• 한국작물학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.637-643
• /
• 1995

5-methyltryptophan (5MT) 저항성 벼 (Oryza sativa L. val. Sasanishiki)로 부터 선발된T-RI의 자식후대개체 중에서 저항성이 우성형질로 분리된 TR75주를 이용하여 그 식물체의 여러 특성을 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. TR75는 종자, 근, 약에 있어서는 25 mg/1의 5MT가 포함된 MS배지에서 callus가 형성되었으나, 야생형의 경우에는 어느 기관에서도 Callus 유도는 일어나지 않았다. 2. 각 기관으로 부터 유도된 TR75의 callus는 50mg/1의 5MT배지에서도 저항성을 보여주었지만 야생형의 callus는 25mg/1의 5MT 배지에서 모두 갈변화 하였다. 3. TR75는 3종류의 아미노산 아날로그(L-azetidine-2-carboxylic acid, S-2-aminoethyl-L-cystene, p-fluoro-DL-phenylalanine)에 대해서는 저항성을 갖고 있지 않다. 4. TR75의 유리아미노산 함량은 야생형 종자에 비해 tryptophan, phenylalanine, aspartic acid가 각각 5.0, 5.3, 2.7 배 증가하였으며, 그 외 다른 종류의 아미노산 함량도 1.5∼2.0배 증가하였다. 전 아미노산 함량도 약 1.5배 가량 증가하였다. 그러나 alanine과 leucine은 약간 감소하였다.

• 방사선산업학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.129-138
• /
• 2012

Proteomic analysis was performed in order to identify proteomic changes by salt stress between the Japonica cv. Donganbyeo (WT) and two salt-tolerant (ST) mutant lines by using the SDS-PAGE and 2-DE. Two salt tolerant rice mutant lines, ST-87 and ST-301, were selected by in vitro mutagenesis with gamma-ray. Three-week-old seedlings were treated with 171 mM NaCl for 7 days. In the SDS-PAGE, three proteins with molecular weights of 27, 46 and 58 kDa were highly increased under salt treatment. Total proteins from shoots of both WT and ST-lines were separated by two-dimensional gel electrophoresis. In 2-DE, 201, 226, 217 and 213 protein spots were detected in the untreated-or treated-WT and untreated- or treated-ST-87, respectively. Of theses, 17 and 10 protein spots were up- and down-regulated under salt stress in the WT, respectively. While, 16 and 8 protein spots were up- and down-regulated under salt stress in the ST-87, respectively, compared with the untreated plants. High intensity or de novo synthesized proteins were analyzed by MALDI-TOF/MS analysis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제17권4호
• /
• pp.586-593
• /
• 2007

Seed coating by a phenazine-producing bacterium, Pseudomonas chlororaphis O6, induced dose-dependent inhibition of germination in wheat and barley seeds, but did not inhibit germination of rice or cucumber seeds. In wheat seedlings grown from inoculated seeds, phenazine production levels near the seed were higher than in the roots. Deletion of the gacS gene reduced transcription from the genes required for phenazine synthesis, the regulatory phzI gene and the biosynthetic phzA gene. The inhibition of seed germination and the induction of systemic disease resistance against a bacterial soft-rot pathogen, Erwinia carotovora subsp. carotovora, were impaired in the gacS and phzA mutants of P chlororaphis O6. Culture filtrates of the gacS and phzA mutants of P. chlororaphis O6 did not inhibit seed germination of wheat, whereas that of the wild-type was inhibitory. Our results showed that the production of phenazines by P. chlororaphis O6 was correlated with reduced germination of barley and wheat seeds, and the level of systemic resistance in tobacco against E. carotovora.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제29권3호
• /
• pp.249-259
• /
• 2013

