초록 ▼

본 연구는 애기장대와 숲개밀을 이용한 생체량의 증진에 영향을 주는 유전자를 선별하고, 재배 작물에 적용 가능한 유전자를 발굴하는데 목적이 있다. 따라서 본 연구에서는 개화시기 조절 유전자, micro RNA, 냉해 저항성 유전자 등을 이용하여 생체량과 개화시기 등의 표현형과 RNA 발현량을 분석 하였다.

VRN2-like 및 SVP(VRT2-like) 유전자와 miRNA172에 의한 생체량 및 노화 분석에서는 애기장대 야생형이 노화가 시작되는 시점에서 생체량을 측정하였다. VRN2-like 과발현체는 야생형 애기장대보다

본 연구는 애기장대와 숲개밀을 이용한 생체량의 증진에 영향을 주는 유전자를 선별하고, 재배 작물에 적용 가능한 유전자를 발굴하는데 목적이 있다. 따라서 본 연구에서는 개화시기 조절 유전자, micro RNA, 냉해 저항성 유전자 등을 이용하여 생체량과 개화시기 등의 표현형과 RNA 발현량을 분석 하였다.

VRN2-like 및 SVP(VRT2-like) 유전자와 miRNA172에 의한 생체량 및 노화 분석에서는 애기장대 야생형이 노화가 시작되는 시점에서 생체량을 측정하였다. VRN2-like 과발현체는 야생형 애기장대보다 생체량이 적게는 1.3배에서 많게는 1.6배가량 증가 하는 것을 알 수 있으며, VRT2-like는 1.3배에서 1.5배가량 증가 하였다. miR172는 야생형 생체량의 1/2이었다. 돌연변이체인 vrn2-like의 생체량은 기존 야생형에 비해 1/6이였으며, vrt2-like는 야생형의 약 1/10정도였다. 각 형질전환체가 노화가 시작되는 시점에서 측정하였을 경우도 야생형이 노화된 시점에서 측정값과 비슷하였다. 각 개체의 노화 시기는 VRN2-like, VRT2-like는 야생형보다 늦은 노화를 보였으며 vrn2-like, vrt2-like의 경우 노화가 야생형보다 1주일 더 촉진 되었다. miR172는 vrn2-like 또는 vrt2-like 개체보다 빠른 시간에 개화를 시작하는 것을 확인 할 수 있지만, 개화 후 성장률이 일정 수준 증가하는 것을 보여주며, 돌연변이체와 달리 노화는 야생형보다 늦게 시작되는 것을 알 수 있다.

Dhn5에 의한 과발현 돌연변이 체의 냉해저항성 분석에서는 야생형은 25℃, 20℃ 및 10℃에서의 성장률 저온일 경우 낮아진다. 반면 Dhn5에 의한 형질전환체는 생체량이 거의 동일 하였다. 따라서 저온조건일 경우 냉해저항성 유전자를 접목시킬 경우 우수한 작물을 수확 할 수 있을 것이라 사료된다.

mSVP 유전자의 경우 SVP 유전자의 돌연변이 유전자이다. 이 유전자의 특징은 기존의 SVP 유전자는 개화시기를 지연시키는 반면 mSVP는 오히려 개화시기가 촉진된다. 개화시기가 촉진되는 이유는 RNA 발현 분석을 통해 확인할 수 있으며, 유전자간 발현 조절 분석을 통해서 얻어진 새로운 결과로는 LHP 과발현체는 FLC 유전자 발현을 촉진시켜 준다는 다른 결과 얻었고, 또한 FRI와 FLM유전자의 발현 비율을 억제하는 결과를 확인 할 수 있다. mSVP 돌연변이체의 비특이적인 개화시기와 생체량은 실험의 결과에 의하면,SVP-FLC의 연계는 되지 않고 있으며, FLM의 촉진이 정상적인 개체와 달리 약화되기 때문에 되돌림 억제가 되지 않음을 알 수 있다(그림 4). 즉, 중심 조절자인 SVP의 MADS-domain 서열의 변화에 의한 돌연변이는 개화시기 촉진과 개화 후의 지속적인 성장 등을 볼 때 식물체의 정상적인 조절이 이루어지지 않고 있다는 것을 의미하지만 이를 이용한 재배작물에 적용할 경우 수확시기 단축과 생산량 증가 등의 이점을 얻을 수 있을 것이라 사료된다.

애기장대의 개화연관 유전자인 LHP1, FLC, FRI, FLM2 및 EFM와 숲개밀 중심 개화 단백질인 VRN2,VRT2와 유사 단백질인 애기장대의 VRN2-like와 VRT2-like(SVP)를 선정하였고, 과발현 식물체를 이용하여 RNA 발현 분석에 사용하였다. 유전자간 발현 조절에서 LHP 과발현체는 FLC 유전자 발현을 촉진시켰으며, 또한 FRI와 FLM유전자의 발현 비율을 억제하였으며, 또한 EFM 과발현체는 FLC 유전자 발현을 촉진 시켰다.

( 출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 4p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 8
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 9
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 9
• Ⅲ. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 13