Kim, Min Gab;Kim, Sun Young;Kim, Woe Yeon;Mackey, David;Lee, Sang Yeol
Molecules and Cells
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제25권3호
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pp.323-331
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2008
Plants are continually exposed to a variety of potentially pathogenic microbes, and the interactions between plants and pathogenic invaders determine the outcome, disease or disease resistance. To defend themselves, plants have developed a sophisticated immune system. Unlike animals, however, they do not have specialized immune cells and, thus all plant cells appear to have the innate ability to recognize pathogens and turn on an appropriate defense response. Using genetic, genomic and biochemical methods, tremendous advances have been made in understanding how plants recognize pathogens and mount effective defenses. The primary immune response is induced by microbe-associated molecular patterns (MAMPs). MAMP receptors recognize the presence of probable pathogens and evoke defense. In the co-evolution of plant-microbe interactions, pathogens gained the ability to make and deliver effector proteins to suppress MAMP-induced defense responses. In response to effector proteins, plants acquired R-proteins to directly or indirectly monitor the presence of effector proteins and activate an effective defense response. In this review we will describe and discuss the plant immune responses induced by two types of elicitors, PAMPs and effector proteins.
Ripe fruit of pepper (Capsicum annuum) showed resistance to Colletotrichum gloeoporioides, but unripe fruit was susceptible. We previously isolated the PepTLP gene that induced in both unripe and ripe fruit by fungal infection and wound, and only in ripe fruit by jasmonic acid (JA) treatment. To examine further regulation of PepTLP, the action of specific agonist and antagonists of known signaling effector on the .PepTLP expression by fungal infection, wound, and JA was investigated. A similar dephosphorylation event negatively activated all the PepTLP expression in the ripe fruit by fungal infection, wound, and JA. The induction of PepTLP expression by wound is differentially regulated via phosphorylation and dephosphorylation step during pre- and post-ripening, respectively. In addition, the induction of PepTLP expression in the ripe fruit by wound and JA is differentially regulated via dephosphorylation and phosphorylation step, respectively. Only both wound and JA treatment has synergistic effect on the PepTLP expression in the unripe fruit. Both SA and JA treatments on the unripe fruit, and both wound or JA and SA on the ripe fruit could not do any effect on the expression of PepTLP. These results suggest that the induction of PepTLP expression is differentially regulated via complex regulatory system against fungal infection, wound, and JA treatment during pre- and post-ripening of pepper fruit.
Fruit ripening represents a genetically synchronized system that involves developmental process unique to plant species, The phenomenon of ripening includes changes in color, texture, respiration rate, flavor, and aroma. Ripe fruits generally exhibit increased susceptibility to pathogen infection. However, fruits as a reproductive organ have their own protection mechanism against pathogens to maintain their integrity during seed maturation. In several nonclimacteric fruits, such as cherry, grape, and pepper, that do not have an ethylene burst during ripening, resistance against phytopathogens increases during ripening. Colletotrichum gloeosporioides is a causal agent of anthracnose disease in pepper plants (Capsicum annuum). We have established that C. gloeosporioides has susceptible and resistant interactions with pepper fruits during pre- and post-ripening stages, respectively. And we have interested in looking for a molecular mechanism that would explain the fungal resistance during ripening of nonclimacteric pepper fruit. In this presentation, a molecular characterization of the pepper esterase gene (PepEST) that is highly expressed in the resistant response will be demonstrated as an example of development and industrial applications of versatile-usable genes of plant.
Recently there is a growing interest in the airborne spread of virus. In particular, there is growing interest in secondary infection through the air in the hospital. The distribution of air-born virus depends on ventilation system installed in a hospital. In this study, simulations were carried out to predict the move of air-born virus by ventilation system at hospital. Simulation results showed that pressure distribution was -372.05Pa ~ -3.45 Pa at 1st floor incase of only used mechanical exhaust at bathroom, shower stall, storage, kitchen etc.. if ventilation switch from used mechanical exhaust to mechanical exhaust & mechanical supply. Simulation results showed that pressure distribution was -336.44Pa at stair hall < -0.2Pa at bathroom < mean 1.19Pa at other room. So simulation results showed that using all of the mechanical supply and mechanical exhaust was more effective then the mechanical exhaust for maintain the pressure distribution in hospital. It was also showed that when using the mechanical supply and mechanical exhaust more effectively prevention of air born virus diffusion.
식물(植物) 생육촉진(生育促進) 유용미생물(有用微生物)을 지리산 일대의 침엽수와 활엽수 밑의 부엽토(腐葉土)에서 선발하고, 고추묘에 접종하여 묘의 생장에 미치는 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 분리된 8종의 균주를 동정한 결과 Micrococcus sp., Bacillus subtilis, Enterobacter agglomerans, Bacillus megaterium, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Xanthomonas maltophilia, Staphylococcus xylosus등 8종의 균주가 동정되었다. 2. 8종의 혼합균주 처리구의 고추묘의 초장(草長)은 무처리구에 비해 처리 10일 이후, 엽수(葉數)는 44일 이후부터 생육이 크게 진전되었다.
