최근 밭작물의 논 재배면적 수요가 증가하고 논이 밭으로 전환되는 비율이 증가되는 가운데 이상기후로 인해 주요 밭작물의 생육기간인 여름철에 강수량이 집중되고 있다. 최근 이상기후에 따라 특정기간의 강수량이 증가하면서 밭작물의 습해 발생 빈도가 높아지고 있는 추세이다. 밭작물들의 습해에 민감에도 불구하고 습해 분야에 관한 전반적인 연구는 한발이나 가뭄 및 기타 환경 스트레스에 대한 연구에 비하여 매우 빈약한 실정이다. 본 연구는 밭작물 중 하나인 참깨의 논재배시 생육변화와 논재배시 발생하는 ...
최근 밭작물의 논 재배면적 수요가 증가하고 논이 밭으로 전환되는 비율이 증가되는 가운데 이상기후로 인해 주요 밭작물의 생육기간인 여름철에 강수량이 집중되고 있다. 최근 이상기후에 따라 특정기간의 강수량이 증가하면서 밭작물의 습해 발생 빈도가 높아지고 있는 추세이다. 밭작물들의 습해에 민감에도 불구하고 습해 분야에 관한 전반적인 연구는 한발이나 가뭄 및 기타 환경 스트레스에 대한 연구에 비하여 매우 빈약한 실정이다. 본 연구는 밭작물 중 하나인 참깨의 논재배시 생육변화와 논재배시 발생하는 과습스트레스 하에서의 참깨 잎을 이용한 단백질 발현양상을 조사하고자 수행하였다. 본 연구는 충북대학교 부속 농장과 유리온실에서 농촌진흥청에서 분양받은 건백 참깨 품종을 이용하여 실험을 수행하였다. 부속 농장의 논과 밭에서 동시에 참깨의 재배를 시작하여 생육특성과 토양수분상태를 관찰하였다. 부속 농장에서의 조사된 생육특성과 토양수분상태를 분석하여 참깨의 생육시기중 과습조건이 유발되는 생육시기를 확인후, 유리온실에서 토양을 포트 하단의 급수구로부터 토양 표면 3cm까지 수분을 포화시켜 2일, 3일동안 각각 과습처리를 하였다. 단백질 발현양상을 확인하기 위하여 과습 처리가 완료된 참깨의 잎을 채취하여 단백질을 추출하였고, 2-DE 전기영동을 수행하여 단백질 spot을 확인하였다. 후에 image analysis를 통해서 spot을 선별하였고, 해당 단백질에 대해 동정을 실시하였다. 논과 밭에서 참깨의 재배를 동시에 시작하였을 경우, 논에서 참깨의 생육시기중 10엽기와 개화기에 토양의 과습상태가 측정되었으며, 이시기에 밭과 비교시 초장,경장.,경태,엽색도가 저하됨을 보였고, 삭과수와 천립중도 감소하였다. 이 결과를 바탕으로 유리온실에서 10엽기와 개화기에 인위적으로 각각 2일,3일간 침수처리후 참깨로부터 잎을 채취하여 단백질을 추출하였고, 동정을 진행하여 단백질을 확인하였다. 동정된 단백질 결과, 습해로인해 식물내의 여러 대사작용에 문제가 생겨 탄소화물대사와 광합성에 관련된 단백질의 발현양상이 증가된 것을 확인하였으며, 스트레스에 대한 방어기작으로 Heat shock protein과 같은 방어단백질의 발현이 증가하였다.
최근 밭작물의 논 재배면적 수요가 증가하고 논이 밭으로 전환되는 비율이 증가되는 가운데 이상기후로 인해 주요 밭작물의 생육기간인 여름철에 강수량이 집중되고 있다. 최근 이상기후에 따라 특정기간의 강수량이 증가하면서 밭작물의 습해 발생 빈도가 높아지고 있는 추세이다. 밭작물들의 습해에 민감에도 불구하고 습해 분야에 관한 전반적인 연구는 한발이나 가뭄 및 기타 환경 스트레스에 대한 연구에 비하여 매우 빈약한 실정이다. 본 연구는 밭작물 중 하나인 참깨의 논재배시 생육변화와 논재배시 발생하는 과습스트레스 하에서의 참깨 잎을 이용한 단백질 발현양상을 조사하고자 수행하였다. 본 연구는 충북대학교 부속 농장과 유리온실에서 농촌진흥청에서 분양받은 건백 참깨 품종을 이용하여 실험을 수행하였다. 부속 농장의 논과 밭에서 동시에 참깨의 재배를 시작하여 생육특성과 토양수분상태를 관찰하였다. 부속 농장에서의 조사된 생육특성과 토양수분상태를 분석하여 참깨의 생육시기중 과습조건이 유발되는 생육시기를 확인후, 유리온실에서 토양을 포트 하단의 급수구로부터 토양 표면 3cm까지 수분을 포화시켜 2일, 3일동안 각각 과습처리를 하였다. 단백질 발현양상을 확인하기 위하여 과습 처리가 완료된 참깨의 잎을 채취하여 단백질을 추출하였고, 2-DE 전기영동을 수행하여 단백질 spot을 확인하였다. 후에 image analysis를 통해서 spot을 선별하였고, 해당 단백질에 대해 동정을 실시하였다. 논과 밭에서 참깨의 재배를 동시에 시작하였을 경우, 논에서 참깨의 생육시기중 10엽기와 개화기에 토양의 과습상태가 측정되었으며, 이시기에 밭과 비교시 초장,경장.,경태,엽색도가 저하됨을 보였고, 삭과수와 천립중도 감소하였다. 이 결과를 바탕으로 유리온실에서 10엽기와 개화기에 인위적으로 각각 2일,3일간 침수처리후 참깨로부터 잎을 채취하여 단백질을 추출하였고, 동정을 진행하여 단백질을 확인하였다. 동정된 단백질 결과, 습해로인해 식물내의 여러 대사작용에 문제가 생겨 탄소화물대사와 광합성에 관련된 단백질의 발현양상이 증가된 것을 확인하였으며, 스트레스에 대한 방어기작으로 Heat shock protein과 같은 방어단백질의 발현이 증가하였다.
