• The Plant Pathology Journal
• /
• 제25권4호
• /
• pp.369-375
• /
• 2009

The potential antiviral effects of the culture filtrates (CF) from Serratia marcescens strain Gsm01 against yellow strain of Cucumber mosaic virus (CMV-Y) were investigated. The culture filtrate of S. marcescens strain Gsm01 applied on Chenopodium amaranticolor showed high inhibitory activity, likewise no necrosis appeared when applied on the tobacco plants 2 days before CMV-Y inoculation. When plants were challenge inoculated with CMV-Y for eighteen days, the disease incidence in plants with culture filtrate of S. marcescens Gsm01 did not exceed 59%, whereas 100% of control plants were severely infected. The results of double antibody sandwich-enzyme linked immunosorbent assay (DAS-ELISA), reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), dot blotting, and western blotting showed that culture filtrate treatment highly affected the accumulation of CMV-Y or its CP protein gene in the treated plant leaves. It was also observed that the culture filtrate had no RNase activity on genomic RNAs of CMV-Y, suggesting that culture filtrate may not contain ribosome inactivating proteins (RIPs) or proteins with RNase activity. These data shows that culture filtrate of S. marcescens strain Gsm01 seems to be a promising source of antiviral substance for the practical use.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제40권4호
• /
• pp.453-461
• /
• 2016

Background: This study aims to describe the characterization of Paenibacillus polymyxa GBR-1 (GBR-1) with respect to its positive and negative effects on plants. Methods: The morphological characteristics of GBR-1 were identified with microscopy, and subjected to Biolog analysis for identification. Bacterial population and media optimization were determined by a growth curve. The potential for GBR-1 as a growth promoting agent, to have antagonistic activity, and to have hydrolytic activity at different temperatures was assessed. The coinoculation of GBR-1 with other microorganisms and its pathogenicity on various stored plants, including ginseng, were assessed. Results: Colony morphology, endospore-bearing cells, and cell division of GBR-1 were identified by microscopy; identification was performed by utilizing the Biolog system, gas chromatography of fatty acid methyl esters (GC-FAME). GBR-1 showed the strongest antagonistic activity against fungal and bacterial pathogens. GBR-1 cell numbers were relatively higher when the cells were cultured in brain heart infusion (BHI) medium when compared with other media. Furthermore, the starch-hydrolytic activity was influenced by GBR-1 at higher temperature compared to low temperatures. GBR-1 was pathogenic to some of the storage plants. Coinoculation of GBR-1 with other pathogens causes differences in rotting on ginseng roots. A significant growth promotion was observed in tobacco seedlings treated with GBR-1 suspensions under in vitro conditions, suggesting that its volatile organic compounds (VOCs) might play a role in growth promotion. Conclusion: The results of this study indicate that GBR-1 has both positive and negative effects on ginseng root and other stored plants as a potential biocontrol agent and eliciting in vitro growth promotion.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.281-290
• /
• 1999

토양 미생물 A. tumefaciens로부터 cytokinin 합성효소 (ipt) 유전자를 분리하여 형질전환 식물을 작성하였다. 도입된 ipt 유전자는 모든 조직에서 발현되었으며, 잎에서의 발현량이 서로 다른 3개의 형질전환 식물체를 선발하였다. 선발한 식물체는 도입유전자의 고정을 위하여 2회 자가수정을 거쳐 homozygous 식물체를 작성한 후 해석하였다. 형질전환 식물체는 노화가 지연되어 녹엽을 유지하였으며, 측아로부터 측지가 분얼하여 그 수가 증가하였을 뿐만아니라, 각 마디에서 복수의 본엽이 생성되었다. 식물체의 노화가 가장 많이 진행된 잎에서의 chlorophyll 함량은 형질전환 식물체에서 1.5~4배 정도로 wild-type에 비하여 월등히 높았다. 이러한 결과는 축적된 cytokinin이 식물의 노화를 지연시킬 뿐만 아니라, 분얼 및 잎수를 증가시켜 식물의 수량을 증가시켰음을 나타낸다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제2권2호
• /
• pp.61-71
• /
• 2000