Ji Min Woo;Hyun Seung Kim;In Kyu Lee;Eun Jeong Byeon;Won Jun Chang;Youn Su Lee
The Plant Pathology Journal
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제40권4호
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pp.346-357
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2024
This study was carried out to screen the antifungal activity against Colletotrichum acutatum, Colletotrichum dematium, and Colletotrichum coccodes. Bacterial isolate GP-P8 from pepper soil was found to be effective against the tested pathogens with an average inhibition rate of 70.7% in in vitro dual culture assays. 16S rRNA gene sequencing analysis result showed that the effective bacterial isolate as Bacillus siamensis. Biochemical characterization of GP-P8 was also performed. According to the results, protease and cellulose, siderophore production, phosphate solubilization, starch hydrolysis, and indole-3-acetic acid production were shown by the GP-P8. Using specific primers, genes involved in the production of antibiotics, such as iturin, fengycin, difficidin, bacilysin, bacillibactin, surfactin, macrolactin, and bacillaene were also detected in B. siamensis GP-P8. Identification and analysis of volatile organic compounds through solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry (SPME/GC-MS) revealed that acetoin and 2,3-butanediol were produced by isolate GP-P8. In vivo tests showed that GP-P8 significantly reduced the anthracnose disease caused by C. acutatum, and enhanced the growth of pepper plant. Reverse transcription polymerase chain reaction analysis of pepper fruits revealed that GP-P8 treated pepper plants showed increased expression of immune genes such as CaPR1, CaPR4, CaNPR1, CaMAPK4, CaJA2, and CaERF53. These results strongly suggest that GP-P8 could be a promising biocontrol agent against pepper anthracnose disease and possibly a pepper plant growth-promoting agent.
Kyung Hee PAEK;Seok Yoon KWON;Hye Sun CHO;Jin Sam YOU
식물조직배양학회지
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제21권6호
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pp.357-362
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1994
키틴 가수분해 효소와 베타-1,3-글루카네이즈는 식물체의 주요 방어효소로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 아기장대풀의 잎조직으로부터 고정된 현탁배양주를 만들고 이어서 에틸렌과 유인제 (elicitor) 처리에 의한 키틴 가수분해 효소유도양상을 분석하였다. 키틴 가수분해 효소활성은 $^3$H으로 표지된 키토산을 기질로 한 radiochemical 분석방법이나 담배식물체의 키틴 가수분해 효소를 대상으로 얻어진 항체를 이용하여 Western 분석방법을 사용하였다. 이 결과 에틸렌과 유인제 처리 공히 48시간후에 가장 활성이 높게 나타남을 관찰하였다. 또한 씨앗, 새싹, 식물체의 잎, 뿌리 등에서의 활성을 조사하여 뿌리에서 키틴 가수분해 효소 활성이 높음을 확인하였다.
생물비료는 아직도 한국에서는 생소한 용어다. 한국에서 생물비료라 함은 식물추출액, 퇴비류-다양한 형태의 미생물 혼합제 등으로 인식되고 있다. 그러나 최근에는 식물영양요소의 흡수나 이용도를 증진시키는 토양미생물 사용으로 언급하기도 한다. 본 개관은 식물성장을 증진시키는 것으로 알려진 PGPR 서로 다른 기작과 실질적 역할에 대하여 검토하였다.
When perceiving microbe-associated molecular patterns (MAMPs) or plant-derived damage-associated molecular patterns (DAMPs), plants alter their root growth and development by displaying a reduction in the root length and the formation of root hairs and lateral roots. The exogenous application of a MAMP peptide, flg22, was shown to affect root growth by suppressing meristem activity. In addition to MAMPs, the DAMP peptide PEP1 suppresses root growth while also promoting root hair formation. However, the question of whether and how these elicitor peptides affect the development of the vascular system in the root has not been explored. The cellular receptors of PEP1, PEPR1 and PEPR2 are highly expressed in the root vascular system, while the receptors of flg22 (FLS2) and elf18 (EFR) are not. Consistent with the expression patterns of PEP1 receptors, we found that exogenously applied PEP1 has a strong impact on the division of stele cells, leading to a reduction of these cells. We also observed the alteration in the number and organization of cells that differentiate into xylem vessels. These PEP1-mediated developmental changes appear to be linked to the blockage of symplastic connections triggered by PEP1. PEP1 dramatically disrupts the symplastic movement of free green fluorescence protein (GFP) from phloem sieve elements to neighboring cells in the root meristem, leading to the deposition of a high level of callose between cells. Taken together, our first survey of PEP1-mediated vascular tissue development provides new insights into the PEP1 function as a regulator of cellular reprogramming in the Arabidopsis root vascular system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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