본 연구에서 AtPGR(Arabidopsis thaliana Plasma membrane Glucose responsive Regulator)유전체 glucose 반응에 대한 조절인자로 보고되었다. 표현형 관찰, 유전자 발현 양상 그리고 병원균 처리 후 AtPGR 과발현 형질전환체와 RNAi 형질전환체를 이용하여 병 저항성을 살펴보았고, 과발현 형질전환체들은 병원균에 대해 저항성을 유도함을 확인하였다.
<p>최근에 원형질막에 존재하는 Arabidopsis thaliana Plasma membrane Glucose responsive Regulator (AtPGR) 유전자는 glucose 반응에 대한 조절인자로 보고하였다. 본 연구를 통하여, AtPGR 유전자가 병원균 처리에 의하여 발현양이 증가함을 확인하였고, 과발현 및 RNAi 형질전환체를 이용하여 병 저항성을 살펴본 결과, AtPGR 유전자의 과발현 형질전환체들은 병원균에 대해 저항성을 유도함을 알 수 있었다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>식물 재료 및 생육 조건</h2> <p>Glucose, 식물 호르몬 및 병원균 처리 후, 표현형 관찰과 유전자 발현 양상을 확인하기 위하여, 애기장대 (Arabidopsis thaliana, ecotype Col-O), AtPGR 과발현 형질전환체(35S::AtPGR), RNAi 형질전환체 (atpgr RNAi) 및 AtPGR promoter-beta-glucuronidase (GUS) 형질전환체들을 사용하였고, 종자는 \( 70 \% \) 에탄올로 1 분, \( 2 \% \)sodium hypochlorite 용액으로 10 분간 살균한 다음 멸균수로 5 회 충분히 세정한 후, \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 암상태로 2일간 저온 처리하여 Murashige and Skoog(MS) 식물 배지와 배양토(상토:질석:펄라이트 = 2:1:1)에 파종하였다. 식물 생장 조절실내의 환경조건은 16 시간-명주기/8시간-암주기로 조절된 광주기 하에서 온도는 \( 22 ^ {\circ } \mathrm { C } \), 습도는 \( 70 \% \) 로 유지되도록 조절하였다.</p> <h1>병원균 및 생육 특성 조사</h1> <p>병원균은 Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000(DC3000)을 사용하였으며, 3주 동안 생육한 애기장대 식물체 에 배양된 DC3000 \( \left (1 \times 10 ^ { 7 } \mathrm { cfu } / \mathrm { ml } \right ) \) 을 접종시켰다. 접종시킨 후, 2일과 4 일 동안 자란 각각의 식물체의 잎으로부터 병원균을 추출한 후 순차적으로 희석한 다음 King's medium B (KB)배지에서 2일 동안 배양하여 콜로니 수를 측정하였다.</p> <h1>AtPGR promoter-GUS 형질전환체의 GUS 발현 분석</h1> <p>AtPGR 단백질의 번역이 시작되는 codon 앞에서부터 \( 5 ^ {\prime } \)-upstream \( 750 \mathrm { bp } \) 와 \( 1 \mathrm { ~kb } \) 의 promoter 부분을 특이적 primer(AtPGRpro1.0_up 5'-CATCTGCAGGAAGAAGAGACGGCCTATCAC-3'; AtPGRpro0.75_up 5'-CATCTGCAGCTTGTGCTGCTCAGGGCTTAG-3'; AtPGRpro_dn 5'-CATGGATCCGAGAATCTGTTGACGACGAAG-3')를 사용하여 최종적으로 pCAMBIA1391Z 벡터에 Pst 및 BamHI 결합시킨 후 애기장대에 형질전환하여, 우수 순종 라인들을 분리하였다. AtPGR promoter의 \( 750 \mathrm { bp } \) 와 \( 1 \mathrm { ~kb } \) 에 해당하는 부위를 이용한 두 종류의 형질전환체들은 MS 식물 배지에 종자를 파종하여 2 주 동안 자란 식물체를 각각 \( 6 \% \) glucose, \( 100 \mu \mathrm { M } \mathrm { JA } , 100 \) \( \mu \mathrm { M } \) SA 및 DC3000 \( \left (1 \times 10 ^ { 7 } \mathrm { cfu } / \mathrm { ml } \right ) \) 병원균이 함유된 MS 액체 배지에 옮긴 후, 6 시간 동안 처리하였다. 처리된 샘플들을 \( 50 \mathrm { mM } \) sodium phosphate ( \( \mathrm { pH } \ 7.0 \) ), \( 10 \mathrm { mM } \) EDTA, \( 0.5 \mathrm { mM } \) potassium ferrocyanide, \( 0.5 \mathrm { mM } \) potassium ferricyanide, \( 0.1 \% \) \( ( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) Triton X-100과 \( 0.5 \mathrm { mg } / 1 \) 5-bromo-4-chloro-3-in-dolyl-glucuronide (Gold Bio Technology, Inc)을 포함하고 있는 GUS 염색용액에서 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } , \) 12시간 동안 반응시킨 후 \( 100 \% \) 에탄올을 이용하여 엽록소를 제거하였다.</p>