한국콩연구회

콩 생산성 향상을 위한 비생물적 스트레스 저항성 관련 신규 유용 유전자 발굴 및 기작 분석

Isolation and functional analyses of novel genes involved in resistance to abiotic stress for improved soybean productivity

사업명 : 차세대바이오그린21

주관연구기관 : 동아대학교

연구책임자 : 이재헌

발행년월 : 2015-02

주관부처 : 농촌진흥청

원문

http://www.ndsl.kr/ndsl/commons/util/ndslOriginalView.do?dbt=TRKO&cn=TRKO201500010154&rn=&url=&pageCode=PG18

초록

Abiotic stresses are the major concern in recent years as their effect on world food production is constantly increasing. We have obtained salt tolerant Arabidopsis lines overexpressing SaRBP1 (Suaeda asparagoides RNA binding protein 1) of a Korean halophyte, S. asparagoides. Homozygous T3 Arabidopsis transgenic lines were developed and used for salt stress tolerance studies. The transgenic seedlings displayed tolerance to salt and mannitol compared to the wild type (WT) seedlings. Transgenic lines produced longer primary roots, more fresh weight, and higher number of lateral roots than WT. In planta stress tolerance assay results showed that the survival rates of transgenic plants were significantly higher than WT plants. Transgenic lines showed delayed germination under 200 mM NaCl stress. In addition, the transgenics showed higher water retention ability than WT. Subcellular localization results revealed that SaRBP1 was targeted to the cytoplasm. Northwestern blot analysis results confirmed the RNA binding property of SaRBP1. Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction results revealed that many stress marker genes were upregulated by SaRBP1 overexpression. Thus, our data demonstrate that SaRBP1 overexpression lines are tolerant to salt stress. Hence, this is the first report for the functional characterization of SaRBP1, a novel RBP gene isolated from S. asparagoides cDNA library.

연구개발 결과

○ 콩과 녹두의 EST database를 검색하여 비생물적 스트레스 관련 유전자를 선별하고 여러 가지

스트레스 처리에 대한 유전자 발현 분석을 수행한다.

○ 유용 유전자의 Full-length cDNA를 분리하여 GFP 벡터에 클로닝하여 세포내 위치를 분석하며,

대장균, 효모 발현 벡터에 유전자를 클로닝하여 삼투 스트레스에 저항성이 증진하는지를 분석하여

유전자 기능을 연구한다. Yeast 2-hybrid 시스템을 이용하여 단백질 상호작용을 연구한다.

○ 콩 및 녹두 유래 유용 유전자를 식물 과다발현 형질전환벡터에 클로닝하여 애기장대 형질전환체를

생산하여, 과다발현 형질전환 애기장대의 여러 가지 환경 스트레스(염분, 고온, 가뭄)에 대한 저항성 분석을 수행한다.