초록 ▼

돌연변이체 육성 분석은 많은 생물학분야 연구에 있어서 중심역할을 담당하며 더욱이 전체 염기 서열이 완성된 애기장대나 벼의 돌연변이체 육성분석을 통한 유용유전자 탐색은 관련 유전자와 그 작용을 밝히는데 가장 유용한 방법 중 하나이다. 본 연구는 이 기법을 이용하여 식물 생활사에서 필수적인 호르몬의 하나인 브라시노스테로이드(BR) 신호전달 기작을 인식하고, 이에 의하여 조절되는 유전자를 탐색하여 아직도 블랙박스라고 할 수 있는 BR의 신호전달 경로를 밝혀가려고 한다. 이를 위하여 애기장대 Columbia(col7)의 활성 표지 선별법에

돌연변이체 육성 분석은 많은 생물학분야 연구에 있어서 중심역할을 담당하며 더욱이 전체 염기 서열이 완성된 애기장대나 벼의 돌연변이체 육성분석을 통한 유용유전자 탐색은 관련 유전자와 그 작용을 밝히는데 가장 유용한 방법 중 하나이다. 본 연구는 이 기법을 이용하여 식물 생활사에서 필수적인 호르몬의 하나인 브라시노스테로이드(BR) 신호전달 기작을 인식하고, 이에 의하여 조절되는 유전자를 탐색하여 아직도 블랙박스라고 할 수 있는 BR의 신호전달 경로를 밝혀가려고 한다. 이를 위하여 애기장대 Columbia(col7)의 활성 표지 선별법에 의해 얻어진 돌연변이체를 종자은행으로부터 제공받아, 브라시나졸에 불감성을 가진 돌연변이체 6종 선발하였으며, 플라스미드 회수, adopter ligation PCR walking 및 TAIL PCR을 통하여 4종의 abz mutant를 클로닝 하였고 표현형 재현등을 통한 분자유전학적인 연구를 수행하였다. brassinosteroid recepter mutant인 bri1-5의 suppressor screen을 위하여 활성표지 선별법을 시도하여 7500종의 돌연변이체(T1)를 확보하였다. 이들 중 표현형이 뚜렷한 8종을 선별하여 TAIL-PCR을 이용한 유전자 탐색을 진행중이며, bsu라 명명하고 브라시노스테로이드 생합성 관련 돌연변이체와 교배(cross)를 통한 유전학적 연구 및 생화학적 연구를 수행하였다.
한편 BRI1과 같은 애기장대의 브라시노스테로이드 조절유전자를 벼에 도입하는 실험을 동시에 시도하여 재분화 및 분자유전학적 실험을 진행하여, 브라시노스테로이드 생합성 및 신호전달을 조절함으로써 궁극적으로 식물의 생산량 증가 및 병충해, 환경 스트레스에 대한 내성을 증가시킬 수 있는지 그 가능성을 타진하고자 하며, 궁극적으로 농업 육종에 도입할 수 있는 방법을 모색하고자 한다

Abstract ▼

In contrast to well-defined steps in BR-biosynthesis, only little is known about BR-signaling. Molecular charaterization of Arabidopsis BR biosynthetic mutants has provided genetic evidence for the essential roles of BRs in normal plant growth and development. The recognition that steroids play a ro

In contrast to well-defined steps in BR-biosynthesis, only little is known about BR-signaling. Molecular charaterization of Arabidopsis BR biosynthetic mutants has provided genetic evidence for the essential roles of BRs in normal plant growth and development. The recognition that steroids play a role as essential hormones in plants is one of the major highlights in plant research.The active compound of brassin was purified in 1970 and named brassinolide(BL). BL is known to induce the expression of several genes, but nothing is known about the mechanism by which the BL signal is transduced from BRI1 to BL-target genes. Molecular genetic studies support that BIN2 is a negative regulator of the BR signaling pathway. A role for essential genes in the BR signaling comes from the studies Arabidopsis det3 mutant that is insensitive to BL applications. BES1 gene encodes a phosphoprotein with highly identity to BZR1. A signaling cascade connect the BL signal to gene expression changes in the nucleus that alter plant growth and development. Genetic and biochemical approaches should help to identify other BRsignaling components in the pathway and will help to determine the mechanism by which plant steroids signal from the cell surface to the nucleus.

목차 Contents

• 제출문...1
• 초록...2
• 요약문...3
• SUMMARY...7
• CONTENTS...12
• 목차...13
• 제1장 연구개발과제의 개요...15
• 제1절 연구개발의 필요성...15
• 1. 연구개발의 중요성...15
• 2. 앞으로의 전망...18
• 제2절 연구개발의 목표...19
• 1. 연구개발 목표...19
• 2. 연구개발 내용...19
• 3. 연차별 연구개발 목표 및 내용...20
• 제2장 국내외 기술개발 현황...21
• 제1절 연구동향...21
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과...24
• 제1절 연구방법...24
• 1. bril 돌연변이체를 대상으로 활성 표지 선별...24
• 2. 브라시나졸(brz) 불감성 돌연변이체 선별...24
• 3. 역유전학적 접근방법...24
• 4. 플라스미드회수 및 adaptor ligation PCR walking...25
• 5. Thermal asymmetric interlaced(TAIL) PCR...25
• 6. 분리된 유전자의 유전학적 분석...25
• 7. 전사활성화 VP16 domain 삽입과 표현형 검정...25
• 8. GFP 유전자의 결합과 발현양상 연구...26
• 9. BR, 오옥신, 시토키닌, 에틸렌 및 앱시스산과의 생리학적 연구...26
• 제2절 연구수행 내용 및 결과...27
• 1. bsu(bril suppressor) mutant - bsu9...27
• 2. abz(activation tagged brasinazole insenstive) mutant - abz126...31
• 3. abz(activation tagged brasinazole insenstive) mutant - abz149...38
• 4. abz(activation tagged brasinazole insenstive) mutant - abz213...38
• 5. abz(activation tagged brasinazole insenstive) mutant - abz453...44
• 제3절 연구세부목표 및 추진실적...48
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...49
• 제1절 목표달성도...49
• 제2절 연구개발 기여도...50
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...51
• 제1절 추가연구의 필요성...51
• 제2절 기대효과...51
• 제6장 참고문헌...52