Characterization of a dwarf mutant isolated by activation tagging in Arabidopsis thaliana

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Characterization of a dwarf mutant isolated by activation tagging in Arabidopsis thaliana

Authors
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
  • Arabidopsis Thaliana
  • Cpd
  • 애기장대
  • 활성화 표지법
  • Activation Tagging
  • Brassinosteroid
  • Brassinolide
  • Brassinozoledwf4
  • Br6Ox

Abstract

국문 초록 애기장대에서 활성화 표지법으로 선별한 난장이형 돌연변이체의 특성 연구 김연경 Brassinosteroids (BRs)은 식물의 조절과 발달에 중요한 역할을 한다. 식물체가 BRs을 합성하거나 인식 하는 능력을 상실하였을 때 BR에 관련된 돌연변이체들은 일반적으로 매우 극단적인 표현형인 난장이형 을 보여준다. 활성화 표지법으로 선별한 돌연변이체 중의 하나인 dwf101-1D 돌연변이체는 작은 키, 작 고 둥근 잎 그리고 감소된 정단 우성을 포함한, 이전에 보고 되었던 BR관련 돌연변이체의 특성화된 표 현형을 보여준다. 또한, dwf101-1D돌연변이체는 자신만의 독특한 표현형을 나타낸다. 이 돌연변이체는 다른 BR 관련 돌연 변이체와 다르게 암상태에서 야생형과 같이etiolation된 표현형을 보여준다. BR중 가장 활성화된 형태인 brassinolide를 외부에서 처리해 주었을 때 dwf101-1D돌연변이체의 뿌리는 야생 형과 마찬가지로 민감하게 반응한다. 이 돌연변이체는 BR 합성 돌연변이체처럼 외부에서 처리해준 BL에 의하여 야생형이 가지는 표현형으로 회복된다. 게다가, dwf101-1D 돌연변이체는 BR 합성 저해제인 brassinazole를 외부에서 처리했을 때 매우 감하게 반응한다. 암상태에서 자랐을 때 dwf101-1D의 하배 축은 야생형 것보다 더 작았다. 플라스미드 회수법에 의하여 35S 엔헨서를 가진 T-DNA가 At4g15400과 At4g15415 사이에 위치함을 확인하였다. At4g1536, At4g15400, At4g15410그리고 At4g15415, 적어도 4개 의 유전자가 dwf101-1D돌연변이체에서 활성화되어 있었다. 유전학적인 연구를 위하여 dwf101-1D 돌연변 이체를 기능 획득 돌연변이체인 BRI::GFP와 교배하였다. F1 자손 중에서 dwf101-1D 보다는 키가 크고 BRI::GFP 보다는 키가 작은 표현형을 가진 식물체가 생산되었다. 이 결과는 과발현된 BRI이 부분적으 로 dwf101-1D의 표현형을 억제하고 있을 것이라는 것을 보여준다. RNA gel blot과 RT-PCR을 통한 분석 은 BR 합성의 길항 작용에 의하여 조절되는 CPD와 DWF4의 전사량이 dwf101-1D 돌연변이체에서 의미있 게 증가하였음을 보여준다. 또한 dwf101-1D 에서는 BL 합성 전단계에서 castasterone의 생산에 관계하 는 BR6ox 유전자의 전사량이 야생형에서 보다 증가하였다. 이러한 결과는 dwf101-1D돌연변이체에서 BL 생산되고 있지 않음을 의미한다. 외부에서 BL를 처리해준 돌연변이체에서는 DWF4, CPD그리고BR6ox의 전 사량이 감소하였다. 이 결과는 dwf101-1D돌연변이체에서 적어도 BR 신호 전달과 길항 작용 조절은 잘 조절되고 있음을 나타낸다. 결론적으로 이러한 결과들은 dwf101-1D에서 BL이 생산되고 있지 않으면, 생산된BL이 아직 확인되지 않은 과발현된 유전자에 의하여 불활성화 되거나 분해될 것이라는 것을 제시해준다. ABSTRACT Brassinosteroids (BRs) play a major role in the regulation and development of plants. When plants lack the ability either to synthesize or to perceive BRs, the BR-related mutants commonly show a dramatic phenotype, dwarfism. One of activation tagging mutants, a dwf101-1D mutant exhibited the characteristic morphology of previously reported BR-related mutant phenotypes including a short stature, small rounded leaves

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