This study investigates the role of the NAC transcription factor ANAC032 in regulating abscisic acid (ABA)-dependent stress responses and its involvement in sugar signaling pathways. Arabidopsis seedlings with overexpressed or knock-out ANAC032 were examined for their sensitivity to ABA, glucose, and fluridone to elucidate the functional role of ANAC032 in ABA and high glucose-mediated growth retardation. Our results showed that ANAC032 negatively regulates ABA responses, as ANAC-overexpressing plants exhibited higher ABA sensitivity, while anac032 mutants were less sensitive. Under high glucose conditions, anac032 mutants demonstrated hyposensitivity, with germination rates higher than wild-type and ANAC032-overexpressing plants. Additionally, yeast two-hybrid screening identified three NAC proteins, ANAC020, ANAC064, and ANAC074, interact with ANAC032. These findings highlight ANAC032’s role in stress signaling pathways and its potential interactions with other NAC proteins, contributing to a better understanding of transcriptional regulation in plant stress responses and possibly expanding to forage crop development.

글루탐산은 식물의 생장과 발달에 중요한 역할을 하는 필수 아미노산의 전구체이며, 저온 보호 물질로 이어지는 생합성 경로를 자극하여 저온 피해를 줄이는 생물자극제 중 하나이 다. 본 연구에서는 저온 스트레스 조건에서 글루탐산 엽면 처 리가 배추에 미치는 영향을 평가하였다. 글루탐산 2가지 엽면 시비 농도(0 및 10mg·L-1)와 3가지 주/야간 온도 수준(11/－1 °C extremely low, E; 16/4°C moderately low, M; 21/9°C optimal, O)을 결합하여 6개의 처리가 수행되었다. 글루탐산 의 엽면 처리는 정식 후 10일에 1회 살포하고, 글루탐산 처리 직후 온도 처리는 최대 4일 동안 실시하였다. 처리 4일 후, ABA, PA, DPA 및 ABA-GE 함량은 M 처리에서 Glu 0 처리 보다 Glu 10 처리에서 함량이 더 높았다. Glucose 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 가장 높은 반면(52.1mg·100g-1 dry weight), fructose 함량은 O 및 Glu 0 처리에서 함량이 가장 높았다 (134.6mg·100g-1 dry weight). GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 모든 처리 중 가장 높았 다(0.72, 2.05, 1.67, 9.40 및 0.85μmol·g-1 dry weight). 처리 2일 후 E 및 Glu 10 처리의 PA와 DPA함량에서 급격한 변화 를 확인하였고, 몇몇 개별 glucosinolate 함량(GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS)은 저온과 글루탐산 처리에 따라 유 의적 차이를 확인할 수 있었다. 또한, fructose는 glucose 대신 fructan을 에너지원으로 사용하였기 때문에 처리 4일후 E와 M처리에서 O 처리에 비하여 유의적으로 낮은 함량을 보였다. 따라서, 저온과 글루탐산 엽면 처리에 따른 PA, DPA, glucose, fructose 및 개별 glucosinolate 물질들의 변이를 확 인하였지만, 저온과 글루탐산의 효과에 관한 명확한 상관관계를 평가할 수는 없었다. 배추과 작물은 호냉성 채소로서 저 온에 민감하게 반응하지 않고, 대부분 내한성을 가지고 있기 때문으로 판단된다.

