초록 ▼

포플러(Populus trichocarpa Nisqually-1)의 유전체(genome) 초안이 보고된 이래로 임목의 고유한 특성과 관련된 생리적 기작을 유전자 수준에서 이해하기 위한 기능유전체학 연구가 전 세계에서 경쟁적으로 진행되고 있다. 국립산림과학원 산림생명공학과에서는 유전자 칩 분석기술을 이용하여 환경자극이나 발달과정에서 발현되는 임목의 유용유전자를 대량발굴하고 그 기능을 구명하여 신기능 임목개발 연구에 이용하기 위해 '임목유전자 대량 기능분석 연구'를 수행하였다. 본 과제는 1) 임목 발현유전자 대량 염기서열 분석, 2)

포플러(Populus trichocarpa Nisqually-1)의 유전체(genome) 초안이 보고된 이래로 임목의 고유한 특성과 관련된 생리적 기작을 유전자 수준에서 이해하기 위한 기능유전체학 연구가 전 세계에서 경쟁적으로 진행되고 있다. 국립산림과학원 산림생명공학과에서는 유전자 칩 분석기술을 이용하여 환경자극이나 발달과정에서 발현되는 임목의 유용유전자를 대량발굴하고 그 기능을 구명하여 신기능 임목개발 연구에 이용하기 위해 '임목유전자 대량 기능분석 연구'를 수행하였다. 본 과제는 1) 임목 발현유전자 대량 염기서열 분석, 2) cDNA microarray를 이용한 대량 유전자 기능분석, 3) 유용유전자 및 프로모터 특성구명 그리고 4) 포플러 유전자 DB 구축의 네 부분으로 나뉘어 수행되었으며 각 부분의 주요 성과는 다음과 같다.
1. 임목 발현유전자 대량 염기서열 분석
임목의 조직, 발달단계 및 환경 스트레스 반응 등에 따른 유전자 발현양상을 구명하고, cDNA microarray 분석 등에 이용하기 위하여 suppression subtractive hybridization 등의 방법을 이용하여 다양한 유래의 cDNA library를 제작한 다음 약 19,087개 유전자의 DNA 염기서열을 결정ㆍ분석하였다.
가. 포플러 배양세포 발현유전자 8,962개
나. 잎 발달단계별 특이 발현유전자 508개
다. 납 처리 특이 발현유전자 672개
라. Laminarin 처리 특이 발현유전자 1,018개
마. 저온, 염, 건조 및 ABA 처리 특이 발현유전자 3,313개
바. 오존 처리 특이 발현유전자 1,415개
사. 꽃 발달단계 특이 발현유전자 990개
아. 줄기 발달단계 특이 발현유전자 1,344개
자. 형성층 세포분열 단계별 특이 발현유전자 865개

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 발간사 ... 3
• 목차 ... 5
• 요약 ... 7
• I. 포플러 배양세포 발현유전자 대량 염기서열 분석 ... 9
• 1. 연구배경 ... 11
• 2. 연구방법 ... 12
• 3. 결과 및 고찰 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 23
• II. cDNA microarray를 이용한 포플러 배양세포의 생장단계별 유전자 발현양상 분석 ... 27
• 1. 연구배경 ... 29
• 2. 연구방법 ... 30
• 3. 결과 및 고찰 ... 33
• 4. 참고문헌 ... 50
• III. 포플러 SK₂-type dehydrin 유전자의 분리 및 다양한 스트레스에 대한 발현 분석 ... 57
• 1. 연구배경 ... 59
• 2. 연구방법 ... 60
• 3. 결과 및 고찰 ... 61
• 4. 참고문헌 ... 68
• IV. 포플러 peroxidase 유전자의 분리 및 다양한 스트레스에 대한 발현 분석 ... 71
• 1. 연구배경 ... 73
• 2. 연구방법 ... 74
• 3. 결과 및 고찰 ... 76
• 4. 참고문헌 ... 86
• V. Suppression subtractive hybridization과 cDNA microarray를 이용한 포플러의 건조 스트레스 유도성 유전자의 분리 및 발현양상 분석 ... 91
• 1. 연구배경 ... 93
• 2. 연구방법 ... 94
• 3. 결과 및 고찰 ... 96
• 4. 참고문헌 ... 106
• VI. 삼투 스트레스 유도성 lipid transfer protein 유전자의 발현 분석 ... 111
• 1. 연구배경 ... 113
• 2. 연구방법 ... 114
• 3. 결과 및 고찰 ... 115
• 4. 참고문헌 ... 120
• VII. 포플러에서 건조, 염 및 저온에 의해 유도되는 plasma membrane intrinsic protein 1 유전자의 분리 ... 123
• 1. 연구배경 ... 125
• 2. 연구방법 ... 126
• 3. 결과 및 고찰 ... 128
• 4. 참고문헌 ... 137