식물 세포 내부 유동 관측을 통한 식물 환경 저항성 평가 방법
Evaluation Method of plant resistance against environmental stress through single-cell level cytoplasmic streaming measurement
특허 요약
본 발명은 식물 세포 내부의 세포질 유동(cytoplasmic streaming) 관측을 통하여 식물체의 환경 저항성을 평가하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 세포질 유동 분석이라는 하나의 기준으로 식물 환경 스트레스에 따른 세포의 저항성 인과관계를 파악할 수 있으며 이를 통해 효율적인 종자의 우수성 평가가 가능하다. 또한, 실제 작물에서 활용할 때 종과 관계없이 같은 기준을 적용하여 활용할 수 있기에 환경 저항성 우수 작물 선정 및 미래 식량 개발에 활용될 수 있다.
청구항
번호청구항
1

다음의 단계들을 포함하는 식물체의 환경 저항성 평가 방법:(S1) 대상 식물체 조직으로부터 원형질체(protoplast)를 분리하는 단계;(S2) 분리된 원형질체를 포함하는 랩온어칩(lab on a chip)을 제조하는 단계;(S3) 환경 스트레스 변수를 점진적으로 변화시키며 상기 원형질체의 세포질 유동 정보를 수득하는 단계;(S4) 세포질 유동 정보로부터 환경 스트레스 변수의 변화에 따른 환경 저항성 지수를 도출하는 단계; 및(S5) 대상 식물체별 환경 저항성 지수를 비교하여 대상 식물체의 환경 저항성을 평가하는 단계.

2

제1항에 있어서, 상기 대상 식물체 조직은 식물체의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 종자 및 열매로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.

3

제1항에 있어서, 상기 랩온어칩(lab on a chip)에는 광 제어 장치, 온도 제어 장치, 양분 제어 장치 및 삼투 제어 장치로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

4

제1항에 있어서, 상기 세포질 유동 정보는 세포질 내 입자의 유동 정보인 것을 특징으로 하는 방법.

5

제4항에 있어서, 상기 세포질 내 입자는 세포질에 존재하는 입자 또는 세포 내부로 주입된 입자인 것을 특징으로 하는 방법.

6

제5항에 있어서, 상기 세포질에 존재하는 입자는 미오신, 리소좀, 페록시좀 및 미토콘드리아로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.

7

제5항에 있어서, 상기 세포질 내로 주입된 입자는 무독성의 나노 입자인 것을 특징으로 하는 방법.

8

제4항에 있어서, 상기 세포질 내 입자의 유동 정보는 세포질 내 입자의 속도, 방향, 항력 (drag force), 또는 스트림라인 (streamline) 인 것을 특징으로 하는 방법.

9

제1항에 있어서, 상기 환경 저항성 지수는 하기식으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 방법:F = k × S,식 중, F는 유동 정보, k는 환경 저항성 지수, S는 환경 스트레스 변수를 나타낸다.