.P.;Kamble, C.K.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제15권1호
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pp.23-33
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2007
A simple and reliable cryo technique using desiccation and slow freezing of winter dormant buds was employed for 238 core collection of mulberry germplasm collected from diverse geographical regions and maintained under tropical conditions in the ex situ field gene bank to develop long-term biodiversity conservation for ensuring sustainable utilization of these valuable resources. Desiccation and freezing tolerance of bud grafts and excised shoot apices in the axillary buds of different Morus species under in vivo and in vitro condition indicated species-specific variation and most of the wild Morus species were found sensitive. In vitro regeneration and cryopreservation($-196^{\circ}C$) protocols using differentiated bud meristem like axillary winter dormant buds were worked out for a wide range of Morus species, land races, wild and cultivated varieties. Successful cryopreservation of mulberry winter dormant buds of different accessions belonging to M. indica, M. alba, M. latifolia, M. cathayana, M. laevigata, M. nigra, M. australis, M. bombycis, M. sinensis, M multicaulis and M. rotundiloba was achieved. Among wild species Morus tiliaefolia, and M. serrata showed moderate recovery after cryopreservation. Survival rates did not alter after three years of cryopreservation of different Morus species. ISSR markers were used to ascertain the genetic stability of cryopreserved mulberry, which showed no difference detected among the plantlets regenerated from frozen apices in comparison to the non-frozen material.
Kim, Sun-Hee;Kim, Kang-Il;Ju, Hyun-Woo;Lee, Ho-Joung;Hong, Suk-Whan
Journal of Applied Biological Chemistry
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제51권3호
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pp.102-110
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2008
Complementation assay of the urea uptake-defective yeast mutants led to the identification of the Arabidopsis AtTIP4;1 gene encoding the aquaporin. However, its physiological functions still remain elusive. In the present study, histochemical and genetic analyses were performed to understand the physiological roles of AtTIP4;1 in urea uptake. The AtTIP4;1 product was detectible in the roots, but not in the leaves, the stem, and the flower. Its promoter allowed the expression of the $\beta$-glucuronidase reporter gene in the roots and the apical meristem in Arabidopsis. The AtTIP4;1 products were induced under nitrogen-deficient conditions. To investigate the role of the tonoplast intrinsic protein in urea transport and developments, Arabidopsis with the loss- and the gain-of-function mutations by T-DNA insertion in AtTIP4;1 and 35S promoter-mediated overexpression of AtTIP4;1 were identified, respectively. The transfer DNA insertion and the AtTIP4;1-overexpressed plants showed normal growth and development under normal or abiotic stress growth conditions. The urea-uptake studies using $^{14}C$-labeled urea revealed higher accumulation of urea in the AtTIP4;1-overexpressed plants. These results provide evidence that overexpression of AtTIP4;1 leads to the increase in the urea-uptake rate in plants without detectable defects to the growth and development.
후리지 아 13품종의 정 단 분열조직 을 MS 기본배지에 2,4-D, NAA (0.1, 0.5, 1.0mg/L), BA (0.5∼2.0mg/L)를 첨가한 배지에 배양하여 미세증식의 가능성을 조사하였다. 정단분열조직으로부터 캘러스 및 신초분화는 2,4-D와 BA를 조합한 배지 보다 NAA와 BA를 조합한 배지가 양호하였으며 MS 기본배지 에 0.5mg/L NAA와 1.0mg/L BA를 첨가한 배지에서 가장 양호하였다. 공시한 13 품종 중 Golden yellow 품종이 캘러스 형성율 및 신초분화율이 양호하였고 캘러스로부터 multiple shoot 형성에는 BA 0.5mg/L를 첨가하였을 때 절편체 당 25.1개로 가장 많은 수의 신초가 분화되어 미세증식의 효과가 있었다. 유도된 신초는 1/2 MS 기본배지 에서 정상적으로 뿌리가 분화되었으며 완전한 식물체로 발달하였다.
