배양 기간. 과피(下胚軸) 유래 원형질체 시스템의 일시적 유전자 발현을 통한 신뢰성 검증은 대두에서 유전적 형질을 분석하기 위한 견고한 플랫폼으로서의 유용성을 보여준다. 이는 대두에서 생리적 반응과 관련된 세포 간 상호작용을 이해하기 위한 적용 범위를 확장할 수 있다.

밀(Wheat)은 전 세계에서 재배되는 주요 식량 작물 중 하나이며, 따라서 전 세계적인 기아 위기 완화에 핵심적인 역할을 한다. 가뭄 스트레스의 영향은 전 세계적으로 작물 수확량을 최대 50%까지 감소시킬 수 있다. 가뭄 내성 세균을 이용한 바이오프라이밍(biopriming)은, 가뭄 스트레스가 작물 식물에 미치는 부정적 영향을 상쇄함으로써 작물 수확량을 향상시킬 수 있다. 종자 바이오프라이밍은 스트레스 기억(stress memory) 메커니즘을 통해 스트레스에 대한 세포 방어 반응을 강화할 수 있으며, 이 과정은 항산화 시스템을 활성화하고 식물호르몬 생성(phytohormone production)을 유도한다. 본 연구에서는 대한민국 대구 인근의 포항 해변(Pohang Beach)에서 Artemisia 식물 주변의 근권(rhizospheric) 토양으로부터 세균 균주를 분리하였다. 총 73개 분리주를 선별하여 생장촉진 특성과 생화학적 특성을 평가하였다. 그중에서도 세균 균주 SH-8은 다음과 같은 식물 생장촉진 박테리아 특성을 바탕으로 선호 균주로 선택되었다: 아브시스산(abscisic acid, ABA) 농도 = 1.08 ± 0.05 ng/mL, 인산 가용화 지수(phosphate-solubilizing index) = 4.14 ± 0.30, 자당(sucrose) 생산 = 0.61 ± 0.13 mg/mL. 새롭게 규명된 균주 SH-8은 높은 수준의 산화 스트레스 내성을 보였다. 항산화 분석 결과 또한 SH-8이 카탈레이스(CAT), 초산화물 불균등화효소(SOD), 아스코르빈산 과산화효소(ascorbic peroxidase, APX)에서 유의하게 더 높은 수준을 함유함을 나타냈다. 본 연구에서는 새 균주 SH-8로 종자 바이오프라이밍한 밀(Triticum aestivum) 종자의 효과를 정량화하고 평가하였다. SH-8은 바이오프라이밍 종자의 가뭄 내성을 강화하는 데 매우 효과적이었으며, 대조군과 비교하여 종자의 가뭄 내성과 발아 잠재력(germination potential, GP)은 각각 최대 20% 및 60%까지 증가하였다. 가뭄 스트레스 영향이 가장 낮은 수준과 발아 잠재력, 종자 활력 지수(seed vigor index, SVI), 발아 에너지(germination energy, GE) 중 가장 높은 값(각각 90%, 2160, 80%)은 SH-8로 바이오프라이밍한 종자에서 기록되었다. 이러한 결과는 SH-8이 가뭄 스트레스 내성을 최대 20%까지 향상시킨다는 것을 보여준다. 본 연구는 새로운 근권 세균인 SH-8(유전자 접근번호 gene accession number OM535901)이 밀 식물에서 가뭄 스트레스 내성을 개선하는 유용한 생물자극제(biostimulant)이며, 가뭄 조건에서 생물비료(biofertilizer)로 활용될 가능성이 있음을 시사한다.

서론: 가뭄은 전 세계적으로 극적인 기후변화로 인해 더욱 빈번해지고 있다. 그 결과, 가장 적합한 곰팡이 군집은 환경적 제약 하에서 식물의 발달과 생태생리학적 반응을 촉진하기 위해 협력한다. 그러나 물 부족 상황에서 성장 촉진 및 스트레스 완화 호르몬을 생성하는 내생균 공생체와 비숙주(non-host) 식물 사이의 구체적인 상호작용에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 방법: PEG-8000에 의해 유발된 수분 결핍(8% 삼투압 용액) 하에서 L.을 배양하였다. 결과: 수분 결핍 하의 식물에서, 가뭄 스트레스 내성에서의 필수적인 조절 기능으로서의 역할을 시사하였다. 결론: 비숙주 식물은 전 세계의 건조 지역에서 수분 부족이 미치는 부정적 영향을 완화한다.