Burkholderia glumae causes rice grain rot and sheath rot by producing toxoflavin, the expression of which is regulated by quorum sensing (QS). The QS systems of B. glumae rely on N-octanoyl homoserine lactone, synthesized by TofI and its cognate receptor TofR, to activate the genes for toxoflavin biosynthesis and an IclR-type transcriptional regulator gene, qsmR. To understand genome-wide transcriptional profiling of QS signaling, we employed RNAseq of the wild-type B. glumae BGR1 with QS-defective mutant, BGS2 (BGR1 tofI::${\Omega}$) and QS-dependent transcriptional regulator mutant, BGS9 (BGR1 qsmR::${\Omega}$). A comparison of gene expression profiling among the wild-type BGR1 and the two mutants before and after QS onset as well as gene ontology (GO) enrichment analysis from differential expressed genes (DEGs) revealed that genes involved in motility were highly enriched in TofI-dependent DEGs, whereas genes for transport and DNA polymerase were highly enriched in QsmR-dependent DEGs. Further, a combination of pathways with these DEGs and phenotype analysis of mutants pointed to a couple of metabolic processes, which are dependent on QS in B. glumae, that were directly or indirectly related with bacterial motility. The consistency of observed bacterial phenotypes with GOs or metabolic pathways in QS-regulated genes implied that integration RNAseq with GO enrichment or pathways would be useful to study bacterial physiology and phenotypes.

• 한국식품과학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.31-36
• /
• 1989

M. anka, Nakazawa et Sato IFO 4478과 6540 균주를 사용하여 적색색소의 최적 생산 조건을 검토한 바 pH6.0, 온도 $30^{\circ}C$에서 10일간이 가장 좋았다. 그리고 기질로서 탄소원으로는, 3.0% 쌀과 질소원으로는 1.0% 깨 추출물이 가장 높은 생산률을 보였다. 한편 MNNG의 처리에 의한 M. anka 4478-27과 M. anka 6540-185의 변이주는 가장 높은 색소생산능을 보였다.

• 한국육종학회지
• /
• 제43권5호
• /
• pp.375-382
• /
• 2011

A chemical, MNU-induced hulless barley mutant line designated as 'Mutant 98 (M98)' was developed from a Korean hulless waxy barley cultivar, 'Chalssalbori'. The objective of the study was to determine the genetic basis of 'M98' and the possibility of using 'M98' as breeding parent to improve lysine level. Compared to 'Chalssalbori', 'M98' had large embryo and higher lysine content in both the embryo and endosperm. Significantly different lysine content in 'M98' and the other high-lysine barley mutant stocks was observed for two years. However, the genotype by year interaction was not significant. 'M98' was higher than the other high-lysine barley mutant stocks in the percentage of lysine of total amino acid composition (0.75%). The trait of shrunken endosperm of 'M98', which was typical in the high-lysine mutants, was inherited by a single recessive gene. Based on seed morphology and lysine content of $F_1$ seeds, 'M98' had a genetically different gene from the other high-lysine mutants for shrunken endosperm. Segregation of $F_2$ for plump/shrunken endosperm did not fit the expected ratio of Mendelian inheritance except for only one cross combination (GSHO1784 (lys1)/M98). The amino acid analysis of $F_5$ and $F_6$ progenies from the cross between 'M98' and 'Chalssalbori' revealed that the attempt to increase the range of lysine content of plump lines did not go beyond the limit of the average high-lysine barley germplasm.

