[논문]옥수수 일차뿌리에서 Ascorbic acid가 굴중성 반응에 미치는 효과

김충수; 김순영

doi:10.5352/jls.2014.24.12.1364

[국내논문] 옥수수 일차뿌리에서 Ascorbic acid가 굴중성 반응에 미치는 효과
Effect of Ascorbic Acid on the Gravitropic Response of Primary Roots in Maize 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.24 no.12 = no.176, 2014년, pp.1364 - 1370

김충수 (안동대학교 생명과학과) , (인디애나 주립대학교 생물학과) , 김순영 (안동대학교 생명과학과)

초록
AI-Helper

Ascorbic acid (AA)는 식물 발달과 생장에 필수적인 다기능성 대사산물이다. 본 연구에서는 항산화제인 AA가 옥수수 일차 뿌리에서 굴중성 반응에 미치는 효과를 조사하였다. $10^{-3}$ M AA를 신장대에 처리하면 뿌리 굴중성 반응은 영향을 받지 않고 뿌리 생장은 약간 억제되었다. 그러나 $10^{-5}$ M과 $10^{-3}$ M AA를 뿌리 끝에 처리하였을 때, 뿌리 굴중성 반응은 촉진된 반면, 뿌리 생장은 억제되었다. 수평으로 놓인 뿌리의 윗면과 아랫면에서 IAA함량의 차이는 차등 생장을 유발한다. 뿌리는 IAA에 대하여 매우 민감하여 아랫면에 증가된 IAA는 뿌리 생장을 억제한다. 그러므로 본 연구에서 AA가 존재할 때 IAA의 효과를 조사하였다. AA는 IAA와 함께 처리하면 굴중성 반응을 더욱 억제시켰다. 뿌리 생장과 굴중성 반응의 조절에 관여하는 AA의 작용을 알아보기 위하여, AA를 처리한 후 에틸렌 생성을 측정하였다. AA는 ACC가 에틸렌으로 전환되는 단계를 조절하는 ACC oxidase gene을 활성화시켜 에틸렌 생성을 촉진하였다. 이 결과는 AA가 에틸렌 작용의 조절을 통하여 옥수수 뿌리에서 굴중성 반응에 영향을 준다는 것을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Ascorbic acid (AA) is a multifunctional metabolite in plants that is essential for plant development and growth. We examined the effect of AA, an antioxidant, on the gravitropic response of primary roots in maize. The application of $10^{-3}$ M AA to the elongation zone did not affect the gravitropic response and slightly inhibited the root growth. However, treatment with both $10^{-5}$ M and $10^{-3}$ M AA at the root tip increased the gravitropic response and inhibited root growth. Differences in indole-3- acetic acid (IAA) activity between the upper and lower hemispheres of the root resulted in differential elongation along the horizontal root. Roots are extremely sensitive to IAA, and increasing the amount of IAA in the lower hemisphere of the root inhibited elongation. Therefore, we examined the effect of IAA in the presence of AA. The inhibitory effect of AA on the gravitropic response was greater in combination with IAA. To understand the role of AA in the regulation of root growth and the gravitropic response, we measured ethylene production in the presence of AA in the primary roots of maize. AA stimulated ethylene production via the activation of the 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) oxidase gene, which regulates the conversion of ACC to ethylene. These results suggest that AA alters the gravitropic response of maize roots through modification of the action of ethylene.

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

To confirm this result, we determined whether AA activates the expression of the ACO and ACS gene through conducting RT-PCR. The expression level of ACO31 was increased about 1.

대상 데이터

Chemicals to be tested were incorporated into agar blocks (0.6% agar; 1 mm³). The agar blocks were applied to the root tip and the seedling oriented horizontal or vertical in a chamber with near saturating humidity (>98%).

데이터처리

To test for significance at p values of <0.05, the data mean values were calculated according to Student’s t-test.

참고문헌 (25)

Abeles, F. B., Morgan, P. W. and Saltveit, M. E. Jr. 1992. Ethylene in plant physiology. 2nd edn, Academic Press. San Diego, USA.
Asensi-Fabado, M. and Munne-Bosch, S. 2010. Vitamins in plants: occurrence, biosynthesis and antioxidant function. Trends Plant Sci 15, 582-592.

상세보기
Blancaflor, E. B. 2013. Regulation of plant gravity sensing and signaling by the actin cytoskeleton. Am J Bot 100(1), 143-152.

상세보기
Blancaflor, E. B. and Masson, P. H. 2003. Plant gravitropism. Unraveling the ups and downs of a complex process. Plant Physiol 133, 1677-1690.

상세보기
Boonsirichai K., Guan, C., Chen, R. and Masson, P. H. 2002. Root gravitropism: An experimental tool to investigate basic cellular and molecular processes underlying mechanosensing and signal transmission in plants. Annu Rev Plant Biol 53, 421-447.

상세보기
Conklin, P. L. and Barth, C. 2004. Ascorbic acid, a familiar small molecule intertwined in the response of plants to ozone, pathogens, and the onset of senescence. Plant Cell Environ 27, 959-970.

상세보기
De Pinto, M. C. and De Gara, L. 2004. Changes in the ascorbate metabolism of apoplastic and symplastic spaces are associated with cell differentiation. J Exp Bot 55, 2559-2569.

