보고서 정보
주관연구기관 |
국립농업과학원 |
연구책임자 |
김둘이
|
참여연구자 |
변명옥
,
나종국
,
신동진
,
문석준
,
한세연
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2012-01 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
농촌진흥청 |
사업 관리 기관 |
농촌진흥청 Rural Development Administration |
등록번호 |
TRKO201200009940 |
과제고유번호 |
1395021710 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
|
초록
▼
○ 재해 저항성 유전자의 감자 형질전환체 확보
○ 건조, 염, 저온 처리 후 DREB1, A rabinogalactan, LEA 유전자들의 RT-PCR 에 의한 발현 양상 분석
○ 내재해 저항성 유전자의 발현 특성을 분석하기 위하여 스트레스 처리 후 각 유전자의 발현 분석
○ 재해 유도성 프로모터 발현 분석을 위한 감자 형질전환체 확보 및 프로모터 삽입 여부 확인
○ 내재해 관련된 CabZIP1와 CaWRKY1 과발현체에서 northern blot analysis을 수행하여 삽입 유전자의 발현이 양호한 6 개체
○ 재해 저항성 유전자의 감자 형질전환체 확보
○ 건조, 염, 저온 처리 후 DREB1, A rabinogalactan, LEA 유전자들의 RT-PCR 에 의한 발현 양상 분석
○ 내재해 저항성 유전자의 발현 특성을 분석하기 위하여 스트레스 처리 후 각 유전자의 발현 분석
○ 재해 유도성 프로모터 발현 분석을 위한 감자 형질전환체 확보 및 프로모터 삽입 여부 확인
○ 내재해 관련된 CabZIP1와 CaWRKY1 과발현체에서 northern blot analysis을 수행하여 삽입 유전자의 발현이 양호한 6 개체를 선별함.
○ CabZIP1와 CaWRKY1 과발현 형질전환체 한발, 염해 저항성 표현형 검정.
○ 엘리트 라인 선발을 위하여 한발 저항성이 우수한 CabZIP1 유전자를 활용하여 2 종류의 프로모트(35S, RD29A)를 사용하여 새로운 운반체를 구축함.
○ 감자 식물체에 한발 스트레스를 처리한 다음 total RNA 분리하고 Deep sequencing 방법을 통한 miRNA의 확인.
○ Bioinformatics를 이용하여 감자에서 한발스트레스 관련 miRNA분리 및 확인.
○ 한발 스트레스와 관련된 감자 miRNA의 발현 양상 조사
○ 한발 스트레스와 관련된 감자 miRNA의 putative target 유전자를 database에서 확인.
○ 한발 스트레스 저항 관련 miRNA를 식물체에 도입하기 위한 벡터 제작.
○ miRNA 과발현 벡터를 식물체에 도입하여 형질전환체 제작.
○ 내재해성 유전자가 도입된 10개 계통들에 대한 증식 완료
○ 전년도 증식된 형질전환 감자 3개 계통(Myb1, Myb2, Myb8)들에 대한 건조저항성 및 농업적 특성 평가 완료
○ 내재해 저항성(내건성)이 증진된 형질전환 감자의 영양체 증식
○ EREBP 등 형질전환계통의 격리 온실 내 재배 및 괴경 증식 후 건조저항성 평가
○ 재해저항성 증진 형질전환 감자의 생육 및 재해 저항성 평가
○ 건조스트레스 처리를 통한 형질전환 계통들의 건조저항 특성 평가
○ 형질전환 계통들의 수량성, 품질 등 평가 후 우량 계통 선발
○ 자생식물(산호수) 및 페튜니아 AtFALDH 형질전환체 포름알데히드 제거 기능 검정 및 유전자 분석(PCR, RT-PCR), 세대진전
○ SOD+AtNDPK2 형질전환 페튜니아 유전자 도입(PCR 및 Southern) 및 발현(RT-PCR) 분석, 아황산가스 등 대기한경 오염 내성검정
Abstract
▼
Plants receive various stresses from their surrounding environment, such as low temperature, drought, and high salinity. These environmental stresses significantly cause adverse effects in plant growth and crop yields. Late-embryogenesis abundant (LEA), Arabinogalactan and DREB1 proteins are closely
Plants receive various stresses from their surrounding environment, such as low temperature, drought, and high salinity. These environmental stresses significantly cause adverse effects in plant growth and crop yields. Late-embryogenesis abundant (LEA), Arabinogalactan and DREB1 proteins are closely related to the acquisition of desiccation tolerance during development and involved in environmental stress responses. In this study, we isolated and characterized a LEA gene, StLEA (GB accession no. HQ881587), from Solanum tuberosumcv. Superior. StLEA expression is up-regulated under dehydration, NaCl, and low temperature, suggesting that StLEA may be involved in multiple stress responses. To examine whether StLEA has role(s) in stress tolerance, StLEA under the control of stress-inducible RD29A promoter is introduced into potato. The presence of transgene, pRD29A:StLEA, were confirmed by genomic PCR, and the level of StLEA transcripts was examined by RT-PCR analysis. Among transgenic lines, 7 lines with higher level of residual StLEA expression were selected for further study. All 7 lines exhibited drought tolerance compared to wild type and were recovered from survival test under water deficit stress while wild type deceased, indicating that StLEA is involved in drought tolerance.
Potato (Solanum tuberosum L.) is an important food crop in the World with annual production approaching 300 milliontons. In general, potato is relatively vulnerable to salt and drought stress. Therefore, water availability for potatoes is an important factor required to increase tuber formation and crop yields. However, little is known about the signaling mechanisms related to abiotic stress in potato plants. Pepper is classified same Solanaceae family with potato. In this work, we generated transgenic potato overexpressing pepper stress inducible genes, characterized its biological role in detail by examining its expression and physiological phenotype in potato plants. Double gene stacking potato was developed by transformation of another gene to a transgenic potato overexpressing a gene. From this experiment, gene stacking by double transformation showed retarded growth and poor agronomical phenotype. On the other hands, CaWRKY gene overexpressing potato showed drought tolerance compared to non transgenic control potato and normal morphology.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 요약문 ... 3
- SUMMARY ... 8
- 제1장 서 론 ... 10
- 제1절 연구개발의 목적 ... 10
- 제2절 연구개발의 필요성 ... 11
- 제3절 연구개발의 범위 ... 12
- 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
- 제1절 국내 기술 개발 현황 ... 14
- 제2절 국외 기술 개발 현황 ... 14
- 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
- 제1절 연구개발수행 내용 ... 17
- 제2절 연구개발수행 결과 ... 30
- 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 92
- 제1절 목표대비 달성도 ... 92
- 제2절 정량적 성과 ... 93
- 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 99
- 제6장 중요 변동사항 ... 100
- 제7장 참고문헌 ... 101
- [참고 2] 주요연구 성과 ... 104
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