Study on the Abiotic Stress Responsive Dehydration Responsive Element Binding protein genes (DREBs) in rice (Oryza sativa L.)
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 김성룡
- 발행년도 2008
- 학위수여년월 2008. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 생명과학
- 식별자(기타) 000000107559
- 본문언어 한국어
목차
비생물 환경 스트레스 반응 기작을 연구하기 위해, 스트레스 반응의 신호전달 전사조절자로 알려진 Dehydration Responsive Element Binding 단백질 (DREB) 유전자의 상동체들을 벼에서 연구하였다. 우선, 기존에 본 연구실에서 연구된 OsDREB1 유전자 가족의 기능을 연구하기 위하여 OsDREB1A, OsDREB1B, OsDREB1D, OsDREB1F, OsDREB1G, OsDREB1H, OsDREB1I를 Ubi::OsDREB1s와 OsPOX1::OsDREB1s에 연결하여 동진벼를 형질전환하였다. Hygromycin (hph) 유전자 특이적 프라이머를 이용한 PCR 방법으로 형질전환체를 선발하였으며, 이 형질전환체들을 OsDREB1s 유전자 특이적 프라이머를 이용해 PCR 분석한 결과 OsPOX1::OsDREB1s는 저온 처리하지 않은 형질전환체에서 발현이 동진벼와 거의 비슷한 것으로 보아 이들 유전자들은 해당 프로모터에 따라 전사조절이 일어나는 것으로 예견된다. 또한, DREB2 상동체를 벼의 genome DNA database로 부터 11개의 DREB2 상동체를 찾아냈으며 이중 7개 (OsDREB2C, OsDREB2E, OsDREB2F, OsDREB2G, OsDREB2H, OsDREB2I, OsDREB2J)는 기존에 기능이 보고되지 않은 새로운 유전자였고 나머지 3개 (OsDREB2B, OsDREB2D, OsDREB2K)는 보고는 되어있으나 기능에 관한 연구는 되지 않은 유전자였다. 이들의 스트레스에 대한 발현을 Semiquantitative RT-PCR 로 분석한 결과, OsDREB2A와 OsDREB2B는 저온, 건조, 염 스트레스 및 absicisic acid (ABA) 처리에 대해, OsDREB2F는 건조 스트레스와 ABA에, OsDREB2G는 저온, 염 스트레스에서 OsDREB2I는 저온, 염 스트레스와 ABA에 의해 발현이 증가하였다. 이러한 결과는 OsDREB2 유전자들의 스트레스 반응성이 서로 다르게 조절되고 있음을 시사한다.
목차
In order to understand the abiotic stress response mechanisms of rice, rice homologues of dehydration Responsive Element Binding protein (CBF/ DREBs) genes were identified and characterized by semiquantitative RT-PCR and transgenic approach. Nine rice DREB1 gene homologues, OsDREB1A to OsDREB1I, were previously reported, however rice homologues of DREB2 were not identified until now. Thus, DREB2 gene were searched using conserved amino acid residues as query genome database, eleven homologues of DREB2 were found, of which seven homologues, OsDREB2C and OsDREB2E to OsDREB2J, were new genes. Semiquantitative RT-PCR analysis revealed that OsDREB2A and OsDREB2B were up-regulated by all treatments of salt, cold, absicisic acid (ABA) and drought. OsDREB2F was up-regulated by both ABA and drought stress, and OsDREB2G was up-regulated by both cold and salt stress. OsDREB2I was up-regulated by salt, cold stresses and ABA. Their expression was differentially regulated by various abiotic stresses.
To investigate the roles of DREB1s genes in stress tolerance, seven OsDREB1 genes were inserted into binary vector under control of either maize ubiquitin (Ubi) promoter or cold-inducible OsPOX1 promoter, generating over-expression or cold-inducible vectors. To understand OsDREB1 genes, transgenic plants were examined for the presence of transgenes by PCR using the hygromycin (hph)-specific primers. Semiquantitative RT-PCR using the gene specific primers revealed that Ubi::OsDREB1I plants showed over-expression of the transgenes. Examination of treatments in stress tolerance is being undertaken for various abiotic stresses.