• KSBB Journal
• /
• 제22권5호
• /
• pp.305-312
• /
• 2007

가능한 한 대량의 균주를 테스트하여 고생산성을 지닌 균주를 신속히 선별하기 위해서는 소규모 액상배양 방법의 확립이 필수적인데, 강력한 지질저하제인 monacolin-K의 생산균주인 균사형성 Monascus의 경우 포자나 균사체의 형성이 활발하지 않은 배양 생리적 특성으로 인해 소규모 (miniature) 액상배양이 매우 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 monacolin-K 고생산성 균주개량의 효율성을 큰 폭으로 증가시키고자, 기존의 플라스크 액상배양 방법을 소규모화시킨 tube 배양 방법을 개발함으로써 단기간에 보다 많은 양의 균주를 테스트하고자 하였다. 이차대사산물인 monacolin-K의 생합성은 각각의 배양단계에서의 생산균주의 배양형태가 중요한데, 특별히 최종 생산배양에서 생산성 증가에 심각한 영향을 미치는 배양형태인 직경 1 mm 이하의 pellet 모양을 유도하기 위해서는 성장배양 시에 반드시 고농도의 균사모양이 유도되어야 하는 것으로 관찰되었다. 50 ml tube (7 ml의 조업부피)를 이용하는 소규모 액상 성장배양의 경우 solid seed 배양 단계에서의 포자형성배지의 조성을 통계적 방법을 통해 최적화하고, 또한 성장배지 성분에 brown rice 가루 20 g/L를 첨가할 때, 원하는 균사모양의 배양형태가 유도됨을 확인할 수 있었다. 한편 7 ml의 조업부피의 tube를 이용한 소규모 성장배양 방법의 개발로 인해, 기존의 flask 배양을 이용할 때보다 단기간에 훨씬 많은 변이주의 생산성을 조사하게 되어 균주개량 속도를 큰 폭으로 향상시킬 수는 있었으나, 선별된 개별 균주의 monacolin-K의 생산성은 오히려 전체적으로 감소하는 경향을 보여 주었다. 이러한 결과는 소규모 배양방법을 확립하기 위해 새로이 개발한 포자형성배지와 성장배지의 조성변화로 인해 기존에 확립된 생산배지에서는 생산균주의 monacolin-K 생합성 능력이 최대로 발휘되지 않았기 때문에 발생한 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 소규모 성장배양에 적합한 최적의 생산배지 조성을 확립하고자 통계적 방법인 Plackett-Burman design을 적용하여 monacolin-K 생산성 향상에 영향을 주는 glycerol, malt extract, yeast extract, brown rice의 4가지 성분들을 최종 선별하였고, 또한 이들의 최적농도 결정을 위해 반응표면분석 실험을 수행하였다. 이와 같이 결정된 최적 생산배지를 사용하여 생산배양을 수행한 결과, monacolin-K의 생산성이 2배 이상 증가하고, 배양 형태 또한 용존산소와 영양분의 전달이 매우 용이한 직경 1mm 이하의 pellet 모양을 유지함을 확인할 수 있었다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
• /
• 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
• /
• pp.15-15
• /
• 2014

Fusarium graminearum (teleomorph Gibberella zeae) is an important plant pathogen that causes head blight of major cereal crops such as wheat, barley, and rice, as well as causing ear and stalk rot on maize worldwide. Plant diseases caused by this fungus lead to severe yield losses and accumulation of harmful mycotoxins in infected cereals [1]. Fungi utilize spore production as a mean to rapidly avoid unfavorable environmental conditions and to amplify their population. Spores are produced sexually and asexually and their production is precisely controlled. Upstream developmental activators consist of fluffy genes have been known to orchestrate early induction of condiogenesis in a model filamentous fungus Aspergillus nidulans. To understand the molecular mechanisms underlying conidiogenesis in F. graminearum, we characterized functions of the F. graminearum fluffy gene homologs [2]. We found that FlbD is conserved regulatory function for conidiogenesis in both A. nidulans and F. graminearum among five fluffy gene homologs. flbD deletion abolished conidia and perithecia production, suggesting that FlbD have global roles in hyphal differentiation processes in F. graminearum. We further identified and functionally characterized the ortholog of AbaA, which is involved in differentiation from vegetative hyphae to conidia and known to be absent in F. graminearum [3]. Deletion of abaA did not affect vegetative growth, sexual development, or virulence, but conidium production was completely abolished and thin hyphae grew from abnormally shaped phialides in abaA deletion mutants. Overexpression of abaA resulted in pleiotropic defects such as impaired sexual and asexual development, retarded conidium germination, and reduced trichothecene production. AbaA localized to the nuclei of phialides and terminal cells of mature conidia. Successful interspecies complementation using A. nidulans AbaA and the conserved AbaA-WetA pathway demonstrated that the molecular mechanisms responsible for AbaA activity are conserved in F. graminearum as they are in A. nidulans. F. graminearum ortholog of Aspergillus nidulans wetA has been shown to be involved in conidiogenesis and conidium maturation [4]. Deletion of F. graminearum wetA did not alter mycelial growth, sexual development, or virulence, but the wetA deletion mutants produced longer conidia with fewer septa, and the conidia were sensitive to acute stresses, such as oxidative stress and heat stress. Furthermore, the survival rate of aged conidia from the F. graminearum wetA deletion mutants was reduced. The wetA deletion resulted in vigorous generation of single-celled conidia through autophagy-dependent microcycle conidiation, indicating that WetA functions to maintain conidia dormancy by suppressing microcycle conidiation in F. graminearum. In A. nidulans, FlbB physically interacts with FlbD and FlbE, and the resulting FlbB/FlbE and FlbB/FlbD complexes induce the expression of flbD and brlA, respectively. BrlA is an activator of the AbaA-WetA pathway. AbaA and WetA are required for phialide formation and conidia maturation, respectively [5]. In F. graminearum, the AbaA-WetA pathway is similar to that of A. nidulans, except a brlA ortholog does not exist. Amongst the fluffy genes, only fgflbD has a conserved role for regulation of the AbaA-WetA pathway.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제39권4호
• /
• pp.361-373
• /
• 2023