식물 호르몬의 일종인 ABA의 처리가 사과 과피의 착색에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 착색이 시작되는 시기의 ‘Hongro’ 사과에 abscisic acid (ABA)와 ABA의 생합성 저해제인 fluridone (FD)을 처리한 뒤 과피의 색 변화를 관찰하였다. 실험 결과, ABA와 FD 처리에 의해 ‘Hongro’ 사과의 착색이 큰 영향을 받지 않았다. 과피의 붉은 색을 나타내는 hunter a값이 처리 7일 후까지 처리 간에 차이가 없었다. 실제 과피의 안토시아닌 함량은 과피의 hunter a값의 변화와 같은 경향을 보이며 증가하였으며, ABA나 FD의 처리가 과피의 안토시아닌 축적에 영향을 주지 않았다. ABA의 처리 직후 과피의 내생 ABA함량이 급격히 증가하였고 처리 종료 시까지 높게 유지되었다. FD 처리구의 과피 내 ABA함량은 처리 6시간 후부터 대조구보다 낮아지다가, 처리 4일 후까지 지속적으로 감소하였다. ABA의 처리에 의해서 과피의 MdNCED2 (ABA 생합성 유전자)의 발현량이 증가하였고, MdACO1 (ethlyene 생합성 유전자) 및 안토시아닌 생합성 유전자 중 MdCHS와 MdDFR의 발현량이 증가하였다. 하지만 MdUFGT의 발현량은 ABA 처리에 의해서 변화가 없었다.

본 실험은 단기간 ABA처리가 토마토 묘의 생장과 증산율, 기공 저항성 및 건조 내성에 미치는 영향 을 검토하기 위하여 수행되었다. 실험은 25일간 플러그 트레이에서 육묘한 토마토 묘를 간이 수경재배 키트에 이식하여 양액 육묘하면서 ABA처리 효과와 건조 내성을 검토하였다. 배양액에 ABA를 0.5, 1, 2, 및 3mg·L−1 의 농도로 첨가한 4개의 처리구와 무처리구를 설계하여 5일과 10일간 양액육묘한 뒤 묘소질, 엽온, 증산율, 기공확산 저항성을 측정하였다. 건조 내성을 검토하기 위한 수분 스트레스 처리는 PEG 8,000을 이용하여 -5bar로 조정한 고삼투압 용액에 ABA처리 직후의 묘를 이식한 뒤, 묘의 위조 정도를 조사하였다. 저농도(0.5와 1mg·L−1) 의 ABA처리구에서 묘소질은 경경을 제외하고 대부분의 생육에서 통계적 유의차는 나타나지 않았으나, 2와 3mg·L−1의 농도에서는 지상부의 생장이 억제되었다. 근권부의 생장은 1mg·L−1의 농도처리에서만 뿌리의 건물 중과 생체중, 전표면적, 근장, 근경, root tip수 모두가 유의적으로 증가하였으며, 그 외의 처리농도에서는 일부의 생육지표를 제외하고는 유의적 차이가 나타나지 않았다. ABA처리 농도가 증가함에 따라 기공확산 저항성은 증가하고 증산율은 감소하는 경향을 보였다. 또, ABA처리는 묘의 건조 내성을 증가시켜 ABA가 첨가된 배양액에서 5일 또는 10일간 육묘한 묘를 -5bar 용액에 치상하였을 경우 대조구는 치상후 10시간 후부터 묘의 위조가 시작되어 20시간 후에는 모든 개체가 위조하였으나, ABA처리구는 치상 30시간 후부터 위조가 시작되어 50시간이 경과해서야 모든 개체가 위조되었다. 또, 수분 스트레스처리로 위조된 묘를 재관수하였을 경우 ABA 0.5와 1mg·L−1처리구는 100%, 그 이상 농도 처리구에서도 50%이상 회복되었으나, 무처리구의 경우는 전개체가 고사하였다. 이상의 결과 토마토 육묘과정에서 저농도의 ABA처리를 통한 근권부의 생장 촉진과 건조 내성 증진 가능성이 시사되었으나, 상업적 활용을 위해서는 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

3주간 정상적으로 생장한 닭의장풀을 Hoagland 용액 (대조구, 100 μM Cd/sup 2+/, 100 μM Cd/sup 2+/ + 100 μM ABA, 100 μM Cd/sup 2+/+50 mM KCl)에서 1주간 수경재배 한 후 생장, 엽록소 함량, 엽록소 형광, 수분 스트레스와 Cd/sup 2+/의 축적을 조사하여 Cd/sup 2+/ 축적과 식물의 생리적 반응과의 연관성을 찾고자 하였다. 식물의 생장에서 Cd/sup 2+/과 Cd/sup 2+

