초록 ▼

고려대학교 생명공학원 (백경희, 이세영, 신정섭)의 연구팀이 각각 salt, drought, cod 스트레스 저항성 유전자를 분리하여 그 기능 및 조절기작을 연구하고, 이들 유전자가 식물에서 발현될 수 있도록 유전자 조작을 한다. 이들 조작된 vector들을 이용하여 Agrobacterium tumefaciens로 분리된 유전자를 형질 전환시키고 우선 모델식물의 형질전환을 수행한다. 그리고 이 형질전환 식물체를 온실에서 키운 다음 그 발현양상을 조사함과 아울러 PEG 등을 처리하여 drought 상태를 유도하거나, growth ch

고려대학교 생명공학원 (백경희, 이세영, 신정섭)의 연구팀이 각각 salt, drought, cod 스트레스 저항성 유전자를 분리하여 그 기능 및 조절기작을 연구하고, 이들 유전자가 식물에서 발현될 수 있도록 유전자 조작을 한다. 이들 조작된 vector들을 이용하여 Agrobacterium tumefaciens로 분리된 유전자를 형질 전환시키고 우선 모델식물의 형질전환을 수행한다. 그리고 이 형질전환 식물체를 온실에서 키운 다음 그 발현양상을 조사함과 아울러 PEG 등을 처리하여 drought 상태를 유도하거나, growth chamber 내에서 cold 스트레스를 주거나, NaCl로 salt 스트레스를 준 뒤 이 상태에서 형질전환 식물체와 비형질전환 식물체와의 성장정도를 비교하고, 이렇게 하여 효과가 좋은 것으로 검증된 유전자를 유용작물의 형질전환에 활용한다. 이를 위하여, 이들 각각 연구팀들은 유용작물 형질전환 확립을 위하여 유용작물의 조직배양을 수행하고 Agrobacterium이나 particle gun을 이용하여 유용작물의 형질전환도 수행한다.

Abstract ▼

Plants encounter many adverse environmental challenges. Of those, water stress is one of the most important factors affecting plants growth and crop yield. To isolate water stress-induced genes, suppression subtractive hybridization and mRNA differential display methods were carried out in Brassica

Plants encounter many adverse environmental challenges. Of those, water stress is one of the most important factors affecting plants growth and crop yield. To isolate water stress-induced genes, suppression subtractive hybridization and mRNA differential display methods were carried out in Brassica napus and winter barley. Thirteen and five cDNA clones induced bydehydration and salt stress, respectively were isolated from the B. napus plants. Differential display, suppression subtractive hybridization and ordered differential display were used to screen low temperature induced genes, and isolated about200 genes in the winter barley. To identify and characterize the genes related with water stress tolerance of higher plants, arabidopsis and tobacco plants were transformed with the isolated genes and tested for water stress resistance. As a result, two of the isolated genes, tsil and tsip, showed a significant increase in water stress resistance, and were used to develop transgenic crop plants of agricultural value.

목차 Contents

• 표지...1
• 최종보고서...2
• 제출문...3
• 요약문...4
• SUMMARY...8
• CONTENTS...9
• 목차...11
• 제1장 서 론...13
• 제1절 연구 개발의 필요성...13
• 1. 기술적 측면...13
• 2. 경제, 산업적 측면...14
• 3. 사회, 문화적 측면...14
• 제2절 국내외 관련기술의 현황과 문제점...15
• 1. Cold 스트레스...15
• 2. Dehydration 스트레스...16
• 3. Salt 스트레스...18
• 4. 식물 호르몬인 ABA와 Dehydration, cold, salt 스트레스와 관계...19
• 제3절 연구개발 목적 및 범위...20
• 제2장 염 스트레스 저항성 유전자 분리 및 저항성 작물의 분자 육종...22
• 제1절 서설...22
• 제2절 미생물 (Zymomonas bobilis)의 levansucrase 유전자를 이용한 형질 전환 담배 연구...23
• 1. 서론...23
• 2. levansucrase 형질전환 담배의 T1 세대 선별...24
• 3. levansucrase가 도입된 형질전환 식물체에서의 유전자 발현 확인...25
• 4. levansucrase 형질 전환체의 수분스트레스 저항성 검정...29
• 제3절 유채 (Brassica napus)의 Salt stress에 의해 발현되는 유용 유전자 선발 및 특성 연구...32
• 1. 서론...32
• 2. mRNA differential display를 이용한 염 유기 유전자 분리...33
• 3. 유채 cDNA library 제작...38
• 4. Full length cDNA 분리와 유전자 특성 연구...39
• 제4절 형질 전환 모델 식물체에서의 염 스트레스 유기 유전자 특성 연구...63
• 1. Tsil...63
• 2. Tsip...66
• 3. Atwd...67
• 제5절 염 저항성 유전자의 유용작물 형질전환...72
• 1. 서설...72
• 2. Tsil...73
• 3. Tsip...75
• 제3장 건조 스트레스 저항성 유전자 분리 및 저항성 작물의 분자 육종...77
• 제1절 서설...77
• 제2절 유채 (Brassica napus)에서 subtractive hybridization법을 이용하여 dehydration 스트레스에 의해 발현되는 유전자의 분리 및 특성 규명...78
• 1. subtracted partial cDNA 분리...78
• 2. dehydration stress에 의해 발현되는 유전자 확인...80
• 3. dehydration stress-inducible partial cDNA 서열 결정 및 그 유사성 조사...80
• 4. Full-length cDNA 클로닝...88
• 5. Bnrd7 (Bnp5cs1, Bnp5cs2) 유전자 분석...90
• 6. Bnrd14 유전자 분석...98
• 7. Bnrd16 유전자 분석...101
• 8. Bnrd97 유전자 분석...103
• 9. Bnrd209 유전자 분석...121
• 제3절 식물의 형질전환...132
• 1. Bnp5cs1 유전자를 이용한 형질전환...132
• 2. Bnrd197 유전자를 이용한 형질전환...136
• 3. 유용작물의 형질전환...138
• 제4장 저온 스트레스 저항성 유전자 분리 및 저항성 작물의 분자 육종...140
• 제1절 서설...140
• 제2절 저온 유도 유전자의 분리 및 동정...143
• 1. 실험 대상 식물 확보 및 RNA 추출...143
• 2. mRNA differential display...145
• 3. SSH (Suppression subtractive hybridization)...151
• 4. ODD (Order differential display)를 이용한 저온 유도 유전자 분리...167
• 제3절 Model plant의 조직 배양 조건 확립 및 형질전환...171
• 1. 식물발현 벡터 구성...171
• 2. Model plant의 형질 전환...172
• 제4절 유용 작물의 조직 배양 조건 확립 및 형질전환...175
• 1. 식물발현 벡터 구성...175
• 2. 보리의 조직배양 및 형질전환...176
• 3. 벼의 조직배양 및 형질전환...178
• 제5장 참고문헌...180