By screening a cDNA library of auxin-treated mung bean (Vigna radiata L.) hypocotyls, we have isolated two full-length cDNA clones, pVR-ACS6 and pVR-ACS7, for 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) synthase, the rate-limiting enzyme in the ethylene biosynthetic pathway. While PVR-ACS6 corresponds to the previously identified PCR fragment pMBA1, pVR-ACS7 is a new cDNA clone. A comparison of deduced amino acid sequences among auxin-induced ACC synthases reveal that these enzymes share a high degree of homology (65-75%) to VR-ACS6 and VR-ACS7 polypeptides, but only about 50% to VR-ACS1 polypeptide. ACS6 and ACS7 are specifically induced by auxin, while ACS1 is induced by cycloheximide, and to lesser extent by excision and auxin treatment. Results from nuclear run-on transcription assay and RNA gel blot studies revealed that all three genes were transcriptionally active displaying unique patterns of induction by IAA and various hormones in etiolated hypocotyls. Particularly, 24-epibrassinolide (BR), an active brassinosteroid, specifically enhanced the expression of VR-ACS7 by distinct temporal induction mechanism compared to that of IAA. In addition, BR synergistically increased the IAA-induced VR-ACS6 and VR-ACS7 transcript levels, while it effectively abolished both the IAA- and kinetin-induced accumulation of VR-ACS1 mRNA. In light-grown plants, VR-ACS1 was induced by IAA in roots, whereas W-ACS6 in epicotyls. IAA- and BR-treatments were not able to increase the VR-ACS7 transcript in the light-grown tissues. These results indicate that the expression of ACC synthase multigene family is regulated by complex hormonal and developmental networks in a gene- and tissue-specific manner in mung bean plants. The VR-ACS7 gene was isolated, and chimeric fusion between the 2.4 kb 5'-upstream region and the $\beta$-glucuronidase (GUS) reporter gene was constructed and introduced into Nicotiana tobacum. Analysis of transgenic tobacco plants revealed the VR-ACS7 promoter-driven GUS activity at a highly localized region of the hypocotyl-root junction of control seedlings, while a marked induction of GUS activity was detected only in the hypocotyl region of the IAA-treated transgenic seedlings where rapid cell elongation occurs. Although there was a modest synergistic effect of BR on the IAA-induced GUS activity, BR alone failed to increase the GUS activity, suggesting that induction of VR-ACS7 occurs via separate signaling pathways in response to IAA and BR.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.596-602
• /
• 2019

본 연구는 독도에서 서식하는 자생식물인 번행초와 번행초의 근권에서 미생물들을 분리하였다. 분리 균의 식물생장 촉진 특성을 확인하였으며, 식물 병에 대한 저항성을 유도효과를 가진 균 중 범용성이 좋은 바실러스 속 세균에 초점을 두어 실험을 진행하였다. 번행초의 분리 균들은 근권환경에 52종, 식물체 내생 환경에서 51종, 식물체 표면에서 35종으로 총 138종의 분리 균이 확보되었다. 분리 균의 식물생장촉진특징을 확인하여 보기 위하여, 식물 성장에 필요한 난용성인 가용화와 철의 결합에 사용되는 siderophore의 생산능, 식물생장호르몬인 옥신 생산능을 확인하여 각각의 비율을 확인하였고, 3가지 특성을 모두 가진 균의 비율을 확인하였다. 또한 분리 균을 담배에 처리하여 병원균에 대한 유도전신저항성을 확인하였고, 그 중 효과가 좋았던 균 35종을 부분 동정한 결과, 바실러스 속은 KUDC6588, KUDC6597, KUDC6606, KUDC6614, KUDC6615, KUDC6619로 나타났다. 6종의 바실러스 속 세균들은 모두 저항성 향상에 좋은 효과를 보였으며, 특히 KUDC6619의 경우 현재 화학항생물질인 BTH와도 비슷한 효과를 보였다. KUDC6619는 대표적인 식용작물인 고추에서도 유도전신저항성의 향상에 대한 좋은 결과를 나타내었다. 따라서 사람과 동물에 대한 안전성, 식물 병원성 등 다양한 테스트를 진행한 후, 안정성이 확보된다면, KUDC6619는 식물의 ISR을 야기하는 생물농약 으로서의 높은 산업적 가치가 있을 것으로 보인다.

