초록 ▼

1. 식물의 뿌리털 길이와 가지치기는 뿌리의 표면적 확장을 조절하여 작물 뿌리의 생리적, 물리적 기능에 영향을 줄 수 있음. 2. 뿌리털 길이를 조절하는 PERK13 (RHS10)을 첫 동정하였고, 뿌리털 길이 신장을 억제함을 밝힘. 3. RHS10의 애기장대 내 homolog가 공통적으로 뿌리털 길이 신장을 억제함을 밝힘. 4. 뿌리털 전사조절의 핵심 단백질인 RSL4가 뿌리털 특이적 cis-element (RHE)에 직접적으로 결합함을 증명. 5. RSL4의 RHE 결합은 단자엽 식물이면서 주요 작물인 벼와, 가장 하등한 관다발

1. 식물의 뿌리털 길이와 가지치기는 뿌리의 표면적 확장을 조절하여 작물 뿌리의 생리적, 물리적 기능에 영향을 줄 수 있음. 2. 뿌리털 길이를 조절하는 PERK13 (RHS10)을 첫 동정하였고, 뿌리털 길이 신장을 억제함을 밝힘. 3. RHS10의 애기장대 내 homolog가 공통적으로 뿌리털 길이 신장을 억제함을 밝힘. 4. 뿌리털 전사조절의 핵심 단백질인 RSL4가 뿌리털 특이적 cis-element (RHE)에 직접적으로 결합함을 증명. 5. RSL4의 RHE 결합은 단자엽 식물이면서 주요 작물인 벼와, 가장 하등한 관다발 식물인 황금고사리에서도 동일한 현상임을 확인. 6. 뿌리털 정단 생장을 유도하는데 옥신과활성산소의 관계를 규명. 7. 옥신 신호전달 인자인 activator ARF의 과발현은 뿌리털 세포에서 RSL4의 발현과 활성산소의 양을 증가시킴. 8. 옥신 신호전달 억제인자인 IAA7이 TPL과의 결합을 통해 뿌리털 길이와 지상부의 성장을 억제함을 밝힘.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
Agricultural functional analysis and application of the root hair: This study aims to improve biological and physiological root function through root hair-specific transcriptome and auxin signaling genome analysis

Results
The analysis of root hair-specific transcriptome

Purpose&Contents
Agricultural functional analysis and application of the root hair: This study aims to improve biological and physiological root function through root hair-specific transcriptome and auxin signaling genome analysis

Results
The analysis of root hair-specific transcriptome: The biological function and action mechanism of root hair-specific cell wall-associated receptor protein kinase RHS10 from Arabidopsis and its orthologs from rice and poplar were analyzed.

The analysis of auxin signaling components for root hair growth: We found out the differential functions between auxin signaling factors (ARFs, Aux/IAAs, and TPL/TPRs) in root hair development by genetics and biochemical methods. We discovered that IAA7 plays repressive roles in auxin responses, especially in root hair and shoot growth, by interacting with TPL/TPRs. We also revealed a molecular link between auxin and root hair tip growth by investigating RSL4 expression pattern in ARF overexpression lines and ChIP assay on the RSL4 promoter.

The role of root hair in physiological and physical function of the root: We discovered that root hairs significantly contribute for soil-anchorage and water-holding for seedling plants, suggesting that root hairs play important role in survival of seedling plants.

Expected Contribution
The knowledge and application of root hair-related genes are expected to improve biological and physical functions of the root and increase crop productivity.

(출처 : Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• Summary ... 5
• 목차 ... 6
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 7
• 제1절 연구 개발 목적 ... 7
• 제2절 연구 개발의 필요성 ... 7
• 제3절 연구 개발 범위 ... 8
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 제1절 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 9
• 제2절 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 9
• 제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 11
• 제1절 RHS10 paralog의 기능 분석 ... 11
• 제2절 RHS10의 Extracellular domain과 타깃의 인산화 ... 12
• 제3절 뿌리털 표현형 관련 유전자와 RHS10의 상관관계 분석 ... 13
• 제4절 애기장대 RHS10과 벼의 RHS10 ortholog가 벼의 뿌리털 발달에 미치는 영향 분석 ... 13
• 제5절 RHS10의 타깃 선별 ... 14
• 제6절 뿌리털 발달에 영향을 주는 옥신 신호전달 요소 ... 15
• 제7절 옥신 신호전달을 억제하는 것으로 알려진 Aux/IAA3(SHY2)가 전사조절을 positive 방향과 negative 방향으로 모두 수행함을 최초로 규명함 ... 16
• 제8절 rARF의 도메인 분석과 상호작용 단백질 분석 ... 18
• 제9절 옥신 신호전달을 억제하는 Aux/IAA7 (IAA7)의 뿌리털 조절 기능 검증 및 단백질 도메인 분석 ... 19
• 제10절 IAA7의 EAR motif가 뿌리와 뿌리털 발달에 미치는 영향 ... 20
• 제11절 IAA7의 EAR motif가 지상부 발달에 미치는 영향 ... 21
• 제12절 IAA7의 전사 억제 능력 ... 22
• 제13절 뿌리털 길이에 따른 토양 고착능력 및 수분함유 지속 능력 ... 23
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 25
• 제1절 목표대비 달성도 ... 25
• 제2절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 26
• 제 5 장 연구 결과의 활용 계획 ... 27
• 제 6 장 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 28
• 제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 29
• 제 8 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 30
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 31
• 제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 32
• 제 11 장 기타사항 ... 33
• 제 12 장 참고문헌 ... 34
• 끝페이지 ... 35