배추에서 염 저항성 관련 유전자, BrSSR의 기능 검정 및 발현 네트워크 분석 (Characterization and Gene Co-expression Network Analysis of a Salt Tolerance-related Gene, BrSSR, in Brassica rapa)

서지정보

· 발행기관 : 한국원예학회
· 수록지 정보 : 원예과학기술지 / 32권 / 6호 / 845 ~ 852페이지
· 저자명 : 유재경, 이기호, 박지현, 박영두

초록

다양한 비생물적 스트레스 중 토양 염 집적은 식물의 광합성 효율, 생장 및 수확량의 감소를 초래한다. 최근 염 저항성향상을 위한 많은 유전자들이 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 형질전환 배추를 이용하여 아직 기능이 밝혀져 있지 않지만 완전장이 보고된 Brassica rapa Salt Stress Resistance(BrSSR) 유전자의 기능을 검정하는 것이다. BrSSR의 생리적역할을 분석하기 위해, BrSSR의 과발현 vector인 pSL94vector를 이용하여 내혼계 배추(‘CT001’)를 형질전환하였다. Quantitative real-time RT-PCR 분석에서 형질전환체의BrSSR 발현량은 대조군 대비 2.59배까지 증가하였다. 한편,염 처리 후 표현형 분석에서 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 정상적인 생장을 보여줌으로써 염 스트레스에 내성을가지는 것을 확인할 수 있었다. Microarray 분석을 통해 구축된 염 스트레스 저항성 관련 유전자들의 발현 네트워크 상에서 BrSSR은 기존에 염 저항성 관련 유전자로 보고되어 있는ERD15(AT2G41430), protein containing PAM2(AT4G14270),GABA-T(AT3G22200)와 매우 밀접하게 연결되어 있는 것으로 분석되었다. 위 결과들을 바탕으로 BrSSR은 염 스트레스 발생 시 식물의 생장 및 저항성에 관련된 중요한 역할을하는 것으로 판단된다.

영어초록

Among various abiotic stress factors, soil salinity decreases the photosynthetic rate, growth, and yield of plants. Recently,many genes have been reported to enhance salt tolerance. The objective of this study was to characterize the Brassica rapaSalt Stress Resistance (BrSSR) gene, of which the function was unclear, although the full-length sequence was known. To characterizethe role of BrSSR, a B. rapa Chinese cabbage inbred line (‘CT001’) was transformed with pSL94 vector containing the full lengthBrSSR cDNA. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis showed that the expression of BrSSR in thetransgenic line was 2.59-fold higher than that in the wild type. Analysis of phenotypic characteristics showed that plantsoverexpressing BrSSR were resistant to salinity stress and showed normal growth. Microarray analysis of BrSSR over-expressingplants confirmed that BrSSR was strongly associated with ERD15 (AT2G41430), a gene encoding a protein containing a PAM2motif (AT4G14270), and GABA-T (AT3G22200), all of which have been associated with salt tolerance, in the co-expression networkof genes related to salt stress. The results of this study indicate that BrSSR plays an important role in plant growth and toleranceto salinity.

참고자료

· 없음