배양 기간. 과피(下胚軸) 유래 원형질체 시스템의 일시적 유전자 발현을 통한 신뢰성 검증은 대두에서 유전적 형질을 분석하기 위한 견고한 플랫폼으로서의 유용성을 보여준다. 이는 대두에서 생리적 반응과 관련된 세포 간 상호작용을 이해하기 위한 적용 범위를 확장할 수 있다.

밀(Wheat)은 전 세계에서 재배되는 주요 식량 작물 중 하나이며, 따라서 전 세계적인 기아 위기 완화에 핵심적인 역할을 한다. 가뭄 스트레스의 영향은 전 세계적으로 작물 수확량을 최대 50%까지 감소시킬 수 있다. 가뭄 내성 세균을 이용한 바이오프라이밍(biopriming)은, 가뭄 스트레스가 작물 식물에 미치는 부정적 영향을 상쇄함으로써 작물 수확량을 향상시킬 수 있다. 종자 바이오프라이밍은 스트레스 기억(stress memory) 메커니즘을 통해 스트레스에 대한 세포 방어 반응을 강화할 수 있으며, 이 과정은 항산화 시스템을 활성화하고 식물호르몬 생성(phytohormone production)을 유도한다. 본 연구에서는 대한민국 대구 인근의 포항 해변(Pohang Beach)에서 Artemisia 식물 주변의 근권(rhizospheric) 토양으로부터 세균 균주를 분리하였다. 총 73개 분리주를 선별하여 생장촉진 특성과 생화학적 특성을 평가하였다. 그중에서도 세균 균주 SH-8은 다음과 같은 식물 생장촉진 박테리아 특성을 바탕으로 선호 균주로 선택되었다: 아브시스산(abscisic acid, ABA) 농도 = 1.08 ± 0.05 ng/mL, 인산 가용화 지수(phosphate-solubilizing index) = 4.14 ± 0.30, 자당(sucrose) 생산 = 0.61 ± 0.13 mg/mL. 새롭게 규명된 균주 SH-8은 높은 수준의 산화 스트레스 내성을 보였다. 항산화 분석 결과 또한 SH-8이 카탈레이스(CAT), 초산화물 불균등화효소(SOD), 아스코르빈산 과산화효소(ascorbic peroxidase, APX)에서 유의하게 더 높은 수준을 함유함을 나타냈다. 본 연구에서는 새 균주 SH-8로 종자 바이오프라이밍한 밀(Triticum aestivum) 종자의 효과를 정량화하고 평가하였다. SH-8은 바이오프라이밍 종자의 가뭄 내성을 강화하는 데 매우 효과적이었으며, 대조군과 비교하여 종자의 가뭄 내성과 발아 잠재력(germination potential, GP)은 각각 최대 20% 및 60%까지 증가하였다. 가뭄 스트레스 영향이 가장 낮은 수준과 발아 잠재력, 종자 활력 지수(seed vigor index, SVI), 발아 에너지(germination energy, GE) 중 가장 높은 값(각각 90%, 2160, 80%)은 SH-8로 바이오프라이밍한 종자에서 기록되었다. 이러한 결과는 SH-8이 가뭄 스트레스 내성을 최대 20%까지 향상시킨다는 것을 보여준다. 본 연구는 새로운 근권 세균인 SH-8(유전자 접근번호 gene accession number OM535901)이 밀 식물에서 가뭄 스트레스 내성을 개선하는 유용한 생물자극제(biostimulant)이며, 가뭄 조건에서 생물비료(biofertilizer)로 활용될 가능성이 있음을 시사한다.

