초록 ▼

□ 연구개요
미발표 선행연구를 통하여 주요 식량작물인 벼의 웅성불임 표현형을 보이는 돌연변이 중에서 벼 화분의 intine 돌연변이를 분석하여 이의 원인 유전자인 벼 화분에서 특이적으로 발현하는 β-glucosidase 38(BGlu38) 효소 유전자를 동정함. 이 돌연변이의 연구는 유사한 기능을 가진 BGlu 효소의 다수의 유전자들이 redundant하게 발현하는 잎 등 일반조직에서 세포벽의 주성분인 cellulose의 합성이 결손된 변이체를 발굴하는 매우 어려운 점을 극복할 수 있는 전략을 제공함. 벼 BGlu 유전자 중에

□ 연구개요
미발표 선행연구를 통하여 주요 식량작물인 벼의 웅성불임 표현형을 보이는 돌연변이 중에서 벼 화분의 intine 돌연변이를 분석하여 이의 원인 유전자인 벼 화분에서 특이적으로 발현하는 β-glucosidase 38(BGlu38) 효소 유전자를 동정함. 이 돌연변이의 연구는 유사한 기능을 가진 BGlu 효소의 다수의 유전자들이 redundant하게 발현하는 잎 등 일반조직에서 세포벽의 주성분인 cellulose의 합성이 결손된 변이체를 발굴하는 매우 어려운 점을 극복할 수 있는 전략을 제공함. 벼 BGlu 유전자 중에서 세포벽 합성에 작용하는 소그룹에서 유일하게 화분에서 발현하는 BGlu38 유전자의 변이체를 분석하여 일차 세포벽으로 구성된 intine의 구조변화를 분석하고, 이를 바탕으로 화분 intine 세포벽 합성에서 작용하는 BGlu 효소의 기능을 규명하여, 학계의 오랜 질문인 세포벽 합성의 초기 경로의 모델을 제안하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ Bglu38 단백질을 대장균에서 생산 및 정제하여 그 활성을 측정함. 35S promoter:GFP-Bglu38 형질전환체를 제작하여 단백질을 분리 정제하여 활성을 확인한 결과 대장균에서와 유사한 결과를 확인함. 이를 통하여 벼 화분에서 발현하고 기능하는 β-glucosidase의 기능이 화분에서 필수적인 역할을 함을 증명함.
○ 정제한 Bglu38 단백질은 화분 intine 세포벽 구조 형성에 기질로 사용될 수 있는 Sitosterol β-D-glucoside에 높은 수준의 β-glucosidase 활성을 나타냄을 확인하함. 또한 promoter:GFP-Bglu38 단백질이 화분벽에 주로 발현함을 확인함. 이를 통하여 Bglu38은 화분의 세포벽 합성에 매우 중요한 역할을 하며 이를 통해 정상적인 화분 형성을 할 수 있다는 가설을 제시함.
○ 웅성 불임 표현형을 나타내는 Bglu38의 기능 상실 돌연변이를 제작하고 기능 상실 돌연변이는 화분벽 구성 물질인 intine의 합성에 결손이 생겨서 나타나는 표현형임을 확인함. 이를 통하여 완전한 웅성 불임 돌연변이 계통을 분리했으며 이는 이후 상업적인 웅성불임 계통으로 이용 할 수 있을 것을 기대함.

□ 연구개발결과의 중요성
BGlu 효소 유전자에 대한 기능연구는 세포벽 합성 조절, 호르몬 활성화를 통한 생장촉진, 방어 대사체 활성 조절을 통한 병 방어증진 등 다양한 분야에 유용성이 응용성이 매우 높아 새롭게 주목을 받는 연구 분야임. 그럼에도 불구하고 국내외적으로 식물의 BGlu 유전자군에 대한 연구는 매우 적은 수의 연구 그룹에 의해서만 수행되고 있음. 따라서 본 연구를 통하여 해당 분야의 인력을 양성하는데 기여할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 1-2. 연구의 필요성 ... 4
• 1-3. 연구의 추진전략 및 방법 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 13
• 끝페이지 ... 14