초록 ▼

연구 초기단계에서는 파이토크롬 광수용체의 구조와 광화학적 기능을 연구함으로써 광신호의 인지 및 신호전달 메카니즘을 규명하고자한다. 또한 본 연구팀에 의하여 세계 최초로 발견된 NDPK2와 같은 파이토크롬 수용체 및 광신호 전달물질들을 분리·동정한 후 파이토크롬과의 상호작용을 연구하고자 한다. 나아가 식물의 조기/만기생장과 조기개화에 관여하는 광반응성 유전자들을 분리하고 생화학적 기능을 분석함으로써 응용가능성을 검증할 것이다. 이러한 연구의 결과 식물의 광인지에서부터 광형태 형성(식물의 생장과 발달)에 이르는 광신호 전달cascade

연구 초기단계에서는 파이토크롬 광수용체의 구조와 광화학적 기능을 연구함으로써 광신호의 인지 및 신호전달 메카니즘을 규명하고자한다. 또한 본 연구팀에 의하여 세계 최초로 발견된 NDPK2와 같은 파이토크롬 수용체 및 광신호 전달물질들을 분리·동정한 후 파이토크롬과의 상호작용을 연구하고자 한다. 나아가 식물의 조기/만기생장과 조기개화에 관여하는 광반응성 유전자들을 분리하고 생화학적 기능을 분석함으로써 응용가능성을 검증할 것이다. 이러한 연구의 결과 식물의 광인지에서부터 광형태 형성(식물의 생장과 발달)에 이르는 광신호 전달cascade를 완성할 수 있다. 연구 후기단계에서는 단백질 공학적 조작을 통하여 shade avoidance 기능이 감소된 변종 파이토크롬들을 비롯한 식물 광신호 전달물질들의 변형체를 합성하고 이들을 주요 경제작물(벼, 잔디)에 형질전환한 후 형질변화를 분석함으로써 유전공학적 응용을 위한 핵심기술로 개발하고자 한다.

Abstract ▼

Light regulates virtually all aspects of plant growth and developmental processes, covering from seed germination, leaf andstem growth, shade avoidance, photoperiodism, to flowering. Plants therefore possess sophisticated light perception and signaltransduction systems, including photoreceptors and

Light regulates virtually all aspects of plant growth and developmental processes, covering from seed germination, leaf andstem growth, shade avoidance, photoperiodism, to flowering. Plants therefore possess sophisticated light perception and signaltransduction systems, including photoreceptors and various signaling mediators. A currently accepted working model dedictsthat light signals perceived by photoreceptors are subsequently transmitted via G-proteins,$Ca^{2+}$/calmodulins, protein kinases and phosphatases, and phospholipase C, and finally regulatesgenes involved in photomorphogenesis. These observations envision that genetic engineering of light signaling mediatorscan be employed to improve crop yields and environmental adaptability. This view was verified by overexpressingphytochrome A in model plants and a few crop plants to reduce shade avoidance responsesIn this work, we worked on identification and functional characterization of genes encoding light signaling mediators and genetictransformation of economically important crop plants, such as rice and turfgrass. We recently got transgenic turfgrass thatoverexpresses a modified oat phytochrome A in which Ser-598 was mutated to Ala. The resultant transgenic turfgrass exhibitedshort leaves and internodes, more branching, and dark green leaves. As a result, the cost for watering and mowing isexpected to be drastically reduced. In addition, the transgenic turfgrass is more healthy and resistant to biotic and abioticdamages.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• SUMMARY ...5
• CONTENTS ...6
• 목차 ...7
• 제 1 장. 서론...8
• 제 1 절 빛과 식물 ...8
• 제 2 절 연구개발의 목적 ...9
• 제 3 절 연구개발의 필요성 ...9
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...11
• 제 1 절 선정당시의 국내외 관련분야 동향 ...11
• 제 2 절 최근 연구 동향과 연구계획서 내용과의 비교분석 ...11
• 제 3 절 최근의 연구 정보의 핵심 기술화 ...11
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과...12
• 제 1 절 파이토크롬의 구조-기능 연구 ...12
• 제 2 절 광신호전달물질의 연구 ...16
• 제 3 절 광반응성 유전자의 분리 ...18
• 제 4 절 광신호전달물질로서의 G-단백질 ...20
• 제 4 장. 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...24
• 제 1 절 계획대비 달성도 ...24
• 제 2 절 대표적 성공사례 ...25
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획...27
• 제 1 절 연구성과물 활용 계획 ...27
• 제 2 절 연구기술지원 센터로서의 역할 ...28
• 제 6 장. 참고문헌...29