• 생명과학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.96-105
• /
• 2002

식물 단백질의 영양가 향상을 위한 일환으로 필수아미노산의 조성이 풍부한 인공단백질을 암호화하는 인공유전자를 담배 식물체에서 발현을 시도하기 위하여, 식물에서 외래유전자의 발현에 널리 사용되는 Cauliflower mosaic virus (CaMV)의 35S promoter를 이중으로 중첩되도록 하고, (Lys-Glu-Trp)이 64번 반복되는 인공유전자 및 nopaline synthase (nos) terminator를 갖고있는 binary vector pART4-4를 구성하였다. 이 재조합 플라스미드는 Agrobacterium tumefaciens를 이용한 형질전환에 의해 Nicotiann tabacum (Var. Xanthi)으로 도입되었다. Kanamycin이 포함된 신초 유도 배지 및 뿌리 유도배지를 이용하여 정상적으로 재생된 담배 식물체로부터 도입된 인공유전자의 발현을 분석하였다. 추출한 genomic DNA를 EcoRI으로 자른 다음 Southern blot 분석에 의하면, 효소 절단 시 예상되는 1.1 kb에서 band를 형성하였으며 각각의 형질전환 식물체에 인공유전자가 1 또는 3 개씩 도입되어 있음을 확인하였다. Northern blot 분석에 의하면 약 1.2 kb 전사체가 비교적 안정하게 발현되었으며, 잎, 줄기, 뿌리로부터 RNA를 분리하여 promoter의 조직 특이성 발현을 분석한 결과, 잎에서 생성되는 RNA가 줄기나 뿌리 조직보다 안정하게 발현되었다. 형질전환 식물체에서 Western blot에 의한 단백질 분석 결과, 잎에서 추출한 단백질로부터 원하는 크기인 33 kDa의 인공단백질이 생성됨을 확인하였으며 발현 수준은 전체 세포 단백질의 0.1%로서 낮은 수준이었다.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
• /
• 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
• /
• pp.113.2-114
• /
• 2003

Five pepper-infecting potyviruses, Pepper mottle virus (PepMoV), Chilli veinal mottle virus (CVMV), Pepper veinal mottle virus (PVMV), Pepper severe mosaic virus (PSMV) and Tobacco each virus (TEV), are known filamentous virus and can be infected pepper crops systemically. To understand pathology and genome information of the five viruses on pepper plants, host reactions and sequences were compared to the 5 viruses. Five potyviruses were inoculated onto some typical cultivars of hot peppers and compared their symptoms, and virus accumulations. A set of degenerate primers for potyviruses were applied to 5 viruses and RT-PCR was performed. RT-PCR products containing partial nuclear inclusion b and coat protein (CP) genes were cloned. Then, oligo dT primer and species-specific primer were redesigned to amplify the C-terminal part of CP and 3' noncoding regions of each viruses. Sequences of the viruses were analyzed and compared to serological relationships among the viruses. The data can be useful for screening of potyviruses in pepper plants and pathogen-derived transgenic pepper plant development.

