초록 ▼

※ 연구개요
본 연구는 배추 유묘에 산화질소 공여체인 sodium nitroprusside(SNP)를 0.5 mM 농도로 전처리하여 잎 조직 내의 산화질소의 함량을 증가시키고, 이후 높은 수준의 활성질소(5 mM SNP) 및 활성산소(50 μM methyl viologen, 4 M H₂O₂) 스트레스가 주어졌을 때의 배추 잎의 차별적인 세포 사멸 반응을 잎으로부터 유출되는 전해질의 증가로 조사하고, 이러한 조건에서 축적되는 산화질소와 활성산소류와 ascorbate redox 변화 및 as

※ 연구개요
본 연구는 배추 유묘에 산화질소 공여체인 sodium nitroprusside(SNP)를 0.5 mM 농도로 전처리하여 잎 조직 내의 산화질소의 함량을 증가시키고, 이후 높은 수준의 활성질소(5 mM SNP) 및 활성산소(50 μM methyl viologen, 4 M H₂O₂) 스트레스가 주어졌을 때의 배추 잎의 차별적인 세포 사멸 반응을 잎으로부터 유출되는 전해질의 증가로 조사하고, 이러한 조건에서 축적되는 산화질소와 활성산소류와 ascorbate redox 변화 및 ascrobate peroxidase의 발현 조절에 관한 연구이다. 배추의 ascorbate peroxidase 유전자(BrAPX1)를 배추 유전체로부터 분리하고, 이를 E. coli에서 단백질로 발현, 순화를 하며 이의 효소 활성이 활성질소 및 활성산소류에 의하여 조절되는지 여부를 평가한다.

※ 연구 목표대비 연구결과
□ 산화질소 공여체 SNP의 처리로 배추 잎에서의 산화질소, 활성산소류(O₂^-, H₂O₂)의 변동을 관찰하였으며, 이때 BrAPX1을 비롯한 항산화효소 유전자들의 발현 조절을 계획대로 수행하였음
□ 증가된 산화질소가 이후 활성질소 및 활성산소에 의한 배추 잎의 스트레스에 미치는 차별적인 효과를, 세포 사멸, 산화질소, 활성산소류(O₂^-, H₂O₂)의 변동, BrAPX1을 비롯한 항산화효소 유전자들의 발현 조절 연구를 계획대로 수행하였음
□ 위의 세 가지 차별화된 시스템에서 총 ascorbate 함량과 이의 redox를 측정하는 것이 계획되어 있었으나, 시료의 sampling 이후에 함량 측정을 하지 못하였음. 이 후 함량 측정을 하여 연구를 마무리할 계획임
□ 배추의 ascorbate peroxidase 코딩 유전자 BrAPX1를 MV 처리 후의 배추 잎 mRNA를 분리하고, 이를 바탕으로 얻어진 cDNA를 이용하여 T-vector에 cloning 하고 염기서열 분석을 계획대로 수행하였음
□ BrAPX1 유전자의 코딩 영역 양 말단에 EcoRI과 NotI의 제한효소 절단 영역을 도입하여 PCR을 성공적으로 수행하였으나, 이를 활용하여 단백질 발현용 vector인 pET28a에 도입하는 것을 실패하여 후속 실험 평가를 하지 못하였음. 이후 지속적인 연구를 계획하고 있음.
□ Ascorbate의 전처리가 기주 식물의 항산화반응을 변동시키는 진균병에 대해 방제 효과가 있다는 보고에 근거하여, 배추의 검은무늬병균 A. brassicicola와 탄저병균 C. higginsianum의 균사 생장에 미치는 영향에 대해 추가적으로 연구하였음

※ 연구개발결과의 중요성
□ 식물 생장 환경에 생물적, 비생물적 스트레스가 나타나고 이를 극복하기 위한 식물의 방어 과정에 산화질소가 관여하는 과정에서 활성산소류와의 상호작용을 설명할 수 있음
□ 본 연구를 통해서 산화질소 방어 신호는 높은 수준의 활성질소 스트레스와 초과산화물 음이온에 의한 산화 스트레스는 경감시키나, 과산화수소에 의한 산화 스트레스는 경감시키는 차별성을 보임
□ 산화질소는 배추 잎 조직에서 ascorbate peroxidase를 비롯한 항산화효소를 농도 - 및 시간-의존적으로 조절함
□ 산화 스트레스를 유발하는 배추의 다양한 환경 스트레스 및 병 발생에 대해 산화질소 공여체가 배추에 방어를 부여할 수 있음을 제시함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 0.5 mM SNP 엽면 살포에 의한 24시간 동안 배추 1엽에서의 변화 ... 4
• (2) 0.5 mM SNP 엽면 살포 전처리에 의한 배추 1엽에서의 스트레스 내성 변화 ... 5
• (3) 0.5 mM SNP 엽면 살포 전처리에 의한 배추 1엽에서의 산화질소 및 활성산소류의 축적 변화 ... 6
• (4) 0.5 mM SNP 엽면 살포 전처리에 의한 차별적 활성 질소 및 활성 산소류 스트레스 동안 배추 1엽에서의 항산화효소 코딩 유전자의 전사 조절 ... 7
• (5) BrAPX1 유전자의 cloning ... 8
• (6) Ascorbic acid, niacin 및 pyridoxin 등 항산화 관련 비타민의 처리가 배추 진균성 병원균의 균사생장에 미치는 영향 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 10
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 11