천연형(天然形) ABA가 갖는 생물(生物) 활성(活性)을 향상(向上)시키기 위하여 합성(合成)된 ABA 유도체(誘導體)들의 생물활성(生物活性)과 아울러 초기생장(初期生長)과 밀접(密接)한 관계(關係)가 있는 peroxidase 활성도(活性度) 변화(變化)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. , 암실(暗室)에서 7일간(日間) 생장(生長)시킨 보리 유묘(幼苗)의 지상부(地上部) 신장(伸張)은 3.2ppm의 ()-ABA, 1.2ppm의 (S)-(+)-ABA, 0.6ppm의 ABA-methyl cinnamate ester 화합물(化合物)(AC) 및 0.08ppm의 ABA-umbelliferone ester 화합물(化合物)(AU)에서 대조구(對照區)에 비(比)해 80% 이상의 저해(沮害)를 보여 (S)-(+)-ABA가 racemic ABA보다 약(約) 3배(倍), AC와 AU는 (S)-(+)-ABA보다 각각(各各) 약(約) 2.5배(倍), 16배(倍) 더 강(强)한 활성(活性)을 나타내었다. 발아(發芽) 후(後) 생장(生長)이 진행(進行)됨에 따른 보리 유묘(幼苗)의 지상부(地上部)의 peroxidase 활성도(活性度)는 대조구(對照區)에서는 큰 변화(變化)는 없었으나, ABA와 그 유도체(誘導體)를 처리(處理)한 보리 유묘(幼苗)의 지상부(地上部)에서는 계속 증가(增加)하였다. 생장(生長) 저해(沮害) 활성(活性)이 강(强)하게 나타난 고농도(高濃度) [3.2ppm의 ()-ABA, 1.2ppm의 (S)-(+)-ABA, 0.6ppm의 AC 및 0.08ppm의 AU]의 처리(處理)가 저농도(低濃度) [3.0ppm의 ()-ABA, 1.0ppm의 (S)-(+)-ABA, 0.4ppm의 AC 및 0.06ppm의 AU]의 처리(處理)보다 더 높은 peroxidase 활성도(活性度)를 나타내었으며, ABA 유도체들은 ABA보다 저농도(低濃度)에서 더 높은 peroxidase 활성도(活性度)를 나타내었다.

Lesion mimic mutants commonly display spontaneous cell death in pre-senescent green leaves under normal conditions, without pathogen attack. Despite molecular and phenotypic characterization of several lesion mimic mutants, the mechanisms of the spontaneous formation of cell death lesions remain largely unknown. Here, we examined the rice lesion mimic mutant spotted leaf3 (spl3). In mutants grown under a light/dark cycle, spl3 mutants appeared similar to wild type at early developmental stages, but lesions gradually appeared in the mature leaves close to heading stage. By contrast, in mutants grown under continuous light, severe cell death lesions formed in developing leaves, even at the seedling stage. Histochemical analysis showed that hydrogen peroxide accumulated in the mutants, likely causing the cell death phenotype. By map-based cloning and complementation, we showed that a 1-bp deletion in the first exon of Oryza sativa Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase Kinase1 (OsMAPKKK1)/OsEDR1/ OsACDR1 causes the spl3 mutant phenotype. We found that the spl3 mutants were insensitive to abscisic acid (ABA), showing normal root growth in ABA-containing media and delayed leaf yellowing during dark-induced and natural senescence. Expression of ABA signaling-associated genes was also less responsive to ABA treatment in the mutants. Furthermore, the spl3 mutants had lower transcript levels and activities of catalases, which scavenge hydrogen peroxide, probably due to impairment of ABA-responsive signaling. Finally we discuss a possible molecular mechanism of lesion formation in the mature leaves of spl3 mutants.

