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식물은 생산기관에서 광합성을 통해 합성한 자당을 저장기관으로 수송하여 발달과 생장을 한다. 생산된 자당은 체관으로 유입되어 장거리수송을 통하여 양분이 필요한 저장기관으로 이동한다. 저장기관중 특히 종자에서는 이동되어온 자당을 이용하여 종자발달에 이용한다. 종자에 유입될 때 자당 형태 그대로, 혹은 포도당과 과당의 단당류 형태로 분해되어 이용되어진다. 이 때 ...

식물은 생산기관에서 광합성을 통해 합성한 자당을 저장기관으로 수송하여 발달과 생장을 한다. 생산된 자당은 체관으로 유입되어 장거리수송을 통하여 양분이 필요한 저장기관으로 이동한다. 저장기관중 특히 종자에서는 이동되어온 자당을 이용하여 종자발달에 이용한다. 종자에 유입될 때 자당 형태 그대로, 혹은 포도당과 과당의 단당류 형태로 분해되어 이용되어진다. 이 때 자당을 포도당과 과당으로 분해시키는데 관여하는 효소가 세포벽 인베르타아제이다. 세포벽 인베르타아제에 의해 자당이 포도당과 과당으로 분해되면, 종자로의 원활한 유입이 일어날 뿐 아니라, 자당의 농도를 낮추게 되어 농도차이에 의해 지속적으로 종자로의 자당유입을 유도할 수 있게 되어, 종자발달을 할 수 있다. 이 연구에서 세포벽 인베르타아제의 과발현체와 발현억제체를 이용하여 종자발달에 미치는 영향을 중심으로 분석을 하였다. 과발현 형질전환벼의 종자의 성분분석 결과 포도당과 과당의 양이 2~3배 증가된 당질미의 성질을 가지게 된 것을 알 수 있었다. 또한 세포벽 인베르타아제 2번의 발현억제체는 크기 및 무게가 감소된 종자를 가지게 된다는 것을 알 수 있었다. 이것으로 보아 세포벽 인베르타아제가 종자발달시에 있어서 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 이런 결과로 보아 세포벽 인베르타아제는 고품질 및 다수확량의 벼품종을 만드는데 좋은 재료로 사용될 수 있음을 말해준다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cell-wall Invertase (CIN) is a key enzyme involving carbon partitioning in plants. CIN catalyzes the hydrolysis of sucrose into glucose and fructose irreversibly in an apoplastic region. Using already cloned sequence of OsCIN gene family, I investigated their function during seed development. OsCIN1...

Cell-wall Invertase (CIN) is a key enzyme involving carbon partitioning in plants. CIN catalyzes the hydrolysis of sucrose into glucose and fructose irreversibly in an apoplastic region. Using already cloned sequence of OsCIN gene family, I investigated their function during seed development. OsCIN1 and OsCIN2 complemented the yeast invertase-deficient strain and GFP fusion protein localized to extracellular cell-wall space. It suggests that OsCIN genes encode functional cell-wall invertase. To analyze the function of OsCINs during rice seed development, I produced transgenic plants over-expressing or suppressing OsCINs. Transgenic plants over-expressing OsCINs bore sugary seeds that contain increased levels of soluble sugars. In addition, transgenic plants suppressing OsCIN2 caused decreased weight and size of seeds, indicating that it plays a major role during rice seed development.

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