$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구의 목적은 BrDSR(Drought Stress Resistance in B. rapa) 유전자의 기능을 명확히 밝히고, 배추에서 건조 스트레스 반응 유전자들을 분석하는데 있다. 내혼계배추('CT001')와 BrDSR 완전장(438bp의 오픈리딩프레임)을 지닌 pSL100 vector를 재료로 아그로박테리아를 이용한 배추 형질전환을 수행하였다. PCR 분석을 통해 4개체의 형질전환체를 확보하였고, 이들의 BrDSR 발현량은 건조 스트레스 조건에서 비형질전환체 대비 약 1.9-3.4배 정도 더 큰 것으로 분석되었다. 또한 표현형 분석에서도 BrDSR이 과발현된 형질전환체들은 건조 스트레스에 저항성을 보이며 정상적인 생장을 하였다. 기 구축된 건조 스트레스 반응 유전자의 상호발현 네트워크를 기반으로 BrDSR과 밀접한 관련이 있는 유전자들을 분석하기 위해 B. rapa 135K cDNA microarray 데이터를 분석하였다. 그 결과, 환경 스트레스와 관련하여 식물체에서 잎의 노화와 자가소화에 관련된 것으로 보고된 'dark inducible 2(DIN2, AT3G60140)'와 'autophagy 8h(ATG8H, AT3G06420)' 유전자가 확인되었다. 위 결과들을 근거로 BrDSR 유전자는 건조 스트레스에 대한 저항성 향상에 중요한 역할을 할 것으로 판단되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The goal of this study was to characterize the BrDSR (Drought Stress Resistance in B. rapa) gene and to identify the expression network of drought-inducible genes in Chinese cabbage under drought stress. Agrobacterium-mediated transformation was conducted using a B. rapa inbred line ('CT001') and th...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 그 후 선행연구로 담배(Nicotiana tabacum ‘SR1’)에서 과발현을 유도하여 BrDSR의 과발현이 건조 저항성 획득에 영향을 주는 것을 확인하였다(Yu and Park, 2015). 따라서 본 연구는 건조 저항성 유전자로 추정되는 BrDSR을 과발현시킨 형질전환 배추를 이용하여 건조 저항성 기능 검정을 수행하였다. 그리고 microarray 분석을 통해 배추의 건조 저항성 관련 유전자들의 발현 네트워크를 비교·분석하였다.
  • 본 연구의 목적은 BrDSR(Drought Stress Resistance in B. rapa) 유전자의 기능을 명확히 밝히고, 배추에서 건조 스트레스 반응 유전자들을 분석하는데 있다. 내혼계배추(‘CT001’)와 BrDSR 완전장(438bp의 오픈리딩프레임)을 지닌 pSL100 vector를 재료로 아그로박테리아를 이용한 배추 형질전환을 수행하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Brassica rapa Genome Sequencing Project Consortium를 통해 배추 유전체 해독한 결과 배추 유전자의 특징은? , 2001). 또한 한국의 주도하에 미국, 중국, 영국, 호주, 캐나다 등 8개국이 참가하여 수행된 Brassica rapa Genome Sequencing Project Consortium(BrGSPC)를 통해 배추 유전체 해독을 완료하여, 지금의 배추는 41,000여 개의 유전자를 가지고 있으며 16,917개의 유전자군 중 1,003개의 유전자군이 배추 고유의 유전자임을 보고하였다(Wang et al., 2011).
작물에 영향을 미치는 비생물적 환경 스트레스 중 배추 생장 및 생존, 수확량에 매우 중요한 요인은 무엇인가? 배추는 한국과 중국을 포함한 아시아 지역에서 널리 재배되는 농업적ㆍ경제적 중요 작물이다. 다른 재배작물처럼 배추도 재배 시 비생물적 환경 스트레스에 영향을 많이 받으며, 그 중 특히 건조 스트레스는 배추생장 및 생존, 수확량에 결정하는 매우 중요한 요인으로 작용한다(Agarwal et al., 2006; Chen et al.
비생물적 스트레스로부터 작물피해를 감소시키기 위한 스트레스 저항성 향상 관련 연구의 두 가지 유형과 그 대표적인 예는 무엇인가? 이러한 비생물적 스트레스로부터 작물피해를 감소시키기 위해 스트레스 저항성 향상 관련 연구들이 많이 진행되고 있다. 이 연구들은 크게 두 유형으로 진행되는데 첫 번째는 dehydration-responsive element binding 1A(DREB1A)와 C-box binding factor 1(CBF1)처럼 유전자와 관련된 전사조절인자(transcription factor)들의 조절을 통해 하위 유전자들의 발현 수준을 변화시켜 저항성을 향상시키는 것으로 애기장대(Arabidopsis thaliana)에서 시작되어 지금까지 다양한 작물에서 연구되고 있다(Jaglo-Ottosen et al., 1998; Kasuga et al., 1999). 두 번째 유형은 직접적으로 내생 저항성 유전자를 과발현 시키는 것으로, 대표적으로 벼(Oryza sativa)에서 calcium-dependent protein kinase(CDPK)의 과발현을 통해 건조 저항성이 향상되었다는 보고가 있다(Kreps et al., 2002; Saijo et al.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (31)