Despite sensitivities to the wetting of crops, the overall study of the waterlogging stress is limited compared to the study of drought and other environmental stresses. The purpose of this study was to investigate the growth pattern of sesame cultivated in paddy field and the protein expressio...
Despite sensitivities to the wetting of crops, the overall study of the waterlogging stress is limited compared to the study of drought and other environmental stresses. The purpose of this study was to investigate the growth pattern of sesame cultivated in paddy field and the protein expression patterns of sesame leaves under waterlogging stress. All of the growth characteristics measured at the 10-leaf and flowering stage were reduced compared to the upland. Based on these results, artificial waterlogging is treated to 10-leaf stage and flowering stage for two days and three days, respectively. The leaves were collected, and proteins were separated by 2-DE and identified using LTQ-FTICR mass spectrometry. More than 300 protein spots were reproducibly detected on the CBB staining gel using Progenesis SameSpot software. Twenty-one (20) protein spots were differentially altered, and their abundance was significantly responsive to waterlogging treatment, with more than a 1.5-fold change in intensity. These differentially displayed protein spots were analyzed by mass spectrometry. A total of 11 proteins showed increased expression, and 9 proteins showed decreased expression in treated samples compared with the control seedlings. The abundance of most identified protein species, which function related to carbonization and photosynthesis is increased due to various metabolic reactions in plants due to moisture. Also, the protective mechanism against stress increased expression of a protective protein such as heat shock protein. In the case of flowering stage, more than 400 protein spots were identified using the Progenesis samespot software program. A total of 31 protein spots that exhibited more than a 1. 5-fold changes in intensity and the 31 differentially expressed proteins were successfully analyzed using mass spectrometry analysis. Among these proteins, a total of 19 proteins showed increased expression, and 12 proteins showed decreased expression in the treated samples compared to their levels in untreated plants. Taken together, abundance changes of these proteins, together with their putative functions may provide new insight into the tolerance mechanism towards waterlogging stress in sesame plant.
Despite sensitivities to the wetting of crops, the overall study of the waterlogging stress is limited compared to the study of drought and other environmental stresses. The purpose of this study was to investigate the growth pattern of sesame cultivated in paddy field and the protein expression patterns of sesame leaves under waterlogging stress. All of the growth characteristics measured at the 10-leaf and flowering stage were reduced compared to the upland. Based on these results, artificial waterlogging is treated to 10-leaf stage and flowering stage for two days and three days, respectively. The leaves were collected, and proteins were separated by 2-DE and identified using LTQ-FTICR mass spectrometry. More than 300 protein spots were reproducibly detected on the CBB staining gel using Progenesis SameSpot software. Twenty-one (20) protein spots were differentially altered, and their abundance was significantly responsive to waterlogging treatment, with more than a 1.5-fold change in intensity. These differentially displayed protein spots were analyzed by mass spectrometry. A total of 11 proteins showed increased expression, and 9 proteins showed decreased expression in treated samples compared with the control seedlings. The abundance of most identified protein species, which function related to carbonization and photosynthesis is increased due to various metabolic reactions in plants due to moisture. Also, the protective mechanism against stress increased expression of a protective protein such as heat shock protein. In the case of flowering stage, more than 400 protein spots were identified using the Progenesis samespot software program. A total of 31 protein spots that exhibited more than a 1. 5-fold changes in intensity and the 31 differentially expressed proteins were successfully analyzed using mass spectrometry analysis. Among these proteins, a total of 19 proteins showed increased expression, and 12 proteins showed decreased expression in the treated samples compared to their levels in untreated plants. Taken together, abundance changes of these proteins, together with their putative functions may provide new insight into the tolerance mechanism towards waterlogging stress in sesame plant.
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