Plants have evolved along with pathogens, and they have developed sophisticated defense systems against specific microorganisms to survive. G-protons are considered one of the upstream signaling components working as a key for the defense signal transduction pathway. For activation and inactivation of G-protein, GTP-biding proteins are involved. GTP -binding proteins are found in all organisms. Small GTP-binding proteins, having masses of 21 to 30kD, belong to a superfamily, often named the Ras supefamily because the founding members are encoded by human Ras genes initially discovered as cellular homologs of the viral ras oncogene. Members of this supefamily share several common structural features, including several guanine nucleotide binding domains and an effector binding domain. However, exhibiting a remarkable diversity in both structure and function. They are important molecular switches that cycle between the GDP-bound inactive form into the GTP-bound active form through GDP/GTP replacement. In addition, most GTP-binding proteins cycle between membrane-bound and cytosolic forms. such as the RAC family are cytosolic signal transduction proteins that often are involved in processing of extracellular stimuli. Plant RAC proteins are implicated in regulation of plant cell architecture secondary wall formation, meristem signaling, and defense against pathogens. But their molecular mechanisms and functions are not well known. We isolated a RacB homolog from rice to study its role of defense against pathogens. We introduced the constitutively active and the dominant negative forms of the GTP-hinging protein OsRacB into the wild type rice. The dominant negative foms are using two forms (full-sequence and specific RNA interference with RacB). Employing southern, and protein analysis, we examine to different things between the wild type and the transformed plant. And analyzing biolistic bombardment of onion epidermal cell with GFP-RacB fusion protein revealed association with the nucle.
Jatropha curcas L. (Physic nut) is a commercially important non-edible oil seed crop known for its use as an alternate source of biodiesel. In order to investigate the morphogenic potential of immature embryo, explants from four developmental stages were cultured on medium supplemented with combinations of auxins and cytokinins. It was found that the size of embryo is critical for the establishment of callus. Immature embryos (1.1-1.5 cm) obtained from the fruits 6 weeks after pollination showed a good response of morphogenic callus induction (85.7%) and subsequent plant regeneration (70%) with the maximum number of plantlets (4.7/explant) on Murashige and Skoog's (MS) medium supplemented with IBA (0.5 $mg\;l^{-1}$) and BA (1.0 $mg\;l^{-1}$). The above medium when supplemented with growth adjuvants such as 100 $mg\;l^{-1}$ casein hydrolysate + 200 $mg\;l^{-1}$ L-glutamine + 8.0 $mg\;l^{-1}$$CuSO_4$ resulted in an even higher frequency of callus induction (100%). Plant regeneration (90%) with the maximum number of plantlets (10/explant) was achieved on MS medium supplemented with 500 $mg\;l^{-1}$ polyvinyl pyrrolidone + 30 $mg\;l^{-1}$ citric acid + 1 $mg\;l^{-1}$ BA + 0.5 $mg\;l^{-1}$ Kn + 0.25 $mg\;l^{-1}$ IBA. It was observed that plantlet regeneration could occur either through organogenesis of morphogenic callus or via multiplication of pre-existing meristem in immature embryos. The age of immature embryos and addition of a combination of growth adjuvants to the culture medium appear to be critical for obtaining high regeneration rates. Well-developed shoots rooted on half-halfstrength MS medium supplemented with 0.5 $mg\;l^{-1}$ IBA and 342 $mg\;l^{-1}$ trehalose. The rooted plants after acclimatization were successfully transferred to the field in different agro-climatic zones in India. This protocol has been successfully evaluated on five elite lines of J. curcas.
Kim Young-Sook;Kim Mi-Young;Kang Tae-Jin;Kwon Tae-Ho;Jang Yong-Suk;Yang Moon-Sik
Journal of Plant Biotechnology
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제7권2호
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pp.97-103
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2005
This study was carried out to obtain basic information for gene manipulation in potent edible tobacco (Nicotiana tabacum cv. TI 516). N. tabacum cv. TI 516 is a plant for a possible candidate to use as an edible vaccine, since it contains a low level of nicotine. The effective plant regeneration system through leaf disc culture was achieved using a MS basal medium supplemented with 0.1 mg $1^{-1}$ NAA and 0.5 mg $1^{-1}$ BA. In order to transform the N. tabacum cv. TI 516 with the green fluorescent protein (GFP) gene, Agrobacterium tumefaciens LBA 4404 containing the GFP gene was used. Genomic PCR confirmed the integration of the GFP gene into nuclear genome of transgenic plants. Expression of the GFP gene was identified in callus, apical meristem and root tissue of transgenic N. tabacum cv. TI 516 plants using fluorescence microscopy. Western blot analysis revealed the expression of GFP protein in the transgenic edible tobacco plants. The amount of GFP protein detected in the transgenic tobacco plants was approximately 0.16% of the total soluble plant protein (TSP), which was determined by ELISA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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