초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제는 휴믹산 처리에 따른 식물의 효과를 전사체 분석을 통해 규명하며, 생장 조절 및 스트레스하에서 일어나는 전사체군의 변화와 그 가운데 핵심 인자를 규명하며, 돌연변이 분석을 통해 휴믹산의 식물내 기작을 밝혀 휴믹산 이용 대상 토양 및 작물 선정에 유전적 자료를 제시한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 휴믹산 처리를 통한 애기장대 전사체 분석(RNAseq)
- 애기장대에 무처리, 휴믹산, 염, 휴믹산+염 처리를 통해 전사체 변화를 유도해 분석하였으며, 4개의 비교 조합군으로 분석

□ 연구개요
본 연구과제는 휴믹산 처리에 따른 식물의 효과를 전사체 분석을 통해 규명하며, 생장 조절 및 스트레스하에서 일어나는 전사체군의 변화와 그 가운데 핵심 인자를 규명하며, 돌연변이 분석을 통해 휴믹산의 식물내 기작을 밝혀 휴믹산 이용 대상 토양 및 작물 선정에 유전적 자료를 제시한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 휴믹산 처리를 통한 애기장대 전사체 분석(RNAseq)
- 애기장대에 무처리, 휴믹산, 염, 휴믹산+염 처리를 통해 전사체 변화를 유도해 분석하였으며, 4개의 비교 조합군으로 분석
2. 휴믹산과 식물 호르몬간의 기능성 연관 관계 분석
- 기존에 알려진 뿌리 성장 촉진을 유도하는 옥신 유사 기능 이외 종자 발아 촉진을 유도하는 지베렐린 유사 기능을 ABA와 GA 생합성 억제제(PAC)를 통해 규명하였으며, 전사체내 지베렐린 관련 유전자의 발현 증가 확인
3. 휴믹산 효과에 대한 insensitive 돌연변이체 일차 탐색
- 고온 스트레스 민감성 돌연변이체(hot1)와 염 스트레스 돌연변이체(sos1과 hkt1)의 스트레스 insensitive 표현형 확인
4. 전사체 분석 결과로부터 휴믹산 처리에 의해 조절되는 유전자군 및 핵심 조절 유전자 발굴
- GO 분석을 통해 휴믹산에 의해 발현이 증가하는 HSP 유전자들과 발현이 감소하는 phenylpropanoid 합성 유전자군들의 발현 변화 확인 및 이를 통한 식물 생리, 생장 반응과의 연관성 확인
5. 핵심 조절 유전자들의 특성 규명
- 휴믹산 처리만으로 핵심 유전자들의 변화를 확인하였으며, 이들 유전자 돌연변이 식물체를 통한 고온 스트레스 내성 조절 및 발아 촉진 기작 규명
6. 휴믹산의 추출 소스별 핵심 유전자의 발현 비교 분석
- 휴믹산 기능적 유사체를 인공합성해 이들에 의한 식물 생장 촉진 기작을 규명하였으며, 핵심 휴믹산 구조체 규명
7. 핵심 유전자 돌연변이체를 통한 휴믹산의 생장 및 염 스트레스 조절 기작 규명
- 휴믹산 처리를 통해 고온 스트레스 획득 핵심 단백질인 HSP들의 발현 증가와 이를 통한 식물체의 고온 스트레스 내성 획득, tannin 함량 저하를 통한 발아 촉진, 및 염 수송 단백질의 단백질 안정화를 통한 염 스트레스 저항성 획득 기작 규명

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구과제는 실제 농업현장에서 작물 생산성 증진 및 토양 개량을 목적으로 제한적으로 사용되고 있는 휴믹산의 다양한 생물 자극 효과를 규명하기 위해 전사체 분석 기법을 이용해 휴믹산의 실제 식물체내 molecular target을 규명하고 이를 통한 휴믹산의 식물 자극 기능을 규명하고자 하였으며, 본 연구과제를 통해 휴믹산이 heat-shock protein 유전자들의 발현 증가를 유도함으로써 식물체의 고온 스트레스 내성 기작을 활성화할 뿐만 아니라 염 수송 단백질의 단백질 안정화를 통한 염 스트레스 저항성 기작 활성화, phenylpropanoid 생합성 억제를 통한 발아 촉진 기작을 새로이 규명함으로써 향후 휴믹산의 적용 가능 환경 및 작물 선정에 기초과학적 근거를 제시하는 새로운 접근 방향 제시를 통해 휴믹산을 이용한 친환경 농업의 발전을 유도하는 계기가 되었다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 가. 휴믹산 처리에 의한 애기장대 전사체 분석(RNA seq) ... 3
• 나. 휴믹산과 식물 호르몬간의 기능성 연관 관계 분석 ... 5
• 다. 휴믹산 처리에 의해 조절되는 핵심 조절 유전자 발굴 및 휴믹산의 새로운 기능 규명 ... 5
• 라. 휴믹산 처리에 의한 실제 작물의 생육 촉진 및 생산량 증대 기능 규명 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 10