Cloning and Characterization of Valuable Genes of Chrysanthemum = 국화 유래 유용 유전자 클로닝 및 기능 해석

국문 초록 (Abstract)

국화 유래 유용 유전자 클로닝 및 기능 해석

Cloning and Characterization of
Valuable Genes of Chrysanthemum

의생명과학과 Duong Huyen Trang
지 도 교 수 김 경 태

국화는 세계적으로 가장 중요한 절화와 분화식물중에 하나이다. 유전적, 분자적 기술과 함께 전통적인 육종은 꽃의 색과 크기 및 형태, 식물의 높이, 성장모양과 빛의 질에 대한 민감성을 통해 관상용 화훼작물로써의 가치 강화에 집중된다. 국화의 형질전환은 분류학상의 장벽을 넘은 유전자에 암호화된 특성의 도입을 허락함으로써 더 광범위하고 다양한 작물향상을 고려한다.
Auxin response factors (ARFs)는 옥신 반응 유전자의 발현을 규제하는 전사인자이다. ARFs 집단은 ARF5와 ARF1는 배발생에, ARF7, ARF19, ARF10과 ARF16은 뿌리발달에, ARF2, ARF3, ARF6과 ARF8은 꽃발달에, 그리고 ARF1과 ARF2에 의한 노화에 관여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 ARF18의 기능은 명확하지 않다. 그래서 ARF18의 기능을 연구하기 위해 애기장대와 국화로 애기장대 유래의 ARF18유전자를 옮겼다. 형질전환된 애기장대에서의 기관 내 세포크기는 증가했다. 그것은 AtARF18가 애기장대의 세포크기에 있어 영향을 준다는 것을 나타낸다. 형질전환된 국화에 6개의 형질전환라인을 가지고 있고 꽃에 대해 연구하였다. 우리는 ARF18 OX 8T와 ARF18 OX20T 2라인을 선택하였고 꽃잎의 길이를 측정하였다. 우리는 형질전환된 꽃이 야생형보다 꽃잎의 크기가 길다는 것을 알았다. 그러나 그것은 AtARF18이 꽃잎크기에 영향을 미친다고 말하기에는 충분하지 않다.
애기장대 유래의 FLOWERING LOCUS T (AtFT) 는 광주반응에 중요한 역할을 하며 AtFT 유전자의 돌연변이가 일어나면, 그 결과 유도적인 장일 조건에서 개화가 빨리 일어나는 것이 특징이다. 하지만 단일조건에서의 FT 유전자의 기능은 아직 알려지지 않았다. CmFT 유전자는 국화 λ phage cDNA 라이브러리로부터 CmFT 특정 프라이머를 사용하여 PCR을 수행하여 분리하였다. CmFT 유전자의 염기서열 분석 결과로 상동성을 비교한 결과, 애기장대와 국화 간의 상동성 유사관계가 72%로 나타났다. CmFT 유전자의 정확한 기능을 알고자 이 CmFT 유전자를 CaMV 35S 프로모터와 Super 프로모터를 가지는 pCAMBIA 3300에 클로닝 하였다. 구축된 CmFT 발현 시스템을 애기장대에 형질전환 시켰고 지금 그 형질전환체의 분석을 기다리고 있다. 이 분석을 토대로 CmFT 애기장대에서의 역할 규명을 한 다음, 국화로 형질전환을 할 것 이다.


주요어 : 애기장대, 국화, AtARF18, CmFT.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. General Introduction 1
• Ⅱ. Materials and Methods 3
• 1. Plant growth 3
• 2. Standard protocols for culture of Agrobacterium tumefaciens and inoculation of plants 3
• 3. Selection of putative transformants using an antibiotic marker 4
• 4. Plasmid DNA preparation 5
• 5. Histological analysis 5
• 6. Sequence Alignment 5
• Ⅲ. Role of Auxin response factor 18 of Arabidopsis 6
• 1. Introduction 6
• 2. Result 9
• 1) Transgenic Arabidopsis of AtARF18 10
• 2) Transgenic Chrysanthemum of AtARF18 12
• Ⅳ. Cloning of CmFT gene of Chrysanthemum in flowering 14
• 1. Introduction 14
• 2. Result 17
• 1) Strategy for CmFT gene isolate 17
• 2) CmFT sequence analysis 18
• V. Conclusion 21
• References 23
• Abstract 32
• Acknowledgment 34