초록 ▼

식물 발생의 마지막 단계인 노화의 조절은 생물학적으로 매우 중요할 뿐 아니라 노화의 조절을 통한 작물의 생산성이나 수확 후 저장 등과 같은 개량 가능성으로 그 중요성이 확대되고 있다. 그러나 그 중요성에도 불구하고 식물의 노화 조절 유전자의 연구는 거의 진행되지 않았다. 본 과제에서는 다각적인 접근방법과 노화 변이체 선발 기술 knowhow 및 유전자 분리 기술을 통해 총 12종의 노화조절 유전자를 분리하는데 성공하였고 (현재까지 전 세계적으로 분리된 노화조절 유전자들의 대다수는 본 연구실에서 분리되었음) 또한 최신 기능 유전체학

식물 발생의 마지막 단계인 노화의 조절은 생물학적으로 매우 중요할 뿐 아니라 노화의 조절을 통한 작물의 생산성이나 수확 후 저장 등과 같은 개량 가능성으로 그 중요성이 확대되고 있다. 그러나 그 중요성에도 불구하고 식물의 노화 조절 유전자의 연구는 거의 진행되지 않았다. 본 과제에서는 다각적인 접근방법과 노화 변이체 선발 기술 knowhow 및 유전자 분리 기술을 통해 총 12종의 노화조절 유전자를 분리하는데 성공하였고 (현재까지 전 세계적으로 분리된 노화조절 유전자들의 대다수는 본 연구실에서 분리되었음) 또한 최신 기능 유전체학 기법을 이용하여 이들 노화조절 유전자의 기능 분석을 실시하였음. 그 결과 ORE4의 연구를 통해 식물의 대사율과 수명연장과의 연계성을, ORE9의 경우 ubiquitin을 경유하는 단백질 분해과정이 노화조절에 매우 중요함을, ORE12의 경우 cytokinin에 의한 잎 노화지연 효과가 ORE12 유전자가 매개하는 pathway를 통해 일어남을, ORE7의 경우 노화의 조절에 chromatin architecture의 관련성을 시사하는 결과를 얻었으며 이들 결과는 식물 노화 메카니즘을 규명하는데 중요한 단서를 제공하였다. 유전자의 과발현시 생기는 side effect를 최소화하고 효율적으로 유전자 발현을 제어 할 수 있는 벡터 시스템들 (노화조절 chemcial inducible 벡터, 노화조절 RNAi 벡터, marker free transformation vector등)을 제작하고 그들의 유용성을 검증하였다. 뿐만 아니라 얻어진 연구 결과들은 식물 노화현상의 분자 유전학적 기작 해명에 크게 기여 할 것으로 확신하며 또한 개발된 노화조절기술은 작물에 적용하여 생산성이나 저장성을 증대에 결정적인 공헌을 할 수 있을 것이다. 본 연구개발 결과들은 식물분야의 유수저널에 10편 발표하였고, 특히 식물분야 최고 review지인 Trends in Plant Science에 초청되어 발표되었음.(현재 Current Topics in Developmental Biology에 초청되어 review 발표예정) 또한 국내특허출원 8건 (이중 2건은 등록) 국제특허출원 4건 발표하였으며, 현재 국내 특허출원 3건 준비중. (9월 출원 예정)

Abstract ▼

1. Isolation and characterization of senescence regulatory genes
가. Isolation of senescence-regulatory genes from mutants showing altered senescence phenotypes
- Screening for mutants showing altered senescence symptoms from various mutant pools (40000 lines)
- Physiological and molecular a

1. Isolation and characterization of senescence regulatory genes
가. Isolation of senescence-regulatory genes from mutants showing altered senescence phenotypes
- Screening for mutants showing altered senescence symptoms from various mutant pools (40000 lines)
- Physiological and molecular analyses of senescence mutants
- Isolation and characterization of the senescence regulatory genes (12 genes)
나. Isolation of senescence-inducible promoters
- Isolation of senescence-inducible cDNAs by PCR select subtractive hybridization
- RNA gel blot analysis of the clones and partial sequencing of the candidates clones
- Isolation of senescence-inducible promoters using PCR method (6 promoters)
- Screening of promoter trap lines for senescence-inducible promoters
2. Development of technologies manipulating plant senescence
가. Establishment of vector systems that can be utilized in controlling the expression of foreign genes (senescence-regulatory genes); 9 constructs
- Development of senescence-inducible vector systems and their application in generating senescence-inducible antisense library (2 libraries)
- Introduction of senescence-regulatory genes into senescence-inducible vector (3constructs)
- Generation of RNAi vector/Introduction of senescence-regulatory genes into the RNAi vector (3 constructs)
- Construction of chemical inducible vector/Introduction of senescence-regulatory genes into the chemical inducible vector (6 constructs)
- Construction of FLP-OUT control vector (5 constructs)
- Analyses of transgenic Arabidopsis lines transformed with the vectors
나. Establishment of senescence-controlling strategies (10 constructs)

목차 Contents

• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문 (국문)...4
• 요약문 (영문)...10
• 목차 (영문)...18
• 목차 (국문)...19
• 제1장 서론...20
• 제2장 국내외 기술개발 현황...23
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과...27
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...62
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...69
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학 기술 정보...71
• 제7장 참고문헌...73