  1. Agarwal, P.K., P. Agarwal, M.K. Reddy, and S.K. Sopory. 2006. Role of DREB transcription factors in abiotic and biotic stress tolerance in plants. Plant Cell Rep. 25:1263-1274. 

  2. Baena-Gonzalez, E., F. Rolland, J.M. Thevelein, and J. Sheen. 2007. A central integrator of transcription networks in plant stress and energy signalling. Nature 448:938-942. 

  3. Benjamini, Y. and Y. Hochberg. 1995. Controlling the false discovery rate: A practical and powerful approach to multiple testing. J. R. Statist. Soc. 57:289-300. 

  4. Chen, L., Q.Q. Wang, L. Zhou, F. Ren, D.D. Li, and X.B. Li. 2013. Arabidopsis CBL-interacting protein kinase (CIPK6) is involved in plant response to salt/osmotic stress and ABA. Mol. Biol. Rep. 40:4759-4967. 

  5. Chen, W., N.J. Provart, J. Glazebrook, F. Katagiri, H.S. Chang, T. Eulgem, F. Mauch, S. Luan, G. Zou, S.A. Whitham, P.R. Budworth, Y. Tao, Z. Xie, X. Chen, S. Lam, J.A. Kreps, J.F. Harper, A. Si-Ammour, B. Mauch-Mani, M. Heinlein, K. Kobayashi, T. Hohn, J.L. Dangl, X. Wang, and T. Zhu. 2002. Expression profile matrix of Arabidopsis transcription factor genes implies their putative functions in response to environmental stresses. Plant Cell 14:559-574. 

  6. de Silva, K., B. Laska, C. Brown, H.W. Sederoff, and M. Khodakovskaya. 2011. Arabidopsis thaliana calcium-dependent lipid-binding protein (AtCLB): a novel repressor of abiotic stress response. J. Exp. Bot. 62:2679-289. 

  7. Devarenne, T.P. 2011. The plant cell death suppressor Adi3 interacts with the autophagic protein Atg8h. Biochem. Biophys. Res. Commun. 412:699-703. 

  8. Frey, A., D. Effroy, V. Lefebvre, M. Seo, F. Perreau, A. Berger, J. Sechet, A. To, H.M. North, and A. Marion-Poll. 2012. Epoxycarotenoid cleavage by NCED5 fine-tunes ABA accumulation and affects seed dormancy and drought tolerance with other NCED family members. Plant J. 70:501-512. 

  9. Jaglo-Ottosen, K.R., S.J. Gilmour, D.G. Zarka, O. Schabenberger, and M.F. Thomashow. 1998. Arabidopsis CBF1 overexpression induces COR genes and enhances freezing tolerance. Science 280:104-106. 

  10. Kasuga, M., Q. Liu, S. Miura, K. Yamaguchi-Shinozaki, and K. Shinozaki. 1999. Improving plant drought, salt, and freezing tolerance by gene transfer of a single stress-inducible transcription factor. Nat. Biotechnol. 17:287-291. 

