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Analysis of a rice gene, OsPerennial1, involved in development of axillary shoots 원문보기

  • 저자

    이은진

  • 학위수여기관

    경상대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    Department of Molecular Biology

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    vii, 43장

  • 키워드

    rice gene OsPerennial1 OsPer1 gene;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10060194&outLink=K  

  • 초록

    단자엽에 속하는 같은 grasses 계통 중에서 잔디나 목초식물은 다년생(Perennial)인 것에 비해 벼, 옥수수, 밀, 보리, 수수 같은 곡류작물은 1년생 식물로 여겨지고 있다. 그러나 유전학적 연구에 따르면 벼와 옥수수 등 곡류작물의 유전적 변이종중에는 기후와 생육조건에 상관없이 다년생의 특성을 보이는 것들이 알려져 있다. 본 연구는 벼에 있어서 다년생의 특성인 basal shoot development가 개화와 환경에 관계없이 계속 일어나도록 하는 유전자, OsPerennial1 gene의 기능을 밝히고자 하였다. Ac/Ds gene-tagging system을 이용하여 OsPerennial1 gene의 knock out mutant를 만들었다. Ds가 OsPerennial1 gene의 두 번째 exon에 insertion되어 OsPerennial1 gene이 knock-out mutant임을 확인하였다. 이들 mutant를 자가 교배하여 homozygote mutant를 분리하고 homozygote mutant의 phenotype을 살펴보니 정상적인 식물체에 비해서 tiller수가 훨씬 많은 것을 볼 수 있었으며 green stalk가 계속 developing 하는 것을 볼 수 있었다. 더우 기 수확시기 이후에도 shoot branching이 지속적으로 이루어지고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 phenotype적인 특징이 다년생(Perennial)과 유사하기에 OsPerennial(Oryza sativa Perennial)이라고 명명하였다. RT-PCR을 통하여 cDNA cloning하여 살펴본 결과 OsPerennial은 약 1.3Kb의 ORF로 이루어져 있으며 N-term region에 C2H2 Zinc finger domain을 가지고 있으며 Ds insertion site의 8bp duplication 되었음을 확인하였다. OsPerennial 의 N-term region에 fusion 된 Gus report gene을 통하여 OsPerennial의 생체 내 유전자 발현 형태를 조사하여 본 결과 leaves을 제외한 식물 전체에서 발현되지만 세부적으로 root의 vascular, node, axillary bud, flower의 filament, vascular bundle of leaves, xyleme에서 특정적으로 강하게 발현됨을 볼 수 있었다. 좀 더 세부적으로 axillary shoot 발달을 알아보기 위해서 1주, 2주, 3주의 식물체를 Longitudinal section을 통하여 확인해본 결과 정상적인 식물체에 비해서 OsPerennial gene의 axillary shoot의 분화속도와 발달속도가 빠른 것을 확인하였다. 또한 본 실험에 통해 얻은 자료가 Ds에 의한 OsPER1의 null-mutation에 기인한 것인지 알기 위해서 germinal revertant를 선발하였다. cloning 후 sequencing을 확인해 보니 9bp 흔적을 남기고 뛰어나간 것을 확인할 수 있었다. 이러한 표현형적 특징을 통해서 다년생 식물체의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었으며 정말로 Perennialism과 관련이 있는지 확인하기 위해서 Osper1과 높은 homologue를 갖는 옥수수의 Zmper1 유전자를 찾게 되었다. 또한 rice내에서 C2H2 Zinc finger protein을 갖는 14개의 protein을 찾았으며 그중에서 OsperL10 이 옥수수에서 이미 characterization된 Perennialism에 관여하는 ID1과 높은 homologue를 갖는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들로 볼 때, OsPerennial gene은 Perennialism family 중의 하나로 axillary shoot develpoment에 관여한다는 것을 알 수 있습니다.


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