In plant-pathogen interactions, Magnaporthe oryzae causes blast disease on more than 50 species of 14 monocot plants, including important crops such as rice, millet, and most 15 recently wheat. M. oryzae is a model fungus for studying plant-microbe interaction, and the main source for fungal pathogenesis in the field. Here we report that MoJMJD6 is required for conidium germination and appressorium formation in M. oryzae. We obtained MoJMJD6 mutants (ΔMojmjd6) using a target gene replacement strategy. The MoJMD6 deletion mutants were delayed for conidium germination, glycogen, and lipid droplets utilization and consequently had decreased virulence. In the ΔMojmjd6 null mutants, global histone methyltransferase modifications (H3K4me3, H3K9me3, H3K27me3, and H3K36me2/3) of the genome were unaffected. Taken together, our results indicated that MoJMJD6 function as a nuclear protein which plays an important role in conidium germination and appressorium formation in the M. oryzae. Our work provides insights into MoJMJD6-mediated regulation in the early stage of pathogenesis in plant fungi.

• 한국작물학회지
• /
• 제47권
• /
• pp.15-32
• /
• 2002

1980-'90년대에 쌀의 자급생산이 지속되고 생활수준 향상에 따른 양질미 수요가 점증되면서 자포니카 다수성 품종의 미질 개선에 힘을 크게 기울이게 되었고 식미향상을 위한 육종연구 와 효율적 평가 기술개발 연구에 박차를 가하게 되어 쌀의 이화학적 특성과 식미 및 밥 물리성간 상관과 식미의 객관적 평가방법 개발, 양식미 쌀 및 가공적성 특수미 개발 등 그 동안 많은 연구성과를 올리게 되었다. 1990년대에 밥맛이 매우 좋은 고품질 자포니카 품종과 대립, 심백미, 향미, 유색미 등 가공용 특수미 품종을 개발 보급하였고 식미와 용도에 대하여 식미검정계, 신속점도측정계 및 texture 분석계 등을 이용하여 검토하였다. 최근에는 아밀로스 함량이 9%로 찹쌀과 맵쌀의 중간 성질을 가진 중간찰 품종인 '백진주벼'와 배유가 보얀 멥쌀인 '설갱 벼'를 비롯하여 라이신 함량이 높은 '영안벼' 육성하여 쌀의 가공 이용성과 기능성을 한층 높혀 놓았다. 식미와 여러 가지 미질 특성간 관련성에 관한 연구 결과를 요약해 보면 다음과 같다. 쌀의 상온흡수율 및 최대흡수율은 K/Mg율 및 알칼리 붕괴도와 유의한 부의 상관성을 나타내었으며 가열흡수율이 높은 품종일수록 밥의 용적팽창률이 컸다. 