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보고서 상세정보

PIF3 suppressor 분석을 통한 PIF3 genetic network 규명

  • 사업명

    21C프론티어연구개발사업

  • 과제명

    PIF3 suppressor 분석을 통한 PIF3 genetic network 규명

  • 주관연구기관

    한국과학기술연구원
    Korea Institute Of Science and Technology

  • 연구책임자

    최길주

  • 참여연구자

    오은규   신지은   이연  

  • 보고서유형

    2단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2006-05

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012063

  • 과제고유번호

    1350016610

  • 키워드

    PIF3.PIL5.파이토크롬.광형태형성.발아.PIF3.PIL5.phytochrome.photomorphogenesis.germination.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Light is an important environmental signal regulating various aspects of plant growth and development including seed germination,...

    Light is an important environmental signal regulating various aspects of plant growth and development including seed germination, seedling photomorphogenesis, and shade avoidance. At least three different photoreceptors mediate light signalings. Among light spectra, blue light is perceived by cryptochrome and phototropin and red and far-red light are perceived by phytochrome. The molecular mechanisms how photoreceptors regulate various light responses are still unclear. In this project, we screened pif3 suppressors using activation tagged T-DNA insertion lines and other available T-DNA insertion lines. As a result, we have identified 40 putative pif3 suppressors. among them, we characterized the pil5 mutant more carefully. PIL5 protein interacted with both phytochromes and PIF3. The analysis of pil5 mutant and PIL5 overexpression lines showed that PIL5 regulates various light responses either independently with PIF3 or additivly with PIF3. PIF3 and PIL5 additively regulated PHY-mediated inhibition of shoot negative gravitropism, while PIL5 regulated seed germination that is not regulated by PIF3 at all. Further analysis showed that PIL5 negatively regulates seed germination by inhibiting the biosynthesis of GA and at the same by activating the degradation of bioactive GA. The identification and characterization of pil5 mutant resulted in one Plant cell article and one Plant Journal article. We are currently characterizing remaining PIF3 suppressors.


    빛은 씨의 발아에서 개화에 이르기까지 식물의 성장 및 발달을 조절하는 중요 요소이다. 식물체내에서 빛은 인지하는 광수용체는 크게, 청색광을 인지하여 굴광성을 조절하는 phototropin, 청색광을 인지하여 식물의 성장 및 발달을 ...

    빛은 씨의 발아에서 개화에 이르기까지 식물의 성장 및 발달을 조절하는 중요 요소이다. 식물체내에서 빛은 인지하는 광수용체는 크게, 청색광을 인지하여 굴광성을 조절하는 phototropin, 청색광을 인지하여 식물의 성장 및 발달을 조절하는 cryptochrome, 그리고 적색광과 원적색광을 인지하여 식물의 성장 및 발달을 조절하는 phytochrome을 들수 있다. 이들 광수용체를 통한 빛의 인지와 신호전달은 기초학문적 관점에서 식물의 성장 및 발달을 이해하는데 필수적일 뿐만 아니라, 식물바이오텍 관점에서도 매우 중요하다. 빛이 어떻게 식물의 성장 및 발달을 조절하는지에 관한 많은 연구가 이루어졌지만, 여전히 몇가지 문제에 관해서는 연구가 필요하다. 본연구에서는 기존 실험실에서 밝힌 pif3 돌연변이체의 suppressor를 분리 분석하고, PIF3와 관계된 유전자들을 조사하여 PIF3가 어떤 genetic network를 형성하는지를 조사하였다. 방법으로, pif3 돌연변이체에 activation tagging mutagenesis를 실시하여 suppressor를 분리하는 작업과, PIF3와 상호작용하거나 그와 유사한 유전자들의 기능을 분석하는 일을 수행하였다. 수행결과, 60,000 lines에 해당하는 T1 plants를 20-30 lines씩 묶어 확립하였고, 이들을 사용하여 40여개의 잠정적인 suppressor 라인을 확보하였다. 각 lines에 대한 심층적인 분석은 현재 진행중이다. PIF3와 관계있는 유전자인 PIL5의 기능을 조사하는 연구도 수행하였다. PIL5가 파이토크롬과 상호작용하는 단백질중의 하나라는 것을 밝혔고, PIL5가 PIF3와는 독립적으로 씨의 발아를 억제하고 있고, 파이토크롬은 PIL5의 기능을 억제함으로서 씨의 발아를 촉진한다는 것을 증명하였다. 이런 결과는 2004년에 Plant Cell에 논문으로 발표되었다. 후속연구를 통하여, PIL5가 지베를린의 생합성 및 생분해를 transcriptional level에서 조절하고, 파이토크롬은 PIL5 단백질의 분해를 조절함으로서 발아를 조절한다는 것을 밝혔다. 이 내용에 관한 논문은 현재 Plant Jorunal에서 출판중이다. 연구팀의 이런 결과들은 식물 광반응들이 PIF3를 포함한 광신호전달 요소들이 다양한 조합, 즉 genetic network를 통해 조절하고 있다는 것을 암시하고 있다.


  • 목차(Contents) 

    1. 제출문 ...1
    2. 보고서 초록 ...2
    3. 요약 ...3
    4. Summary...4
    5. 목차 ...5
    6. 제1장 연구개발과제의 개요 ...6
    7. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...7
    8. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...9
    9. 제1절 PIL5 돌연변이체 분석...9...
    1. 제출문 ...1
    2. 보고서 초록 ...2
    3. 요약 ...3
    4. Summary...4
    5. 목차 ...5
    6. 제1장 연구개발과제의 개요 ...6
    7. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...7
    8. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...9
    9. 제1절 PIL5 돌연변이체 분석...9
    10. 제2절 PIL5와 식물호르몬인 지베를린 합성과의 관계...29
    11. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...55
    12. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...56
    13. 제6장 참고문헌 ...57
    14. 별첨 12호 서식 ...64
    15. 별첨 16호 서식 ...65
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
    2. 논문(0)
    3. 특허(0)
    4. 보고서(0)

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