Several E3 ubiquitin ligases have been associated with the response to abiotic and biotic stresses in higher plants. Here, we report that the hot pepper (Capsicumannuum) abscisic acid (ABA)-InsensitiveRINGprotein1gene(CaAIR1) is essential for a hypersensitive response to drought stress. CaAIR1 contains a C3HC4-type RING finger motif, which plays a role for attachment of ubiquitins to the target protein, and a putative transmembrane domain. The expression levels of CaAIR1 are upregulated in pepper leaves by ABA treatments, drought, and NaCl, suggesting its role in the response to abiotic stress. Our analysis showed that CaAIR1 displays self-ubiquitination and localized in the nucleus. We generated CaAIR1-silenced peppers via virus-induced gene silencing (VIGS) and CaAIR1-overexpressing (OX) transgenic Arabidopsis plants to evaluate their responses to ABA and drought. VIGS of CaAIR1 in pepper plants conferred an enhanced tolerance to drought stress, which was accompanied by low levels of transpirational water loss in the drought-treated leaves. CaAIR1-OX plants displayed an impaired sensitivity to ABA during seed germination, seedling, and adult stages. Moreover, these plants showed enhanced sensitivity to drought stress because of reduced stomatal closure and decreased expression of stress-responsive genes. Thus, our data indicate that CaAIR1 is a negative regulator of the ABA-mediated drought-stress tolerance mechanism.

Drought and high salinity are the most important abiotic factors limiting plant development, growth, and crop productivity in agriculture (Munns and Tester 2008, Sengupta and Majumder 2009, Zhu 2002). As sessile organisms, plants are frequently exposed to drought and high salinity conditions, which alter water potential and cause osmotic stress, leading to serious damage to plant tissues (Bartels and Sunkar 2005, Boudsocq and Lauriere 2005). During exposure to water stress, plants display many physiological changes, such as reduction of water content, closure of stomata, and decreased cell enlargement and growth. In addition, severe and continuous water stress in plants causes the cessation of photosynthesis and disturbance of metabolism, and finally results in death (Nath et al. 2005, Shao et al. 2008). To adapt to these abiotic stress conditions, plants show a variety of responses, including the accumulation of abscisic acid (ABA) and expression of a large number of stress-related proteins (Krasensky and Jonak 2012, Lee and Luan 2012, Skriver and Mundy 1990, Stewart and Lee 1974). Although the cellular and molecular responses to environmental stress are well studied (Hasegawa et al. 2000, Thomashow 1999), the mechanisms underlying the functional modifications caused by osmotic stress are yet to be clarified, because of the complexity at the cellular level as well as at the whole plant level (Ashraf and Harris 2004, Flowers 2004, Foolad et al. 2003a, 2003b, Xiong et al. 2002).

Effector-triggered immunity (ETI) is an active immune response triggered by interactions between host resistance proteins and their cognate effectors. Although ETI is often associated with the hypersensitive response (HR), various R genes mediate an HR-independent process known as extreme resistance (ER). In the soybean-Soybean mosaic virus (SMV) pathosystem, the strain-specific CI protein of SMV functions as an effector of Rsv3-mediated ER. In this study, we used the soybean (Rsv3)-SMV (CI) pathosystem to gain insight into the molecular signaling pathway involved in ER. We used genome-wide transcriptome analysis to identify a subset of the type 2C protein phophatase (PP2C) genes that are specifically up-regulated in Rsv3-mediated ER. Gain-of-function analysis of the most significantly expressed soybean PP2C gene, GmPP2C3a, showed that ABA-induced GmPP2C3a functions as a key regulator of Rsv3-mediated ER. Our results further suggest that the primary mechanism of ER against viruses is the inhibition of viral cell-to-cell movement by callose deposition in an ABA signaling-dependent manner.

