| 초록 |
□ 연구개요 뿌리는 다양한 종류의 세포로 구성되어 있다. 뿌리 내피세포는 토양으로부터 흡수한 물과 무기양분의 선택적 수송을 결정하는 세포로써, 식물의 성장과 생리작용을 조절한다. 본 연구팀은 상기 연구 과제를 통해 옥신 뿌리 내피세포 분열을 조절하는 핵심적인 신호전달 물질임을 밝혀냈다. 또한 옥신에 의해 조절되는 뿌리 내피세포는 물과 무기양분의 선택적 이동뿐만 아니라, 뿌리 내에서 이루어지는 옥신의 횡적 이동에도 관여하고 있음을 밝혀냈다. 이는 뿌리 내피세포의 발달이 뿌리의 성장, 더 나아가 식물의 성장과 생산성에 깊이 관여할 것이라는 가능성을 제시하고 있다. 또한 내피세포 옥신 반응 및 옥신 반응에 의한 내피세포 분열에 관여하는 유전자를 발굴 하였다. 이 연구 결과는 뿌리 내피조직의 발달 조절에 대한 중요 지식을 제공하고 있으며, 향후 옥신 반응 및 뿌리 내피세포 분열 조절을 통한 뿌리 발달 조절 연구에 폭 넓게 활용되리라 생각한다. □ 연구 목표대비 연구결과 제안 연구 목표 달성하기 위해 3개의 세부 목표로 나누어 체계적으로 연구를 수행하였다. 고자 한다. ● 세부 목표별 연구 방법 1) 내피세포 기능 조절의 분자원리 규명 - 내피세포가 어떻게 옥신의 횡적이동을 결정하는지 이에 관여하는 분자 유전학적 원리를 규명하기 위해 내피세포에 특이적인 발현을 보이는 옥신 이동조절 후보 유전자를 발굴하고자 하였다. 2) 내피세포 발달조절의 분자원리 규명 - 내피세포 분열에 관여하는 유전자의 발현 특성과 작동원리를 규명하고자 연구를 수행하였다. 시각화 분석을 이용해 이들 유전자들이 내피세포에 특이적으로 발현하는지를 검증한 후, 이들 유전자들의 기능을 돌연변이 식물을 이용해 기능을 분석하였다. 3) 내피세포 발달조절연구의 활용성 분석 - 뿌리 내피세포의 발달 조절 연구의 실제적 활용성을 분석하기 위해 중요 식량 작물인 벼에서 이를 분석하고자 한다. 벼 내피세포 발달 또는 내피세포에 의한 옥신 수송 원리를 활용한 벼를 제작하고, 이들 형질전환 벼의 특성을 규명하고자 연구를 수행하였다. ● 연구과정을 통해 상기 제시 연구를 성실히 수행했으며, 목표한 연구 결과를 확보하였다. 이 연구결과는 다수의 국제 논문에 발표하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 다양한 조직과 세포의 유기적 결합체인 뿌리는 식물의 성장과 생산성 그리고 가뭄과 같은 외부 환경 스트레스에 대한 식물의 저항성에 깊이 관여하고 있다. 뿌리 내피세포는 토양으로부터 흡수한 물과 무기양분의 선택적 이동을 조절할 뿐만 아니라, 뿌리 발달의 중요 호르몬인 옥신의 이동도 조절하는 중요한 뿌리세포이다. 이 연구 과정을 통해 우리는 뿌리 내피세포의 기능과 발달에 관여하는 분자 유전학적 원리를 밝혀낼 것으로 기대하고 있으며, 이를 통해 내피세포의 발달을 다양한 목적에 맞게 조절 및 변형시킬 수 있는 기술도 확보할 수 있으리라 기대하고 있다. 또한 중요 식량작물인 벼 뿌리에서 내피세포 발달 조절이 뿌리 발달과 벼 성장에 어떠한 영향을 미치는가를 면밀히 분석함으로써, 뿌리 내피세포 발달조절의 실제적 활용성도 분석하고자 한다. 뿌리는 식물의 생산성과 스트레스 저항성에 깊이 관여하고 있으며, 국내·외적으로 뿌리 발달 조절을 통해 가뭄 저항성과 생산성이 동시에 향상된 작물 품종을 육성하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 상기 연구 과제를 통해 도출할 연구결과는 뿌리 발달조절을 통한 우수 작물품종 육성연구에 폭 넓게 활용될 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
