초록 ▼

1) 애기장대를 모델로 하여 엽록체로의 단백질 이동과정을 규명.
2) 엽록체의 분열 및 생성과정을 전자현미경을 통해서 규명.
3) SCC4 식물인 B. sinuspersici의 genome 전체 3.8Gb를 분석하였으며, 이를 통해서 5만개 이상의 유전자를 annotation 하였으며,이로부터 C4 광합성 시스템을 구성하는 많은 유전자를 동정.
4) 이형엽록체의 targeting 기작 및 이형 엽록체 형성에 관여할 것으로 추정되는 유전자를 동정.
5) 진화적으로 잘 보존되어 있는 새로운 체관 발달 조절 인자 J

1) 애기장대를 모델로 하여 엽록체로의 단백질 이동과정을 규명.
2) 엽록체의 분열 및 생성과정을 전자현미경을 통해서 규명.
3) SCC4 식물인 B. sinuspersici의 genome 전체 3.8Gb를 분석하였으며, 이를 통해서 5만개 이상의 유전자를 annotation 하였으며,이로부터 C4 광합성 시스템을 구성하는 많은 유전자를 동정.
4) 이형엽록체의 targeting 기작 및 이형 엽록체 형성에 관여할 것으로 추정되는 유전자를 동정.
5) 진화적으로 잘 보존되어 있는 새로운 체관 발달 조절 인자 JULGI를 동정하였으며, 이 단백질의 작용기작으로 RNA G-quadruplex 구조 형성 및 결합을 통해서 mRNA의 번역을 조절한다는 것을 밝힘.
6) JULGI의 발현 조절을 통한 체관 에너지 분배 활성 조절 기술을 개발, 최대 40%의 식물 생산성 향상을 준다는 것을 확인.

(출처 : 요약서 6p)

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
We aimed to understand biogenesis of chloroplasts in Arabidopsis and B.sinuspersici as model plants of C3 and single cell C4 (SCC4) photosystem,respectively, and the maintenance of chloroplasts under various environmental conditions. For this, we first wanted to investigate how

□ Purpose&Contents
We aimed to understand biogenesis of chloroplasts in Arabidopsis and B.sinuspersici as model plants of C3 and single cell C4 (SCC4) photosystem,respectively, and the maintenance of chloroplasts under various environmental conditions. For this, we first wanted to investigate how proteins are specifically targeted to chloroplasts, how dimorphic chloroplasts are produced in B. sinuspersici . To dissect the C4 system in B. sinuspersici , we wanted to obtain the whole genome sequence of Bienertia. Another important aim was to understand the contribution of phloem to distribution of photosynthetic products. For this we wanted to identify factors involved in phloem development.

□ Results
We elucidated the mechanisms of how proteins are targeted to chloroplasts using Arabidopsis as a model, how thylakoid membranes are produced and divided by tomography. We elucidated the roles of Gi and ABA in maintenance of chloroplasts under the abiotic stress condition. In addition, we obtained the whole genome sequence of B. sinuspersici with annotation of more than 50,000 genes. From the sequence, we identified a large number of genes for C4 photosynthesis and analyzed their transcription patterns, and also identified candidate genes involved in dimorphic chloroplast biogenesis.
Another major finding is the identification of Julgi involved in phloem development and elucidation of its working mechanisms. We also showed that manipulation of the expression level of JULGI can give a big improvement in crop yield.

□ Expected Contribution
Understanding of the mechanisms underlying chloroplast biogenesis and its maintenance under the abiotic stress condition will be essential for re-engineering chloroplasts to improve the photosynthetic efficiency. In addition, identification of C4 photosynthetic components can open a way to engineer the C3 photosystem of crop plants with the characteristic features of the C4 system for the purpose of enhancing photosynthesis efficiency

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 5
• 국문 요약문 ... 7
• Summary ... 8
• 목차 ... 9
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 10
• 제1절 연구 개발 목적 ... 10
• 제2절 연구 개발의 필요성 ... 10
• 제3절 연구 개발의 범위 ... 14
• 제 2 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 19
• 제 3 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 170
• 제1절 목표대비 달성도 ... 170
• 제2절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 171
• 제 4 장 연구 결과의 활용 계획 ... 172
• 제 5 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 174
• 제 6 장 연구시설·장비종합정보시스템에등록한 연구시설·장비현황 ... 175
• 제 7 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 176
• 제 8 장 기타사항 ... 177
• 제 9 장 참고문헌 ... 178
• 끝페이지 ... 188