서론: 가뭄은 전 세계적으로 극적인 기후변화로 인해 더욱 빈번해지고 있다. 그 결과, 가장 적합한 곰팡이 군집은 환경적 제약 하에서 식물의 발달과 생태생리학적 반응을 촉진하기 위해 협력한다. 그러나 물 부족 상황에서 성장 촉진 및 스트레스 완화 호르몬을 생성하는 내생균 공생체와 비숙주(non-host) 식물 사이의 구체적인 상호작용에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 방법: PEG-8000에 의해 유발된 수분 결핍(8% 삼투압 용액) 하에서 L.을 배양하였다. 결과: 수분 결핍 하의 식물에서, 가뭄 스트레스 내성에서의 필수적인 조절 기능으로서의 역할을 시사하였다. 결론: 비숙주 식물은 전 세계의 건조 지역에서 수분 부족이 미치는 부정적 영향을 완화한다.

개화 개시의 시점은 고유적 신호와 외인성 신호가 정밀하게 함께 작용함으로써 조절된다. 두 신호는 식물의 번식 과정에 있어 필수적인 요소인 개화 시기(flowering time)에 영향을 미친다. 신호들은 서로 다른 경로를 통해 수렴하며, 그 조율된 작용은 개화의 개시로 이어진다. 개화 시기 조절과 관련된 유전 경로는 Arabidopsis thaliana의 분자 유전학 연구를 통해 잘 알려져 있다. 구체적으로, 광주기성 경로의 핵심 구성요소와 꽃을 통합하는 지표자(floral integrators)가 개화에 결정적으로 중요한 역할을 한다. 본 연구에서 우리는 GATA25가 장일 조건에서 개화 시기를 촉진하는 새로운 전사인자임을 확인하였다. GATA25는 광주기성 개화와 일주기 리듬(circadian rhythms)을 조절하는 C-X 2 -C-X 20 -C-X 2 -C 보존적 시스테인 잔기를 갖는 징크-핑거 도메인 및 CCT 도메인을 암호화한다. Arabidopsis thaliana 전체에서 GATA25를 과발현하면 개화가 促진되었다. 반대로, GATA25를 SRDX(SUPERMAN 억제성 도메인 X) 모티프에 융합한 식물에서는 개화가 지연되었다. 또한 GATA25가 꽃을 통합하는 지표자 유전자 및 광주기성 경로 관련 유전자의 발현을 유도함을 입증하였다. 종합하면, 이러한 결과는 GATA25가 개화 시기를 촉진하는 역할을 할 수 있음을 시사한다.

따라서 sp. IPR-4/melatonin은 영양분 흡수를 최적화하고, 환원·산화 항상성을 조절하며, 대두 식물에서 가뭄 내성을 강화하는 효과적인 식물 생장 조절제로 제안된다.

식물 세포벽은 1차 세포벽과 2차 세포벽으로 구성된다. 2차 세포벽(SCW)은 영양소와 물의 이동에 중요한 역할을 하며, 병원체 및 환경적 스트레스에 대한 장벽으로도 기능한다. 그러나 SCW의 생합성은 복잡하여 빛을 포함한 환경 요인에 의해 조절되는 유전자들의 네트워크를 필요로 한다. 본 연구에서는 전사인자로서의 잠재적 역할과 SCW 형성에의 관여 여부를 규명하기 위해 AtGATA5의 핵 내 위치화를 조사하였다. 또한 과발현 AtGATA5에서 나타나는 잎 표현형의 변화와 기질섬유 세포의 두꺼워짐을 탐색하기 위해, Arabidopsis 원형질체를 사용한 일시적 활성 분석을 수행하였다. 그 결과 AtGATA5가 SCW 생합성 경로의 마스터 조절자인 NAC 도메인 전사인자들을 상향조절할 수 있음을 확인하였다. 더 나아가 식물에서의 유전자 발현 분석을 통해 AtGATA5의 발현이 증가할수록 NAC 도메인 전사인자들의 발현 수준 역시 증가함을 확인하였다. 이러한 결과는 AtGATA5가 SCW 생합성 경로에서 마스터 조절자들을 상향조절함으로써 SCW 형성에 기능적으로 관여함을 시사한다. 종합하면, AtGATA5는 SCW 생합성을 조절하는 새로운 조절자로 작용할 가능성이 있으며, 잠재적 적용에 대한 통찰을 제공할 수 있다.