과발현 형질전환벼에서 CCCH type zinc-finger protein 유전자 OsZF2 기능 분석 (Functional Characterization of a CCCH type Zinc-finger Protein Gene OsZF2 by Ectopic Overexpression of the Gene in rice)

서지정보

· 발행기관 : 한국식물생명공학회
· 수록지 정보 : Journal of Plant Biotechnology / 36권 / 1호 / 24 ~ 35페이지
· 저자명 : 이정숙, 윤인선, 윤웅한, 이강섭, 변명옥, 서석철

초록

벼의 저온처리 cDNA 은행에서 분리된 CCCH 형태 zinc finger
단백질인 OsZF2의 기능을 분석하기 위하여 벼에서 CaMV 35S 프
로모터 조절하에 OsZF2가 발현(35S:OsZF2)되는 형질전환벼 식물
체를 개발하였다. 35S:OsZF2 형질전환벼에 대한 하이그로 마이신
저항성 검정을 통해 동형접합체 계통을 선발하고 Northern 발현분
석에 의해 OsZF2 유전자가 형질전환체에서 과발현되는 것을 확인
하였다. 형질전환체와 대조구인 낙동벼를 100 mM NaCl 첨가 MS
배지에서 키운 후 잎과 뿌리의 길이를 측정하여 내염성 검정을 수
행한 결과 대조구에 비해 형질전환체 생육이 다소 양호 한 것으로
나타났다. GMO 포장에서 생육상태를 관찰 한 결과 형질전환체는
생육지연으로 인한 왜화 현상을 나타내며 출수기 또한 열흘 정도
지연되나 등숙기에는 대조구와 같은 초장을 보였다. zinc finger 유
전자는 식물체의 발달과 분화 단계 및 환경 스트레스 반응 등 중요
한 역할을 하는 것으로 알려져 있으므로 유전체발현 분석으로 하
위단계에서 조절되는 유전자 발현 양상을 분석하였다. 35S:OsZF2
전환체에서 낙동벼보다 4배 이상 발현이 증가된 유전자 중에서 게
놈 주석에 기초한 기능을 유추하면 신호전달과 관련된 protein
kinase, DNA 결합단백질과 대사에 관련된 효소 유전자, 스트레스
반응에 관여하는 일부 유전자 및 병저항성과 관련된 유전자들의
발현이 증가되었다. 따라서 벼에서 분리된 OsZF2 CCCH type zinc
finger 유전자는 벼 성장 발달과 스트레스에 반응하는 상위 조절자
로서 기능을 할 것으로 추측된다.

영어초록

We have previously isolated a CCCH type zinc-finger protein gene, OsZF2(Oryza sativa Zinc Finger 2), from the cold-treated rice cDNA library. To investigate the potential role of OsZF2, transgenic rice lines over-expressing OsZF2 under the control of CaMV 35S promoter have been developed through Agrobacterium-mediated transformation. Elevated level of OsZF2 transcripts was confirmed by RNA gel blot analysis in transgenic rice. Under the 100 mM NaCl condition, the transgenic rice showed significantly enhanced growth rate in terms of shoot length and fresh weight, implicating that OsZF2 is likely to be involved in salt response of rice. In the field condition, however, the transgenic rice showed a dwarf phenotype and flowering time was delayed. Genome expression profiling analysis of transgenic plants using the 20K NSF rice oligonucleotide array revealed many up-regulated genes related to stress responses and signaling pathways such as chaperone protein dnaJ 72, salt stress-induced protein, PR protein, disease resistance proteins RPM1 and Cf2/Cf5 disease resistance protein, carbohydrate/ sugar transporter, OsWAK kinase, brassinosteroid LRR receptor kinase, and jasmonate O-methyltransferase. These data suggest that the CCCH type zinc-finger protein OsZF2 is a upstream transcriptional factor regulating growth and stress responsiveness of rice.

참고자료

· 없음