선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구는 새로운 유전자원을 창출하기 위해 풍산나물콩 (Suh et al. 1997)에 EMS를 처리한 후 돌연변이 집단을 육성하고, 돌연변이 계통 중 지방산 함량을 검정하여 콩 유전육종 재료를 선발하고자 실시하였다.
제안 방법
- 개체별 임의로 5립을 선발하여 분석에 이용하였으며, 야생형인 풍산나물 콩은 5립씩 10반복으로 분석을 하여 변이를 보이는 개체를 선발하기 위한 기준으로 이용하였다. 1차 분석을 통하여 얻어진 결과를 바탕으로 선발된 개체들은 야생형인 풍산나물콩을 포함하여 1립씩 5반복으로 재분석을 실시하였다. 지방산분석은 종자를 종이봉투에 넣고 망치로 부순 후 test tube에 추출용매 (Chloroform: hexane: methanol=8:5:2)를 첨가하여 상온에서 추출하였다.
- 선발된 M3 1,000 계통은 2012년 군위 실습포장에 6월 11일에 파종을 하였는데, 재식거리는 70 x 10cm이었고, 이랑길이는 2m 이었으며 계통당 1열씩, 열당 20립씩 파종하였다. 2012년 가을 수확시기에 정상적으로 종자를 생산한 892 계통 내에서 개체선발을 하였고, 각 계통 전체의 수확 및 탈곡도 이루어졌다.
- EMS에 의한 표현형 돌연변이 조사는 2012년 7월 30일에서 8월 4일 사이에 실시하였다. 4개의 표현형 변이를 조사하였는데, 야생형인 풍산나물콩의 표현형을 대조로하여 초장이 30cm 이상 차이가 나는 것을 난쟁이형, 엽의 형태나 수적인 변이가 생긴 것을 엽형변이, 전체 또는 일부분에 대한 엽록소 결핍이 발생한 것을 엽록소결핍으로 구분하였고, 야생형의 꽃색(자색)이 아닌 계통도 표현형 변이에 포함시켰다.
- 정상적으로 종자를 생산한 892 계통에서 개체 선발된 892 개체를 대상으로 1차 지방산 분석을 하였다. 개체별 임의로 5립을 선발하여 분석에 이용하였으며, 야생형인 풍산나물 콩은 5립씩 10반복으로 분석을 하여 변이를 보이는 개체를 선발하기 위한 기준으로 이용하였다. 1차 분석을 통하여 얻어진 결과를 바탕으로 선발된 개체들은 야생형인 풍산나물콩을 포함하여 1립씩 5반복으로 재분석을 실시하였다.
- 새로운 유전자원을 창출하기 위해 풍산나물콩에 EMS를 처리한 후 돌연변이 집단을 육성하고, 돌연변이 계통 중지방산 함량에 대한 변이체를 찾아 콩 유전육종 재료를 선발하고자 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 육묘상에 파종 후발아한 M1 개체가 제1 본엽기에 도달했을 때 경북대학교 군위 실습포장에 이식을 하였다. 이식된 개체 중 정상적인 종자를 맺은 3,774개의 M1 개체들을 성숙기에 개체별로 수확을 하여 M2 계통을 육성하였다. 2011년에 M2 계통을 계통재배 하였고, 계통재배는 계통당 1열 재배로 하였다.
- 1차 분석을 통하여 얻어진 결과를 바탕으로 선발된 개체들은 야생형인 풍산나물콩을 포함하여 1립씩 5반복으로 재분석을 실시하였다. 지방산분석은 종자를 종이봉투에 넣고 망치로 부순 후 test tube에 추출용매 (Chloroform: hexane: methanol=8:5:2)를 첨가하여 상온에서 추출하였다. 추출된 지방산은 1.
- 추출된 지방산은 1.5mL vial에 0.25M methanolic sodium methoxide : petroleum ether : ethyl ether = 1:5:2(v/v/v)로 조제된 methylation reagent 75μL를 넣은 후 hexane으로 1mL이 되도록 한 후 GC(Aglient Technologies, USA)로 분석을 하였으며, 지방산분석을 위한 GC의 조건은 Table 1과 같다.
대상 데이터
- 이식된 개체 중 정상적인 종자를 맺은 3,774개의 M1 개체들을 성숙기에 개체별로 수확을 하여 M2 계통을 육성하였다. 2011년에 M2 계통을 계통재배 하였고, 계통재배는 계통당 1열 재배로 하였다. 이랑의 길이는 100cm, 이랑폭은 70cm 이었다.
- 이랑의 길이는 100cm, 이랑폭은 70cm 이었다. 2011년에 계통재배를 하는 동안 육안으로 형태적인 변이체를 가진 계통을 확인하였고, 수확된 M3 3,774 계통 중 형태적 변이를 보인 1,000계통을 선발하였다. 선발된 M3 1,000 계통은 2012년 군위 실습포장에 6월 11일에 파종을 하였는데, 재식거리는 70 x 10cm이었고, 이랑길이는 2m 이었으며 계통당 1열씩, 열당 20립씩 파종하였다.
