Previously, we identified the 20S proteasome ${\alpha}$-subunit of Magnaporthe oryzae (M. oryzae) induced during appressorium formation, and detected an increase in multiple protein ubiquitination during the early appressorium formation process (Kim et al., 2004). In this study, we further attempted to determine whether the proteasome is involved in the appressorium formation of M. oryzae both in vitro and in planta, using proteasome inhibitors. A significant increase in 20S proteasome during fungal germination and appressorium formation was observed using Western blot analysis with 20S proteasome antibody, demonstrating that proteasome-mediated protein degradation was involved in appressorium formation. Pharmacological analysis using proteasome inhibitors, MG-132, proteasome inhibitor I (PI) and proteasome inhibitor II (PII) revealed that germination and appressorium formation were delayed for 4 to 6 h on rice leaf wax-coated plates. Similarly, the treatment of proteasome inhibitors with fungal conidia on the rice leaf surface delayed appressorium formation and host infection processes as well. Additionally, fungal pathogenicity was strongly reduced at 4 days' postfungal infection. These data indicated that the fungal 20S proteasome might be involved in the pathogenicity of M. oryzae by the suppression of germination and appressorium formation.
The variability of rice productivity during last 2 decades (1961-1980) of ten years before and after the introduction of"Tongil" was reviewed from the epochal, regional and varietal points of view. During that period the cultivated area of paddy rice have remained almost unchanged, while the total rice production have got elevated from 3, 463 million metric tons in 1961 to 6.006 million metric tons in 1977, recording 73.4% increase. This remarkable increase in rice production is considered to be attributable much to the development and release of new high yielding variety, "Tongil", coupled with the amelioration of cultural techniques. However, in 1978 Tongil type varieties experienced the epidemic outbreak of blast disease due to the shifted race population of blast fungus and in 1980 recorded poor rice production as low as in 1960's due to the unfavorable weather stress throughout the rice growing season, giving rise to many problems awaiting solutions for securing the stabilized high production of rice. The rice yield has continued the gradual increase during last two decades but its difference between farmer and research organization have got wider from 79kg/10a during 1960 to 1971 to 101kg/l0a during 1972 to 1980, and also the inter-regional differences have been increased from 50-60kg/10a to 80kg/10a during those periods. Therefore, this proves that we have raised the upper boundary of rice yield by increasing the yield potential of rice variety but have not changed those absolute deviations. Estimates indicate that the increased rice production during that period was indebted 40 percent to the varietal improvement and 13 percent to the ameliorated agro-technologies, and the rest, 47 percent, could be ascribed to the other factors besides varieties and cultural technologies such as the improved agricultural environments, etc. Of course, even though it cannot be expected to unify the cultural environments and the cultural technologies, provided that much efforts are to be endeavored to minimize the yield difference of 20 percent between farmer and research organizations and the inter-regional yield difference of 20 percent, much increased rice production can be expected to be achieved with the current level of cultural technology and the yielding potential of the present rice varieties. In order to expedite the above effects on rice production the followings are to be put into practices consitently and steadfastly. 1. Reinforcement of breeding for varieties with high yielding potential and less susceptible to climatic-stress and pests, and of basic physicoecological studies of rice plant for improving the cultural technologies. 2. Continuous endeavor to secure the stabilized cultural environments by improving the soil fertility and increasing the drainage and irrigation facilities. 3. Political back-up to encourage the farmers' incentives for production 4. Precise surveys for agricultural statistics to facilitate the long-term planninge long-term planning.