Plants are constantly exposed to a variety of biotic and abiotic stresses, which include pathogens and conditions of high salinity, low temperature, and drought. Abscisic acid (ABA) is a major plant hormone involved in signal transduction pathways that mediate the defense response of plants to abiotic stress. Previously, we isolated Ring finger protein gene (CaRING1) frompepper(Capsicum annuum), which is associated with resistance to bacterial pathogens, accompanied by hypersensitive cell death. Here, we report a new function of the CaRING1 gene product in the ABA-mediated defense responses of plants to drought stress. The expression of the CaRING1 gene was induced in pepper leaves treated with ABA or exposed to drought or NaCl. CaRING1-overexpressing (OX) transgenic plants showed enhanced sensitivity to ABA during the seedling growth and establishment. Furthermore, these plants were more tolerant to drought stress than the wild-type plants because of enhanced stomatal closure and increased expression of stress-responsive genes. Together, these results suggest that the CaRING1 acts as positive factor for drought tolerance in Arabidopsis by modulating ABA-mediated stomatal closing and gene expression.

Stomata are natural pores of plants and constitute the entry points for water during transpiration. However, they also facilitate the ingress of potentially harmful bacterial pathogens. The phytohormone abscisic acid (ABA) plays a pivotal role in protecting plants against biotic stress, by regulating stomatal closure. In the present study, we investigated the mechanism whereby ABA influences plant defense responses to Pseudomonas syringae pv. tomato (Pst) DC3000, which is a virulent bacterial pathogen of Arabidopsis, at the pre-invasive stage. We found that overexpression of two ABA receptors, namely, RCAR4/PYL10-OX and RCAR5/PYL11-OX (hereafter referred to as RCARs), resulted in ABA-hypersensitive phenotypes being exhibited during the seed germination and seedling growth stages. Sensitivity to ABA enhanced the resistance of RCAR4-OX and RCAR5-OX plants to Pst DC3000, through promoting stomatal closure leading to the development of resistance to this bacterial pathogen. Protein phosphatase HAB1 is an important component that is responsible for ABA signaling and which interacts with ABA receptors. We found that hab1 mutants exhibited enhanced resistance to Pst DC3000; moreover, similar to RCAR4-OX and RCAR5-OX plants, this enhanced resistance was correlated with stomatal closure. Taken together, our findings demonstrate that alteration of RCAR4- or RCAR5-HAB1 mediated ABA signaling influences resistance to bacterial pathogens via stomatal regulation.

물 자원이 제한되거나 관수 설비가 갖추어지지 않은 곳에서 찰옥수수의 한발 피해를 줄이고자, 종실용 옥수수에 대한 수분 스트레스 경감 효과가 보고되어진 살리실산과 앱시식산의 처리 효과를 살펴보았다. 출웅기 9일 전부터 출웅 후 14일까지 관수를 중단하였으며, 생장조절제는 출웅기에 1회 처리하였다. 살리실산과 앱시식산의 처리 농도는 각각 0.5 mM과 0.1 mM이었다. 한발 처리에 의해 ASI가 3.0~3.3일 늘어났으며, 간장은 47~51 cm, 이삭장은 4.6~5.0 cm, 이삭경은 4.4~5.3 mm, 열수는 1.5~2.0개, 수량은 2.4~2.5 Mg/ha 줄었다. 살리실산과 앱시식산의 처리에 의한 한발 피해의 경감 효과는 뚜렷하지 않았다. 찰옥수수에 대한 살리실산과 앱시식산의 한해 경감 효과를 위해서는 수분 부족 스트레스를 받기 이전에 처리하거나, 저농도로 몇차례에 나누어 처리하는 것이 필요한 지에 대한 추후 검토가 필요하다.