  11. Kim, J.S., J. Kim, T.H. Lee, K.M. Jun, T.H. Kim, Y.H. Kim, H.M. Park, J.S. Jeon, G. An, U.H. Yoon, B.H. Nahm, and Y.K. Kim. 2012. FSTVAL: a new web tool to validate bulk flanking sequence tags. Plant Methods 8:19. 

  12. Kreps, J.A., Y. Wu, H.S. Chang, T. Zhu, X. Wang, and J.F. Harper. 2002. Transcriptome changes for Arabidopsis in response to salt, osmotic, and cold stress. Plant Physiol. 130:2129-2141. 

  13. Leckie, C.P., M.R. McAinsh, G.J. Allen, D. Sanders, and A.M. Hetherington. 1998. Abscisic acid-induced stomatal closure mediated by cyclic ADP-ribose. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:15837-15842. 

  14. Lee, S.B., S.J. Jung, Y.S. Go, H.U. Kim, J.K. Kim, H.J. Cho, O.K. Park, and M.C. Suh. 2009. Two Arabidopsis 3-ketoacyl CoA synthase genes, KCS20 and KCS2/DAISY, are functionally redundant in cuticular wax and root suberin biosynthesis, but differentially controlled by osmotic stress. Plant J. 60:462-475. 

  15. Maleck, K., A. Levine, T. Eulgem, A. Morgan, J. Schmid, K.A. Lawton, J.L. Dangl, and R.A. Dietrich. 2000. The transcriptome of Arabidopsis thaliana during systemic acquired resistance. Nat. Genet. 26:403-410. 

  16. Martinez-Atienza, J., X.Y. Jiang, B. Garciadeblas, I. Mendoza, J.K. Zhu, J.M. Pardo, and F.J. Quintero. 2007. Conservation of the salt overly sensitive pathway in rice. Plant Physiol. 143:1001-1012. 

  17. Mehterov, N., S. Balazadeh, J. Hille, V. Toneva, B. Mueller-Roeber, and T. Gechev. 2012. Oxidative stress provokes distinct transcriptional responses in the stress-tolerant atr7 and stress-sensitive loh2 Arabidopsis thaliana mutants as revealed by multiparallel quantitative real-time PCR analysis of ROS marker and antioxidant genes. Plant Physiol. Biochem. 59:20-29. 

  18. Pantin, F., F. Monnet, D. Jannaud, J.M. Costa, J. Renaud, B. Muller, T. Simonneau, and B. Genty. 2013. The dual effect of abscisic acid on stomata. New Phytol. 197:65-72. 

  19. Rabbani, M.A., K. Maruyama, H. Abe, M.A. Khan, K. Katsura, Y. Ito, K. Yoshiwara, M. Seki, K. Shinozaki, and K. Yamaguchi-Shinozaki. 2003. Monitoring expression profiles of rice genes under cold, drought, and high-salinity stresses and abscisic acid application using cDNA microarray and RNA gel-blot analyses. Plant Physiol. 133:1755-1767. 

  20. Saijo, Y., S. Hata, J. Kyozuka, K. Shimamoto, and K. Izui. 2000. Over-expression of a single $Ca^{2+}$ -dependent protein kinase confers both cold and salt/drought tolerance on rice plants. Plant J. 23:319-327. 

  21. Sakamoto, W. and T. Takami. 2014. Nucleases in higher plants and their possible involvement in DNA degradation during leaf senescence. J. Exp. Bot. 65:3835-3843. 

  22. Seki, M., M. Narusaka, H. Abe, M. Kasuga, K. Yamaguchi-Shinozaki, P. Carninci, Y. Hayashizaki, and K. Shinozaki. 2001. Monitoring the expression pattern of 1,300 Arabidopsis genes under drought and cold stresses by using a full-length cDNA microarray. Plant Cell 13:61-72. 

  23. Tang, R.J., H. Liu, Y. Bao, Q.D. Lv, L. Yang, and H.X. Zhang. 2010. The woody plant poplar has a functionally conserved salt overly sensitive pathway in response to salinity stress. Plant Mol. Biol. 74:367-380. 

