[표지]
요약문
목차
Abstract 13
I. 서론 14
II. 연구내용 및 방법 18
1. CO₂ 농도 처리와 온도 변화에 따른 애기장대의 형태적 반응 18
가. 연구내용 18
나. 연구방법 18
2. 고농도의 CO₂ 환경에 따른 식물체 내 발현 유전자 분석 21
가. 연구내용 21
나. 연구방법 21
3. 환경스트레스 관련 진단마커 후보군 분리 24
가. 연구내용 24
나. 연구방법 24
4. 구상나무의 보전방안과 유전자마커 동정을 위한 유전자 분석 25
가. 구상나무종자로부터 조직배양을 통한 활용 25
나. 구상나무 전사체 분석 26
III. 연구결과 및 고찰 28
2. CO₂ 농도 증가와 온도 처리에 따른 애기장대의 형태적 반응 28
가. CO₂ 농도 증가와 온도 처리에 따른 애기장대의 표현형 관찰 28
나. CO₂ 농도 증가와 온도 처리에 따른 애기장대의 형태적 반응 분석 30
2. CO₂와 온도변화에 따른 식물체 내 발현 유전자 분석 43
가. CO₂ 농도 증가에 따른 식물체 내 발현유전자 분석 43
나. CO₂와 온도증가에 따른 애기장대의 다양한 유전자의 발현 분석 45
3. 환경스트레스 관련 진단마커 후보군 분리 73
가. 단백질 인산화효소인 MPK의 환경스트레스 관련성 연구 73
4. 구상나무의 보전방안과 유전자마커 동정을 위한 분석 77
가. 구상나무의 조직배양 (Callus cell) 77
나. 구상나무 전사체 분석 81
IV. 결론 91
가. 결론 91
나. 향후계획 92
다. 기대효과 92
참고문헌 94
부록 99
부록 1 99
부록 2 102
표 1. Measurement contents 20
표 2. 26℃, CO₂ 농도별 샘플링 시간과 샘플의 무게 22
표 3. 30℃, CO₂ 농도별 샘플링 시간과 샘플의 무게 22
표 4. CO₂와 온도구배별 식물의 유전자 발현 RNA-seq Overview 46
표 5. 온도별 CO₂ 농도 구배별 유전자 발현 비교 46
표 6. 식물 MPK에 의해 인산화되는 기질 단백질 73
표 7. 조직배양에 사용된 국내 구상나무 종자 77
표 8. RNA Sample의 QC 결과 81
표 9. Raw data 83
표 10. Trimmed data 83
표 11. Assemble stats 84
표 12. 선정한 애기장대 유전자 목록 89
표 13. BlastX 결과 90
그림 1. RNA-Seq 실험 방법 17
그림 2. 처리구 별 CO₂ gas 공급과 온도환경 모식도 19
그림 3. CO₂ 농도와 온도 처리에 따른 CO₂ Growth Chamber 20
그림 4. CO₂ 농도와 온도처리 시간에 따른 잎 및 지상부 반응 비교 29
그림 5. CO₂ 농도와 온도처리 시간에 따른 식물의 잎 면적 분석 31
그림 6. CO₂ 농도와 온도처리 시간에 따른 식물의 잎 건중량 분석 32
그림 7. CO₂ 농도와 온도처리 시간에 따른 식물의 줄기 길이 분석 34
그림 8. CO₂ 농도와 온도처리 시간에 따른 식물의 Siliques의 반응 36
그림 9. CO₂ 농도와 온도처리 시간에 따른 식물의 지상부 건중량 분석 37
그림 10. SEM으로 촬영한 22℃에서 CO₂ 농도별 줄기 두께 39
그림 11. 22℃에서 CO₂ 농도별 줄기 두께 비교 39
그림 12. SEM으로 촬영한 26℃에서 CO₂ 농도별 줄기 두께 40
그림 13. 26℃에서 CO₂ 농도별 줄기 두께 비교 40
그림 14. SEM으로 촬영한 30℃에서 CO₂ 농도별 줄기 두께 41
그림 15. 30℃에서 CO₂ 농도별 줄기 두께 비교 41
그림 16. CO₂ 농도와 온도처리 시간에 따른 엽록소 함량 분석 42
그림 17. 22℃, CO₂ 350 ppm 대 700, 1000 ppm GO 분석 43
그림 18. 22℃, CO₂ 350 ppm 대 700, 1000 ppm GO 비율 분석 44
그림 19. CO₂와 온도구배별 식물의 유전자 발현 RNA-seq Overview 45
그림 20. 26℃, CO₂ 350 ppm 대 700 ppm 비교 47
그림 21. 26℃, CO₂ 350 ppm 대 1000 ppm 비교 48
그림 22. 26℃, CO₂ 350 ppm 대 4000 ppm 비교 49
그림 23. 30℃, CO₂ 350 ppm 대 700 ppm 비교 50
그림 24. 30℃, CO₂ 350 ppm 대 1000 ppm 비교 51
그림 25. 30℃, CO₂ 350 ppm 대 4000 ppm 비교 52
그림 26. 26℃, 350 ppm, 700 ppm에서 발현되는 특이유전자의 분포 54
그림 27. 26℃, 350 ppm, 1000 ppm에서 발현되는 특이유전자의 분포 56
그림 28. 26℃, 350 ppm, 4000 ppm에서 발현되는 특이유전자의 분포 58
그림 29. 30℃, 350 ppm, 700 ppm에서 발현되는 특이유전자의 분포 60
그림 30. 30℃, 350 ppm, 1000 ppm에서 발현되는 특이유전자의 분포 62
그림 31. 30℃, 350 ppm, 4000 ppm에서 발현되는 특이유전자의 분포 64
그림 32. 26℃ 고농도의 CO₂에 의한 특이 발현유전자 GO 분석 65
그림 33. 26℃ 고농도의 CO₂에 의한 특이 발현유전자 GO 분석 66
그림 34. 30℃ 고농도의 CO₂에 의한 특이 발현유전자 GO 분석 67
그림 35. 30℃ 고농도의 CO₂에 의한 특이 발현유전자 GO 분석 68
그림 36. 30℃ 고농도의 CO₂에 의해 감소한 유전자의 GO 분석 69
그림 37. 30℃ 고농도의 CO₂에 의해 감소한 유전자의 GO 분석 70
그림 38. 26℃, 30℃에서 고농도의 CO₂에 의해 증가한 유전자의 GO 분석 71
그림 39. 26℃, 30℃ 고농도의 CO₂에 의해 증가한 유전자의 GO 분석 72
그림 40. 잠재적인 AtMPKs의 기질 검증 74
그림 41. 생체내 AtMPK에 의한 잠재적기질의 인산화 76
그림 42. MPK 기질의 Venn diagram 76
그림 43. 구상나무 종자 발아 77
그림 44. 구상나무 종자로부터 캘러스 유도 78
그림 45. 구상나무 성숙배로부터 캘러스 유도 79
그림 46. 구상나무 종자의 오염 80
그림 47. 추출한 구상나무 Total RNA의 전기영동 결과 81
그림 48. RNA Integrity 측정 결과 82
그림 49. Transcript의 기능별 분류 85
그림 50. Biological process 86
그림 51. Cellular component 87
그림 52. Molecular function 88
그림 53. 연구과제의 기대효과 93