Kim, Yong-Hwan;Kim, Chul-Hong;Han, Song-Hee;Kang, Beom-Ryong;Cho, Song-Mi;Lee, Myung-Chul;Kim, Young-Cheol
The Plant Pathology Journal
/
v.22
no.4
/
pp.323-328
/
2006
Serratia marcescens W1, isolated from cucumber-cultivated soil in Suwon, Korea, evidenced profound antifungal activity and produced the extracellular hydrolytic enzymes, chitinase and protease. In order to isolate the antifungal genes from S. marcescens W1, a cosmid genomic library was constructed and expressed in Escherichia coli. Transformants exhibiting chitinase and protease expression were selected, as well as those transformants evidencing antifungal effects against the rice blast fungus, Magnaporthe grisea, and the cucumber leaf spot fungus, Cercospora citrullina. Cosmid clones expressing chitinase or protease exerted no inhibitory effects against the growth of fungal pathogens. However, two cosmid clones evidencing profound antifungal activities were selected for further characterization. An 8.2 kb HindIII fragment from these clones conditioned the expression of antagonistic activity, and harbored seven predicted complete open reading frames(ORFs) and two incomplete ORFs. The deduced amino acid sequences indicated that six ORFs were highly homologous with genes from S. marcescens generating pyrroloquinoline quinone(PQQ). Only subclones harboring the full set of pqq genes were shown to solubilize insoluble phosphate and inhibit fungal pathogen growth. The results of this study indicate that the functional expression of the pqq genes of S. marcescens W1 in E. coli may be involved in antifungal activity, via as-yet unknown mechanisms.
In order to establish a dose limits for subsequent induced mutation research itl Pyricularia oryzae, X-ray sensitivity of the conidia and the vegetative hypae of the fungus, race N-1, was investigated. Conidia of the fungus irradiated with X-rays reduced significantly in spore germination inversely with radiation doses. A severe suppression of conidia germination in about $80\%$ was found at the dose of 120kR, and the rests of the conidia produce very short and lysed germ tubes. A stimulated effect was observed in the elongation of hyphae from the conidia of 10 kR irradiation at initial stage of the growth. The radiosensitivity of hyphae was exremely higher than that of conidia with the increase of radiation doses. It was also recognized that the frequency of X-ray induced mutation in pathogenicity was directly proportional to radiation doses.
The glyoxylate cycle can conserve carbons and adequately supply tricarboxylic acid (TCA) cycle intermediates for biosynthesis when microorganisms grow on $C_{2}$ carbon sources. It has been reported that isocitrate lyase (ICL1), a key enzyme of the glyoxylate cycle, is highly induced when Magnaporthe grisea, the causal agent of rice blast, infects its host. Therefore, the glyoxylate cycle is considered as a new target for antifungal agents. A 1.6-kb DNA fragment encoding the ICL1 from M. grisea KJ201 was amplified by PCR, cloned into a vector providing His-tag at the N-terminus, expressed in Escherichia coli, and purified using Ni-NTA affinity chromatography. The molecular mass of the purified ICL1 was approximately 60 kDa, as determined by SDS-PAGE. The ICL1 inhibitory effects of TCA cycle intermediates and their analogs were investigated. Among them, 3-nitropropionate was found to be the strongest inhibitor with an $IC_{50}$ value of $11.0{\mu}g/ml$. 3-Nitropropionate inhibited the appressorium development in M. grisea at the ${\mu}M$ level, whereas conidia germination remained unaffected. This compound also inhibited the mycelial growth of the fungus on minimal medium containing acetate as a $C_{2}$ carbon source. These results suggest that ICL1 plays a crucial role in appressorium formation of M. grisea and is a new target for the control of phytopathogenic fungal infection.
The fungal species contain diverse transposable elements and repetitive sequences up to ~10% of their genome. It has been reported that distribution of transposable elements tends to correlate with the host range of the pathogen. Moreover, transposable elements cause the loss of an avirulence gene in the pathogen, which resulted in disease on a resistance cultivar. Thus, the transposable elements in the fungal pathogens may be one of the key factors driving the plant-fungus interactive evolution. In this article, we reviewed classification and biological functions of transposable elements in Magnaporthe species.
Antifungal activity of the extracts of plants and marine microalgae against Magnaporthe grisea was investigated. Acetone extracts of promegranate rind, leek seed, and maize husk demonstrated high antifungal activity against M. grisea. MIC (minimum inhibitory concentration) of acetone extracts of promegranate rind, leek seed, and maize husk was 100 ng/ml, $50\;{\mu}g/ml,\;and\;100\;{\mu}g/ml$ respectively. Ethanol extract of Amphiprora gigantea showed antifungal activity against M. grisea with MIC of $100\;{\mu}g/ml$.