  24. Thiel, J., H. Rolletschek, S. Friedel, J.E. Lunn, T.H. Nguyen, R. Feil, H. Tschiersch, M. Muller, and L. Borisjuk. 2011. Seed-specific elevation of non-symbiotic hemoglobin AtHb1: beneficial effects and underlying molecular networks in Arabidopsis thaliana. BMC Plant Biol. 11:48. 

  25. Wang, X., H. Wang, J. Wang, R. Sun, J. Wu, S. Liu, Y. Bai, J.H. Mun, I. Bancroft, F. Cheng, S. Huang, X. Li, W. Hua, J. Wang, X. Wang, M. Freeling, J.C. Pires, A.H. Paterson, B. Chalhoub, B. Wang, A. Hayward, A.G. Sharpe, B.S. Park, B. Weisshaar, B. Liu, B. Li, B. Liu, C. Tong, C. Song, C. Duran, C. Peng, C. Geng, C. Koh, C. Lin, D. Edwards, D. Mu, D. Shen, E. Soumpourou, F. Li, F. Fraser, G. Conant, G. Lassalle, G.J. King, G. Bonnema, H. Tang, H. Wang, H. Belcram, H. Zhou, H. Hirakawa, H. Abe, H. Guo, H. Wang, H. Jin, I.A. Parkin, J. Batley, J.S. Kim, J. Just, J. Li, J. Xu, J. Deng, J.A. Kim, J. Li, J. Yu, J. Meng, J. Wang, J. Min, J. Poulain, J. Wang, K. Hatakeyama, K. Wu, L. Wang, L. Fang, M. Trick, M.G. Links, M. Zhao, M. Jin, N. Ramchiary, N. Drou, P.J. Berkman, Q. Cai, Q. Huang, R. Li, S. Tabata, S. Cheng, S. Zhang, S. Zhang, S. Huang, S. Sato, S. Sun, S.J. Kwon, S.R. Choi, T.H. Lee, W. Fan, X. Zhao, X. Tan, X. Xu, Y. Wang, Y. Qiu, Y. Yin, Y. Li, Y. Du, Y. Liao, Y. Lim, Y. Narusaka, Y. Wang, Z. Wang, Z. Li, Z. Wang, Z. Xiong, and Z. Zhang. 2011. The genome of the mesopolyploid crop species Brassica rapa. Nat. Genet. 43:1035-1039. 

  26. Yu, J.G. and Y.D. Park. 2015. Isolation and functional identification of a new gene, BrDSR, related to drought tolerance derived from Brassica rapa. Korean J. Hortic. Sci. Technol. 33:575-584. 

  27. Yu, J.G., G.H. Lee, J.S. Kim, E.J. Shim, and Y.D. Park. 2010. An insertional mutagenesis system for analyzing the Chinese cabbage genome using Agrobacterium T-DNA. Mol. Cells 29:267-275. 

  28. Yu, J.G., G.H. Lee, S.C. Lee, and Y.D. Park. 2014. Gene expression and phenotypic analyses of transgenic Chinese cabbage over-expressing the cold tolerance gene, BrCSR. Hortic. Environ. Biotechnol. 55:415-422. 

  29. Zhao, J., Z. Sun, J. Zheng, X. Guo, Z. Dong, J. Huai, M. Gou, J. He, Y. Jin, J. Wang, and G. Wang. 2009. Cloning and characterization of a novel CBL-interacting protein kinase from maize. Plant Mol. Biol. 69:661-674. 

  30. Zhu, L., J. Guo, J. Zhu, and C. Zhou. 2014. Enhanced expression of EsWAX1 improves drought tolerance with increased accumulation of cuticular wax and ascorbic acid in transgenic Arabidopsis. Plant Physiol. Biochem. 75:24-235. 

  31. Zhu, T., P. Budworth, B. Han, D. Brown, H.S. Chang, Z. Zou, and X. Wang. 2001. Towards elucidating global gene expression in developing Arabidopsis: parallel analysis of 8,300 genes. Plant Physiol. Biochem. 39:221-242. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로