수분함량이 낮은 경질인 쌀일수록 침지 20분 후의 상온흡수율과 최대흡수율이 더 높은 경향이었으며 이러한 흡수 특성은 쌀 단백질 함량이나 아밀로스 함량 및 식미와는 유의한 상관성이 없었다 취반 적정가수량은 품종에 따라 마른 쌀 무게의 1.45-l.61배의 변이를 나타내었고 평균은 1.52배였으며 알맞게 취사된 밥의 부피는 평균 쌀 부피의 2.63배가되었다. 쌀 형태, 알칼리붕괴도, 호응집성, 아밀로스 및 단백질 함량은 거의 비슷하지만 식미에 차이가 있는 자포니카 품종들을 사용하여 식미와 관련된 쌀의 이화학적 특성을 검토한 결과, 밥의 윤기와 식미 총평은 생산 연도에 따라 호화점도 특성 중 최고점도, 최저점도 및 응집점도와 밀접한 관계를 나타내었다. 밥맛이 가장 좋은 일품 벼는 쌀의 외층에 아밀로스 함량 분포가 낮고 쌀을 열탕에 담근 20분간 우러난 용출액의 요드 정색도가 낮고 증가정도도 완만하였다. 일품 벼는 밥맛이 떨어지는 동해 벼에 비해 밥알 횡단면의 주사형 전자현미경 사진에서 밥알 외층의 호화전분의 그 물망이 매우 치밀하고 속층의 전분립의 호화정도가 양호하였다. 식미총평은 식미관련 이화학적 특성과의 관계를 이용한 중회귀식에 의해 매우 높은 결정계수로 추정이 가능하였다. 밥노화의 품종간 차이는 α-amylase-iodine 법으로 비교할 수 있었는데 노화정도가 적었던 품종은 일품벼, 추청벼, 사사니시끼, 진부벼 및 고시히까리였다. 통일형 품종인 태백벼와 자포니카 품종 중 섬진벼가 비교적 밥노화가 빨랐다 일반적으로 밥맛이 좋은 품종이 밥의 노화정도가 느렸으며 찬밥의 탄력성이 큰 경향이었다. 또한 밥노화가 느렸던 품종은 최저점도가 높았고 최종점도가 낮았다 찬밥의 탄력성은 쌀의 마그네슘함량과 밥의 용적팽창률과 밀접한 관계를 나타내었다. 식은밥의 더운밥 대비 경도 변화율은 취반용출액의 고형물량과 취반용적 팽창률과 부의 상관을 나타내었다. 식미관련 주요 이화학적 특성은 밥의 노화와도 직접 간접으로 상관이 있는 것으로 평가되었다. 쌀의 여러 가지 식품 가공적성과 관련된 형태 및 이화학적 특성은 가공식품 종류에 따라 매우 다르다. 쌀 튀김성은 호응집성이 연질이거나 아밀로스 함량이 낮을수록 양호하며 지질함량이나 단백질 함량이 높으면 좋지 않은 경향이다. 심복백정도가 심할수록 튀김현미 정립률이 떨어지며 현미 강도가 높을수록 튀김률은 높은 경향이었다 쌀국수는 밀가루와 50% 혼합시에 쌀의 칼륨 및 마그네슘 함량이 높은 품종일수록 제면 총평이 낮은 경향이었고 제면이 양호한 것이 국수물의 용출고형 물량이 적은 경향이었다. 쌀빵 가공적성은 품종에 따라서 현미와 백미간에 현저한 차이를 나타내는 것이 있는데 현미에서 반죽의 부피 증가율이 큰 쌀일수록 푹신한 감이 있는 쌀방 제조가 가능하였으며 백미에서 단백질 함량이 높은 품종일수록 쌀빵이 더욱 촉촉한 느낌이 있는 경향이었다. 아밀로스 함량이 높고 호응집성이 경질인 쌀일수록 쌀빵의 탄력성이 더 높은 경향이었다. 쌀의 발효 및 양조적성은 심복백이 심한 쌀이나 새로운 돌연변이인 뽀얀 멥쌀이 홍국균이나 홍국균의 균사활착 밀도가 높고 당화 효소 역가도 높은 경향이었으며 쌀알이 대립이면서 단백질 함량이 낮은 쪽이 양조에 유리한 것으로 알려져 있다. 찰벼 품종도 여러 가지 이화학적 특성과 전분구조 특성의 차이에 따라 9개의 품종군으로 나누어 볼 수 있을 만큼 품종적 변이가 크며 이들 이화학적 및 구조적 특성간에 상호 밀접한 연관성을 나타내었으며 유과·인절미·식혜ㆍ미숫가루 등에 상당한 가공적성의 차이를 보였다. WTO 체제 출범이후 생산비와 가격 면에서 경쟁력이 약한 우리 쌀이 살아남기 위해서는 품질의 고급화와 쌀 가공식품의 다양화 및 고기능성 개발을 추구할 수밖에 없다. 따라서 이와 같은 노력은 벼 품종개발만으로 소기의 성과를 올리기 어렵고 쌀 식품의 고급화 및 다양화를 위한 여러 분야의 긴밀한 연구협력이 수반되지 않으면 안 된다.