상세보기
Farver, O., Wherland, S. and Pecht, I. 1994. Intramolecular electron transfer in AA oxidase is enhanced in the presence of oxygen. J Biol Chem 269, 22933-22936.
Foyer, C. H. and Noctor, G. 2005. Oxidant and antioxidant signaling in plants: a re-evaluation of the concept of oxidative stress in a physiological context. Plant Cell Environ 28, 1056-1071.

상세보기
Fuchs, I., Philippar, K. and Hedrich, R. 2006. Ion channels meet auxin action. Plant Biol 8, 353-359.

상세보기
Jiang, J., Su, M., Wang, L., Jiao, C., Sun, Z., Cheng, W., Li, F. and Wang, C. 2012. Exogenous hydrogen peroxide reversibly root gravitropism and induces horizontal curva-ture of primary root during grass pea germination. Plant Physiol Biochem 53, 84-93.

상세보기
Joo, J. H., Bae, Y. S. and Lee, J. S. 2001. Role of auxin-induced reactive oxygen species in root gravitropism. Plant Physiol 126, 1055-1060.

상세보기
Kim, S. Y. and Mulkey, T. J. 1997. Effect of ethylene antagonists on auxin-induced inhibition of intact primary root elongation in maize (Zea mays L). J Plant Biol 40, 256-260.

원문보기 상세보기
Kim, S. Y., Kim, Y. K., Kwon, K. S. and Kim, K. W. 2000. Action of malformin $A_1$ on gravitropic curvature in primary roots of maize (Zea mays L.). J Plant Biol 43, 183-188.

원문보기 상세보기
Lee, J. S., Chang, W. K. and Evans, M. L. 1990. Effects of ethylene on the kinetics of curvature and auxin redistribution in gravistimulated roots of Zea mays. Plant Physiol 94, 1770-1775.

상세보기
Lee, Y., Park, C. H., Kim, A. R., Chang, S. C., Kim, S. H., Lee, W. S. and Kim, S. K. 2011. The effect of ascorbic acid and dehydroascorbic acid on the root gravitropic response in Arabidopsis thaliana. Plant Physiol Biochem 49, 909-916.

상세보기
Ma, Z. and Ren, Y. 2012. Ethylene interacts with auxin in regulating developmental attenuation of gravitropism in flax root. J Plant Growth Regul 31, 509-518.

상세보기
Morita, M. T. 2010. Directional gravity sensing in gravitropism. Annu Rev Plant Biol 61, 705-720.

상세보기
Mulkey, T. J., Kuzmanoff, K. M. and Evans, M. L. 1982. Promotion of growth and hydrogen ion efflux by auxin in roots of maize pretreated with ethylene biosynthesis inhibitors. Plant Physiol 70, 186-188.

상세보기
Ottenschlager, I., Wolff, P., Wolverton, C., Bhalerao, R. P., Sandberg, G., Ishikawa, H., Evans M. and Palme, K. 2003. Gravity-regulated differential auxin transport from columella to lateral root cap cells. Proc Natl Acad Sci USA 100, 2987-2991.

상세보기
Ruzicka, K., Ljung, K., Vanneste, S., Podhorska, R., Beeckman, T., Friml, J. and Benkova, E. 2007. Ethylene regulates root growth through effects on auxin biosynthesis and transport-dependent auxin distribution. Plant Cell 19, 2197-2212.

상세보기
Santhisree, P., Nongmaithem, S., Sreelakshmi, Y., Ivanchenko, M. and Sharma, R. 2012. The root as a drill: An ethylene-auxin interaction facilitates root penetration in soil. Plant Signal Behav 7, 151-156.

상세보기
Swarup, R., Perry, P., Hagenbeek, D., Van Der Straeten, D., Beemster, G. T., Sandberg, G., Bhalerao, R., Ljung, K. and Bennett, M. J. 2007. Ethylene up-regulates auxin biosynthesis in Arabidopsis seedlings to enhance inhibition of root cell elongation. Plant Cell 19, 2186-2196.

상세보기
Wang, H. and Woodson, W. R. 1989. Reversible inhibition of ethylene action and interruption of petal senescence on carnation flowers by norbornadiene. Plant Physiol 89, 434-438.

상세보기
Zarembinski, T. I. and Theologis, A. 1994. Ethylene biosynthesis and action: a case of conservation. Plant Mol Biol 26, 1579-1597.

상세보기

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 옥수수 일차뿌리에서 Ascorbic acid가 굴중성 반응에 미치는 효과
Effect of Ascorbic Acid on the Gravitropic Response of Primary Roots in Maize 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

참고문헌 (25)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

연관된 기능

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 옥수수 일차뿌리에서 Ascorbic acid가 굴중성 반응에 미치는 효과 Effect of Ascorbic Acid on the Gravitropic Response of Primary Roots in Maize 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

참고문헌 (25)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

김충수 (1) 김순영 (34)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

연관된 기능

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 옥수수 일차뿌리에서 Ascorbic acid가 굴중성 반응에 미치는 효과
Effect of Ascorbic Acid on the Gravitropic Response of Primary Roots in Maize 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper