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학술저널
저자정보
Rahman Md Atikur (Division of Applied Life Sciences (BK21) and ILAS Gyeongsang National University) Alam Iftekhar (Division of Applied Life Sciences (BK21) and ILAS Gyeongsang National University) Sharmin Shamima Akhtar (Division of Applied Life Sciences (BK21) and ILAS Gyeongsang National University) Kabir Ahmad Humayan (Molecular Plant Physiology Laboratory Department of Botany University of Rajshahi Rajshahi) Kim Yong-Goo (Division of Applied Life Sciences (BK21) and ILAS Gyeongsang National University) Liu Gongshe (Key Laboratory of Plant Resources Institute of Botany The Chinese Academy of Sciences Beijing) Lee Byung-Hyun (Division of Applied Life Sciences (BK21) and ILAS Gyeongsang National University)
저널정보
한국식물생명공학회 Plant Biotechnology Reports Plant Biotechnology Reports 제15권 제6호
발행연도
2021.12
수록면
805 - 818 (14page)
DOI
10.1007/s11816-021-00719-9

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Drought stress is one of the major constraints for soybean growth and productivity worldwide. The study was aimed to investigate drought-induced physiological and proteomic changes in soybeans, as well as drought relief using exogenous hydrogen peroxide (H2O2). In drought-stressed plants, H2O2 spray on the leaf surface improved relative water content (RWC), net photosynthetic rate (Pn), and stomatal conductance (Gs). Furthermore, exogenous?H2O2 reduced drought stress-induced endogenous MDA and H2O2 levels, as well as?increased the key antioxidant?enzymes (SOD,CAT, APX and POD) activ- ity and proline content in H2O2-treated soybean?plants. These findings showed that H2O2 treatment significantly reduced drought stress by increasing the antioxidative defense system and osmotic adjustment. Furthermore, using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry, a total of 27 differently expressed proteins was identified, wherein 23 were up-regulated and 4 were down-regulated under drought condition. These proteins were found to be involved in photosynthesis, energy and metabolism, plant defense and antioxidant, signaling and transport, and transcription regulation in response to H2O2 treatment in soybean under drought stress, according to in silico interactome analysis. These findings add to our understanding of H2O2-mediated drought stress alleviation, as well as the physiological and molecular responses of soybean to drought stress.
#Hydrogen peroxide #Drought stress #Physiology #Proteome #Soybean

목차

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Alam I / 2013 / An improved plant leaf protein extraction method for high resolution two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis and comparative proteomics / Biotech Histochem 88(2):61~75 google schola Alscher RG / 2002 / Role of superoxide dismutases (SODs) in controlling oxidative stress in plants / J Exp Bot 53(372):1331~1341 google schola Asakura T / 2007 / Proteomic characterization of tissue expansion of rice scutellum stimulated by abscisic acid / Biosci Biotechnol Biochem 71(5):1260~1268 google schola Azevedo Neto AD / 2005 / Hydrogen peroxide pre-treatment induces salt-stress acclimation in maize plants / J Plant Physiol 162(10):1114~1122 google schola Bates LS / 1973 / Rapid determination of free proline for water-stress studies / Plant Soil 39(1):205~207 google schola

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