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De novo Transcriptome Analysis to Identify Anthocyanin Biosynthesis Genes Responsible for Tissue-Specific Pigmentation in Zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.)

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor허진회-
dc.contributor.author안종화-
dc.date.accessioned2017-07-13T17:39:03Z-
dc.date.available2017-07-13T17:39:03Z-
dc.date.issued2015-08-
dc.identifier.other000000067153-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10371/121004-
dc.description학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 식물생산과학부, 2015. 8. 허진회.-
dc.description.abstract조이시아속 잔디(Zoysiagrass, Zoysia sp.)는 전 세계적인 온난기후에서 주로 서식하고 균일한 녹색을 띄고 있다. 그러나 몇몇 잔디 품종에서 이삭 및 포복경에 붉은 색소를 띄는데 이는 심미적 가치를 떨어뜨린다. 두 개의 조이시아속 잔디 품종인 안양중지(AJ)와 그린조아(GZ)는 이삭과 포복경에서 각각 보라색과 녹색을 띄는데 시아니딘과 페츄니딘이 착색의 주 성분임을 알 수 있었다. 두 잔디 품종간에 서로 다르게 발현되는 유전자를 확인하기 위하여 신규전사체 분석을 수행하였다. 이중 두 개의 안토시아닌 생합성 관련 유전자인 안토시아니딘 합성 효소 ZjANS1(Z. japonica anthocyanidin synthase 1)와 디하이드로플라보놀 4-환원 효소 ZjDFR1(Z. japonica dihydroflavonol 4-reductase 1)이 안양중지 이삭에서 높게 발현되었다. 또한 이 유전자들은 여러 다른 조이시아속 잔디 품종들 중 보라색을 띄는 잔디 품종에서 높게 발현되었고, 반면 녹색을 띄는 잔디 품종에서는 낮게 발현되었다. 잔디의 ZjDFR1과 ZjANS1 유전자가 암호화하는 효소 활성이 실제 안토시아닌 생합성에 작용하는 것을 확인하였다. 또한 ZjDFR1과 ZjANS1 유전자를 각각 DFR과 ANS 유전자가 없는 애기장대 돌연변이체에 형질전환하여 T1 형질전환 개체에서의 안토시아닌 생합성을 확인하였다. 이를 통하여 잔디의 DFR, ANS 유전자의 기능을 확인하였고 이는 단자엽작물이 아닌 애기장대에서도 기능하는 것을 확인할 수 있다. 본 연구를 통하여 잔디에서의 ANS와 DFR 유전자의 높은 발현이 조직 특이적인 안토시아닌 생합성을 통한 착색에 관여함을 알 수 있었다.-
dc.description.tableofcontentsABSTRACT i
CONTENTS iii
LIST OF TABLES vi
LIST OF FIGURES viii
LIST OF ABBREVIATIONS xii

LITERATURE REVIEW 1
Zoysia japonica 1
Anthocyanin Biosynthesis 3
Next Generation Sequencing (NGS)-based RNA-Seq 5
REFERENCES 7

CHAPTER I. De novo Transcriptome Assembly and Differential Gene Expression Profiling of Anthocyanin Biosynthesis in Zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.)

ABSTRACT 15
INTRODUCTION 17
MATERIALS AND METHODS 21
RESULTS 33
Purple Pigmentations of Zoysiagrass are Related to Anthocyanin Accumulation 33
De novo Transcriptome Analysis of Zoysiagrass 40
Gene Ontology (GO) Term Analysis and Profiling of Differentially Expressed Genes (DEGs) 47
Anthocyanin Biosynthesis Genes in Zoysiagrass 54
Spatiotemporal Expression of Anthocyanin Biosynthesis Genes in Zoysiagrass 57
ZjDFR1 and ZjANS1 Confer Different Anthocyanin Accumulation in Zoysiagrass 63
Isolation of Genes Encoding DFR and ANS Protein from Zoysiagrass 69
DISCUSSION 80
REFERENCES 84

CHAPTER II. Functional Characterization of Dihydroflavonol 4-Reductase and Anthocyanidin Synthase in Zoysia japonica

ABSTRACT 92
INTRODUCTION 94
MATERIALS AND METHODS 96
RESULTS 100
Sequence Analysis and DNA Methylation Status of ZjDFR1 and ZjANS1 Promoter Regions 100
Dihydroflavonol Reductase and Leucocyanidin Oxygenase Activities of Recombinant ZjDFR1 and ZjANS1 Proteins 107
Overexpression of ZjDFR1 and ZjANS1 Induces Anthocyanin Biosynthesis in Arabidopsis 110
DISCUSSION 117
REFERENCES 122
ABSTRACT IN KOREAN 125
-
dc.formatapplication/pdf-
dc.format.extent4954946 bytes-
dc.format.mediumapplication/pdf-
dc.language.isoen-
dc.publisher서울대학교 대학원-
dc.subjectZoysia japonica-
dc.subjecttranscriptome-
dc.subject.ddc633-
dc.titleDe novo Transcriptome Analysis to Identify Anthocyanin Biosynthesis Genes Responsible for Tissue-Specific Pigmentation in Zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.)-
dc.typeThesis-
dc.description.degreeDoctor-
dc.citation.pagesxiii, 126-
dc.contributor.affiliation농업생명과학대학 식물생산과학부-
dc.date.awarded2015-08-
Appears in Collections:
College of Agriculture and Life Sciences (농업생명과학대학)Dept. of Plant Science (식물생산과학부)Theses (Ph.D. / Sc.D._식물생산과학부)
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