• Mycobiology
• /
• 제45권4호
• /
• pp.263-269
• /
• 2017

The genus Peronospora, an obligate biotrophic group belonging to Oomycota, causes serious damage to a variety of wild and ornamental plants, as well as cultivated crops, such as beet, rose, spinach, and tobacco. To investigate the diversity of Peronospora species parasitic to Stellaria and Pseudostellaria (Caryophyllaceae) plants in Korea, we performed a morphological analysis on dried herbarium specimens and molecular phylogenetic inferences based on internal transcribed spacer rDNA and cox2 mitochondrial DNA sequences. As a result, it was confirmed that there are four species of Peronospora parasitic to specific species of Stellaria and Pseudostellaria, all of which were hitherto unrecorded in Korea: P. alsinearum (ex Stellaria media), P. stellariae-aquaticae (ex Stellaria aquatica), P. stellariae-uliginosae (ex Stellaria alsine), and P. pseudostellariae (ex Pseudostellaria palibiniana). In addition, Peronospora specimens parasitic to Pseudostellaria davidii differed morphologically from P. pseudostellariae owing to the large and ellipsoidal conidia; this morphological discrepancy was also validated by the high genetic divergence between the two species. Peronospora casparyi sp. nov. is described and illustrated here.

• 생명과학회지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.1023-1030
• /
• 2008

SIPK와 WIPK의 상위 단계 인산화 효소로 알려진 NtMEK2가 DEX 유도성 시스템에 의해 밝혀졌다. 이 NtMEK2 유전자가 지속적으로 활성화된 돌연변이체인 $NtMEK2^{DD}$의 발현은 SIPK와 WIPK를 활성화 시켜 주므로 과민감 반응과 같은 세포 괴사를 야기하는 것으로 나타나 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계가 담배에서 방어 반응을 조절하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 의해서 조절 되는 하위 기질이나 방어관련 유전자들에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다. 그래서 본 연구는 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 매개되는 하위 유전자들을 분리하기 위하여 $NtMEK2^{DD}$ 형질전환 식물체를 이용해 ACP에 기초한 DDRT-PCR을 수행하였다. 그 결과 본 연구를 통해 처음으로 pI2-4, MTS2, SINA, CDM1, HRGP 및 DEG45를 포함해 여섯 개의 DEG들을 선발하였다. 이 유전자들의 발현은 $NtMEK2^{DD}$ 형질전환에서 다시 확인하였으며 특히 pI2-4, CDM1, HRGP의 유전자 발현은 다른 유전자들과 비교해 볼 때 살리실산과 담배모자이크바이러스에 강하게 반응하여 증폭됨을 알 수 있었다. 이러한 결과를 볼 때 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 의해 조절되는 세 개의 유전자는 병저항성에 관여하고 있음을 제시한다 하겠다.

• 식물병연구
• /
• 제9권2호
• /
• pp.89-93
• /
• 2003

남해지역의 원원종 종서 생산 포장에서 '추백' 품종에 나타난 엽맥투명 및 매우 약한 모자이크 증상을 나타내는 감자 잎에서 담배 모자이크 바이러스(TMV)를 분리하였다. 이 바이러스((TMV-St))는 생물학적, 혈청학적 유연관계 및 외피단백질의 염기서열 등을 통해 기존에 보고된 다른 tobamovires와 비교하였다. TMV-St는 5개의 지표식물 반응에서 토마토, 고추, 가지 등과 같은 가지과 작물에 경제적 피해를 주고 있는 TMV-U1, Pepper mild mottle virus(PMMoV) 및 Tomato mosaic virus(ToMV)와는 다른 기주 반응을 보였다. 특히 즙액접종에 의한 기주의 반응은 C.murale 접종엽과 상엽 모두에서 퇴록반점을 보였으며, C. murale, G. globosa, N.rustica 그리고 N. tabacum ce. Samsun nn 등 4가지 지표식물로 이들 바이러스 계통을 구분할 수 있었다. 혈청학적 검정에서 TMV-St는 TMV-U1, PMMoV 그리고 ToMV와의 반응에서 도두 뚜렷한 침강선을 형성하였다. TMV-St의 외피단백질은 477개의 염기서열로 되어 있으며, 이는 TMV-U1의 염기서열과 매우 유사하였다.