초록 ▼

O VIGS는 PTGS (Post-transcriptional gene silencing)의 일종으로 PVX (potato virus X) amplicon에 식물유전자를 넣어 Agrobacterium을 매개체로 식물체를 감염시킬 때 그도입된 유전자의 endogenous 유전자의 식물세포 내 발현이 억제되어 그 유전자에 mutation이 일어났을 때와 같은 효과를 내는 기술이다. 그 결과로 2-3주 내에 식물체에 형질변화가 초래되며 이를 분석하므로서 도입유전자의 기능을 고속으로 분석하는 기술이다. 이 기술은 Reverse geneti

O VIGS는 PTGS (Post-transcriptional gene silencing)의 일종으로 PVX (potato virus X) amplicon에 식물유전자를 넣어 Agrobacterium을 매개체로 식물체를 감염시킬 때 그도입된 유전자의 endogenous 유전자의 식물세포 내 발현이 억제되어 그 유전자에 mutation이 일어났을 때와 같은 효과를 내는 기술이다. 그 결과로 2-3주 내에 식물체에 형질변화가 초래되며 이를 분석하므로서 도입유전자의 기능을 고속으로 분석하는 기술이다. 이 기술은 Reverse genetics를 이용한 유전자 기능분석에 통상 필요한 식물재분화와 형질전환 스텝을 생략하여 시간과 노동력을 크게 감소시키는 장점을 가진다. 또한 gene silencing의 효과가 높고 (line간의 variation이 매우 적음) 테크닉이 간단하여 다량의 유전자를 동시에 분석할 수 있어 기능연구체 연구에 적합하다. VIGS의 기작은 바이러스에 대항하여 RNA가 매개하는 식물방어기작의 일종이라고 생각되고 있다.
O VIGS는 테크닉이 간단하여 대규모로 진행할 수 있고, multigene family의 유전자들을 동시에 knockout할 수 있어 유전자 redundancy에 따르는 문제점을 극복할 수 있으며, 다양한 식물 종에서의 활용이 가능하다는 점으로 다양한 작물의 기능유전체 연구에 매우 유용한 방법이다. 또한 이 방법은 full cDNA sequence가 필요 없어 EST 절편으로도 실행할 수 있는 장점을 갖고있다. 또한 insert의 orientation도 상관이 없다. 그러나 국내에서 VIGS를 사용하여 유전자 기능을 탐구한 예는 현재까지 보고되지 않았다.

Abstract ▼

The purpose of this study is to carry out plant functional genomics using virus-induced gene silencing to understand plant developmental reguatory pathways, We used TRV (tobacco rattle virus)-based VIGS system using Nicotiana benthamiana as a host, Three thousand N. benthamiana cDNAs were random-seq

The purpose of this study is to carry out plant functional genomics using virus-induced gene silencing to understand plant developmental reguatory pathways, We used TRV (tobacco rattle virus)-based VIGS system using Nicotiana benthamiana as a host, Three thousand N. benthamiana cDNAs were random-sequenced, and target genes were selected for VIGS-mediated function analysis, The target genes include plant developmental genes, signal transduction genes, and hormone-related genes, Total 630 cDNAs were cloned into pTV00 (VIGS vector), and the recombinant plasmids were transformed into Agrobacterium, Then Agrobacterium suspension was infiltrated into N. benthamiana plants at 3 weeks after germination. After 2-3 weeks after infiltration, the visible phenotypes appeared in the newly emerged plant tissues. Among 630 cDNAs, 91 cDNAs showed visible morphological phenotypes, including stunted growth, cell death, changes in leaf color, wrinkled leaves, changes in plant architecture, and flower abnormality. Thus using VIGS, we identified many novel genes that modulate plant developmental porcesses and characterized their action mechanisms in plant development using various molecular and biochemical tools. We also probed the protein-protein interaction in order to understand the global picture of developmental regulatory networks. The detai led resul ts obtained in this project were summarized below.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 요약서...3
• 요약문...4
• SUMMARY...9
• 목차...11
• 제1장 연구개발과제의 개요...12
• 제2장 국내외 기술개발 현황...16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...19
• 가. High throughput VIGS system...19
• 나. Virus-induced gene silencing을 이용한 식물기능유전체연구...22
• 다. 식물유전자 기능의 분자적 기작 탐구...26
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...32
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...35
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...35
• 제7장 참고문헌...36