초록 ▼

V . 연구개발결과
。식물이차대사산물 합성 조절과정에서 플라보노이드 합성에 관여하는 밉 유전자 및 플라보노이드 합성 유전자를 확보하고 그 기능성을 모델식물에서 조사함.
。대표결과로는 애기장대에서 플라보노이드 합성을 촉진하는 AtMybD 전사조절자를 발굴하여 플라보노이드 증진 기능을 검정하였고, 유채에서는 flavonol synthase 유전자를 새로이 클로닝하여 플라보놀을 선텍적으로 증진시킬 수 있는 결과를 얻었음.
。유채 형질전환 기술 간편화 방안을 확립함. 이 기술을 이용하여 AtDFR, BnFLSl, AtMyb

V . 연구개발결과
。식물이차대사산물 합성 조절과정에서 플라보노이드 합성에 관여하는 밉 유전자 및 플라보노이드 합성 유전자를 확보하고 그 기능성을 모델식물에서 조사함.
。대표결과로는 애기장대에서 플라보노이드 합성을 촉진하는 AtMybD 전사조절자를 발굴하여 플라보노이드 증진 기능을 검정하였고, 유채에서는 flavonol synthase 유전자를 새로이 클로닝하여 플라보놀을 선텍적으로 증진시킬 수 있는 결과를 얻었음.
。유채 형질전환 기술 간편화 방안을 확립함. 이 기술을 이용하여 AtDFR, BnFLSl, AtMybD 등의 유전자를 국내 추파 품종인 한라 품종에 형질전환시켰으며, 바스타 저항성 라인을 얻어 확인한 결과 안토시아닌 혹은 플라보놀의 함량이 2 배 이상 증가된 것으로 나타나는 결과를 얻었음.

Abstract ▼

Brassica napus is one of main crops for oil sources, which is grown widely over the world. Belong to flavonoids group in plant, flavonols are known as high antioxidants and most important step of flavonols biosynthesis is catalyzed by FLAVONOL SYNTHASE (FLS). Un仕 1 now, there is no any research abou

Brassica napus is one of main crops for oil sources, which is grown widely over the world. Belong to flavonoids group in plant, flavonols are known as high antioxidants and most important step of flavonols biosynthesis is catalyzed by FLAVONOL SYNTHASE (FLS). Un仕 1 now, there is no any research about this enzyme in Brassica napus. In Arabidopsis 仕供liana, the flavonoids biosynthesis pathway was well characterized. From phenylalanine, flavonoids are biosynthesized throughout some common key enzymes such as AMMONIA-LYASE (PAL), CHALCONE SYNTHASE (CHS), CHALCONE ISOMERASE (CHI), FLAVANONE 3-HYDROXYLASE (F3H), FLAVONOID 3 r -HYDROXYLASE (F3 - H), FLAVONOL SYNTHASE (FLS), DIHYDROFLAVONOL REDUCTASE (DFR), and LEUCOANTHOCYANIDIN DIOXYGENASE (LDOX). Flavonols, anthocyanin and proanthocyanidin share a same pathway before separa仕ng at the point of dihydroflavonol. From here, the dihydroflavonol is catalyzed by DFR or FLS to produce anthocyanin or flavonols, respectively. In Arabidopsis, A tM Y B ll, AtMYB12, and A tM Y B lll activate expressions of CHS, CHI, F3H , and FLS1 without having a bHLH partner. To obtain transgenic Brassica napus with enhanced flavonoid contents, we identified several genes including arabidopsis AtMybD, A tF L Sl, AtDFR, and Brassica napus FLAVONOL SYNTHASE (BnFLS). These genes were cloned and transformed into wild type Brassica napus (Hanla cultivar) to generate overexpression transgenic plants. Among the transgenic lines, here we describe the results of B nFLSl~ox. In response to sucrose treatment, the anthocyanin content of wild type were increased while the BnFLS-OX in vitro shoots did not show any difference between treatment and non-treatment samples. In addition，the BnFLS-OX in vitro shoot extracts also reflected higher antioxidant activity than that of non-transgenic shoots. The BnFLS amino acid sequence has high homology with Arabidopsis thaliana FLS1 (AtFLSl) and this BnFLS can complement the lacking of AtFLSl in Arabidopsis thaliana f ls l~3 mutant (atflsl-ko). Although the full-length genomic DNA of BnFLS is still not be cloned as well as the bioactivity of BnFLS is unknown, our results suggest a potential method to increase the flavonols content in this crop for further applications.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제줄문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 9
• 제 1 장 서론 ... 13
• 제 1 절 연구 개발의 목적 ... 13
• 제 2 절 연구 개발의 필요성 ... 14
• 1. 기술적 측면 ... 14
• 2. 경제，산업적 측면 ... 15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 19
• 제 1 절 연구 재료 및 방법 ... 19
• 1. 플라보노이드 합성 조절 유전자 클로닝 ... 19
• 2. 유용 유전자 식물 발현 벡터 제작 ... 20
• 3. 모델식물 형질전환 방법 ... 20
• 4. 유채 조직배양 ... 20
• 5. 바스타 스트립 테스트 방법 ... 21
• 6. RT-PCR 분석 방법 ... 21
• 7. qRT PCR 분석 방법 ... 21
• 8. Northern 분석 방법 ... 22
• 9. HPLC 분석방법 ... 22
• 10. MS 분석방법 ... 22
• 11. 안토시아닌 추출 및 측정 방법 ... 23
• 12. 클로로필 함량 측정 방법 ... 23
• 13. DPPH assay 분석 방법 ... 24
• 14. GUS 염색 방법 ... 24
• 15. ROS 염색 방법 ... 24
• 16. Flavonol 염 색 방법 ... 24
• 제 2 절 플라보노이드 합성 조절 관련 유전자의 클로닝 (cloning)과 모델 식물 (애기장대 ) 형질전환체 특성 규명 ... 26
• 1. 플라보놀 합성 관련 유전자 클로닝 ... 26
• 2. 플라보놀 합성 유전자 에기장대 AtTTG1，AtPAP1 및 AtFLS1 애기장대 형질전환체특성 규명 ... 27
• 제 3 절 종자 발현 프로모터 확보와 특성 규명 ... 51
• 제 4 절 유채 형질전환 간편화 방법 확립 ... 52
• 1. 유채 간편 형질전환 방법 확립 ... 52
• 제 5 절 유채 형질전환체 생산 및 특성 규명 ... 57
• 1. 국내 유채 품종 플라보노이드 합성 특성 규명 ... 57
• 2. 플라보놀 합성 유전자 유채 BnFLS1 유채 형질전환체 특성 규명 ... 64
• 3. 안토시아닌 합성 유전자 AtDFR 유채 형질전환체 특성 규명 ... 73
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 78
• 제 1 절 연구개발 목표달성도 ... 78
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 78
• 1. 전문학술지 논문 게재 ... 78
• 2. 특허 출원/등 록 ... 79
• 3. 학 술 발 표 ... 80
• 4. 기타(유용유전자, 형질전환체，품종 등 실적) ... 80
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 82
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 84
• 제 7 장 연구시설.장비 현황 ... 85
• 제 8 장 연구실 안전관리 이행실적 ... 86
• 제 1 절 연구실 안전 점검 체계 및 실시 ... 86
• 제 2 절 교육 훈련 ... 86
• 제 3 절 보험 가입 현황 ... 86
• 제 9 장 참고문헌 ... 88
• 끝페이지 ... 95