Results obtained from the observation of 1,000 matured resting conidia of Pyricularia oryzae CAV. were as fellows. The percentage of a condium conitaining was 95.5, while that of a multinucleate conidium was 4.5. Formation of the three-celled mature conidium containing a nucleus in each cell, which was derived from the immatured conidium, could be recognized. Chromosomes could be observed in the conidium when the nuclear division took place. The number of chromosomes was n=3, 4, 5 or 6 but rile majority was 5. The nucleus was moved into the germ-tube from the conidium by following ways: (a) a resting nucleus divided into two nuclei in the conidium and one of them was moved into the germ-tube. The other nucleus remained in the conidium (43 per cent): (b) a nucleus was moved into the germ-tube from the conidium without nuclear division (57 Per cent). The appressorium without a nucleus was abundantly observed when stain was made. However, tile number of a mononucleate appressorium was 476 out of 500 appressoria which had nuclear sap. On the ground of this experiment, we could support the conidium of blast fungus contained mononucleus and also homokaryon seemed to b: appealed on the conidia even though those were multilocular. As the results, it could be concluded that use of inoculum derived from single spore isolate was reasonable for any experiments in the rice blast fungus.
Appressorial formation of Pyricularia oryzae on leaves showed no marked difference between highly resistant Tongil and susceptible Norm No. 6. Race N-2 of the blast fungus penetrated directly into motor cells of susceptible cultivar Norm No. 6, later extensively spreading hyphae were developed, while in the cultivar Tongil, after penetration, no further hyphal extension resulted. In discoloration of infected tissues, the highly resistant cultivar Tongil not only discolored rapidly, but also the percentage of discolored cells was higher than the susceptible cultivars, Jinheung and Norm No. 6. The respiratory rate, was generally higher in infected tissue than in healthy tissue. No significant difference in the respiration rate of resistant Suwon No. 180 was not found between the infected and healthy leaf tissue, whereas, in susceptible Jinheung, a marked increase in respiratory rate was caused by blast infection. The respiratory rate increased at the appearance of the first visible symptom in all cultivars resistant or susceptible. Higher peroxidase activity was found in infected tissues as compared with healthy tissue. Peroxidase activity increased in resistant and susceptible reactions. Particularly, in resistant reaction, the increase of the activity was more pronounced. In highly resistant reaction, there was no difference in peroxidase activity between healthy and infected tissues. Ascorbic acid oxidase, hydroquinone oxidase and catechol oxidase had the same trend as the peroxidase. In contrast, activity of catalase rather decreased in leaf tissues infected with compatible races of the fungus.
The phytopathogenic fungus Magnaporthe oryzae is a major limiting factor in rice production. To understand the genetic basis of M. oryzae pathogenic development, we previously analyzed a library of T-DNA insertional mutants of M. oryzae, and identified ATMT0879A1 as one of the pathogenicity-defective mutants. Molecular analyses and database searches revealed that a single TDNA insertion in ATMT0879A1 resulted in functional interference with an annotated gene, MGG00056, which encodes a short-chain dehydrogenase/reductase (SDR). The mutant and annotated gene were designated as $MoSDR1^{T-DNA}$ and MoSDR1, respectively. Like other SDR family members, MoSDR1 possesses both a cofactor-binding motif and a catalytic site. The expression pattern of MoSDR1 suggests that the gene is associated with pathogenicity and plays an important role in M. oryzae development. To understand the roles of MoSDR1, the deletion mutant ${\Delta}Mosdr1$ for the gene was obtained via homology-dependent gene replacement. As expected, ${\Delta}Mosdr1$ was nonpathogenic; moreover, the mutant displayed pleiotropic defects in conidiation, conidial germination, appressorium formation, penetration, and growth inside host tissues. These results suggest that MoSDR1 functions as a key metabolic enzyme in the regulation of development and pathogenicity in M. oryzae.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.