Experimental purpose was to evaluate growth characteristic and abscisic acid (ABA) responses against salt/drought stresses. In the shoot biomass, creeping thyme was tolerated in mild NaCl stress, ranging 0 to 100 mM, while it was severely reduced in higher salinity. Under constant drought stress, the shoot biomass of creeping thyme showed a worse value compared to that of 100 mM NaCl treatment. Chlorophyll degradation was more severe in immature leaf than mature leaf under salt and drought stresses. In salt stress, immature leaf produced much amounts of ABA compared to mature leaf and also immature leaf showed faster increase of ABA than that of mature leaf. In drought stress, immature leaf responded to stress within 24 hours by the increase of ABA, while mature leaf responded to at 72 hours. Our results recommended that the optimal salinity level of creeping thyme was 50~100 mM NaCl.

Effects of abscisic acid(ABA) and temperature on the anthocyanin accumulation and phenylalanine ammonia lyase(PAL) activity were investigated in seedlings of Arabidopsis thaliana. In time course study, exogenous application of ABA (50-1000 μM) led to a noticeable increase in anthocyanin pigments which persisted over the following 5 days. Anthocyanins increased in concert with the chlorophyll loss. The activity of PAL, a key enzyme in the phenylpropanoid pathway, increased on exposure to ABA and reached maximum on the 4th day. This result shows that anthocyanin synthesis and PAL activity have a close physiological relationships. In the effects of temperatures (10℃, 17℃, 25℃ and 30℃) on anthocyanin accumulation and PAL activity in seedlings, a moderate-low temperatures (17℃) enhanced both anthocyanin content and PAL activity, whereas elevated temperatures (30℃) showed low levels of anthocyanin and PAL activity, suggesting a correlation between temperature-induced anthocyanin synthesis and the accumulation of PAL mRNA. Simultaneous application of ABA with temperatures induced higher anthocyanin synthesis and PAL activity in seedlings than ABA or temperature stress alone. Moderate-low temperature with ABA exposure elicited the maximal induction of anthocyanin synthesis and PAL activity. Therefore, ABA treatment significantly increased thermotolerance in A. thalinan seedlings. Ethephon and ABA showed similar mode of action in physiological effects on anthocyanin accumulation and PAL activity. Our data support that anthocyanins may be protective in preventing damage caused by environmental stresses and play an important role in the acquisition of freezing tolerance.

벼의 오존 처리에 따른 피해 경감 효과를 조사하기 위해 자포니카품종인 화명벼와 통일형 품종인 남천벼에 오존처리와 함께 식물생장조절제인 ABA를 농도별로 30일 동안 엽면 처리한 후 분얼기 및 수잉기에 생육, 수량 및 항산화 효소 활성의 변화를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 오존처리에 의해 화명벼 수잉기의 ABA무처리에서 가장 낮은 초장억제를 보였고 ABA 104 M 처리에서 초장이 커지는 것을 볼 수 있다. 분얼기의 오존처리에 의한 분얼수의 감소는 크지 않았으나 분얼수 확보를 위해서는 104 M 처리가 바람직한 것으로 나타났다. 화명벼 분얼기 오존처리의 경우는 ABA 104 M, 화명벼 수잉기 오존처리의 경우는 103M, 남천벼 분얼기 오존처리의 경우는 ABA 104 M,그리고 남천벼 수잉기 오존처리의 경우는 ABA 104 M처리가 엽록소 함량 감소를 적게 하는 것으로 나타났다. 2. ABA 105M처리를 할 때 오존 피해에 의한 수량 감소를 최소화하는데 유리한 것으로 판단된다. 3. 남천벼 분얼기 오존처리의 경우 모든 ABA 처리에서 SOD 활성이 증가한 것으로 나타났으며, APX는 분얼기와 수잉기 화명벼의 오존 15일간 처리에서 활성이 약간 낮아지는 것으로 나타났고, 분얼기 벼의 GPX활성이 다른 처리구들에 비해 낮게 나타났다.