- EMS에 의한 표현형 돌연변이 조사는 2012년 7월 30일에서 8월 4일 사이에 실시하였다. 4개의 표현형 변이를 조사하였는데, 야생형인 풍산나물콩의 표현형을 대조로하여 초장이 30cm 이상 차이가 나는 것을 난쟁이형, 엽의 형태나 수적인 변이가 생긴 것을 엽형변이, 전체 또는 일부분에 대한 엽록소 결핍이 발생한 것을 엽록소결핍으로 구분하였고, 야생형의 꽃색(자색)이 아닌 계통도 표현형 변이에 포함시켰다.
- 돌연변이 집단육성은 나물용 콩 품종인 풍산나물콩을 이용하였다. 2010년 EMS 0.
- 2011년에 계통재배를 하는 동안 육안으로 형태적인 변이체를 가진 계통을 확인하였고, 수확된 M3 3,774 계통 중 형태적 변이를 보인 1,000계통을 선발하였다. 선발된 M3 1,000 계통은 2012년 군위 실습포장에 6월 11일에 파종을 하였는데, 재식거리는 70 x 10cm이었고, 이랑길이는 2m 이었으며 계통당 1열씩, 열당 20립씩 파종하였다. 2012년 가을 수확시기에 정상적으로 종자를 생산한 892 계통 내에서 개체선발을 하였고, 각 계통 전체의 수확 및 탈곡도 이루어졌다.
- 4% 이었다. 야생형인 풍산나물콩의 지방산함량을 바탕으로 하여 육종의 재료로 가치가 있다고 판단된 개체를 선발하였고, 이들 개체를 대상으로 재분석을 실시한 결과는 Table 2와 같다. 야생형인 풍산나물콩의 palmitic acid 함량이 11.
- 3% 액제에 풍산나물콩 2kg(약 20,000립)을 24시간 침지한 후 수돗물로 여러 번 씻어내고 M1 종자를 육묘상에 파종을 하였다. 육묘상에 파종 후발아한 M1 개체가 제1 본엽기에 도달했을 때 경북대학교 군위 실습포장에 이식을 하였다. 이식된 개체 중 정상적인 종자를 맺은 3,774개의 M1 개체들을 성숙기에 개체별로 수확을 하여 M2 계통을 육성하였다.
- 정상적으로 종자를 생산한 892 계통에서 개체 선발된 892 개체를 대상으로 1차 지방산 분석을 하였다. 개체별 임의로 5립을 선발하여 분석에 이용하였으며, 야생형인 풍산나물 콩은 5립씩 10반복으로 분석을 하여 변이를 보이는 개체를 선발하기 위한 기준으로 이용하였다.
성능/효과
- 5% 변이율을 보이는 엽록소결핍의 경우 식물체 전체 또는 잎의 일부분에서 관찰이 되었으며, 잎몸에 부분적으로 관찰되는 경우와 잎맥을 따라서 관찰되는 경우가 있었다. 1.1%의 변이율을 보이는 꽃색변이 형태들은 야생형인 풍산나물콩이 자색을 나타내는 것에 반해 흰색으로 변이된 계통들이 가장 많이 관찰되었으며, 꽃의 밀도가 높아진 계통들도 관찰이 되었다.
- 또한 난쟁이형을 보이면서 엽형변이를 보이3)는 2계통이 관찰되었다. 2.6% 변이율을 보인 엽형의 경우 변이형태는 잎의 수가 늘어나거나, 세엽에서 둥근형으로의 변이가 관찰되었다. 1.
- Linoleic acid와 linolenic acid 함량의 평균은 각각 52.0±2.0%, 8.1±0.2% 이었으며, 가장 적은 함량을 나타내는 개체는 각각 PE2485 (31.8%), PE1690 (3.9%)이었고, 가장 많은 함량을 나타내는 개체는 각각 PE294 (63.9%), PE2628 (15.9%)이었다.
- 1%를 나타내었다. M4 892 개체의 종자지방산 함량을 분석한 결과 palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid 함량은 각각 7.4~19.7%, 2.2~13.0%, 14.7~49.0%, 31.8~ 63.9%, 3.9~15.9%의 범위를 나타내었고, 10.8%, 3.8%, 25.3%, 52.0%, 8.1%의 평균을 보였다. 각각의 지방산 별로 선발된 돌연변이 개체들은 다음과 같다.
- Oleic acid 함량의 평균은 25.3±2.9% 이었으며, 가장 적은 함량을 나타내는 개체는 PE2628 (14.7%)이었고, 가장 많은 함량을 나타내는 개체는 PE2485 (49.0%) 이었다.
- PE594과 PE1690은 linolenic acid가 각각 4.6±0.7%, 3.7±0.4%로 7.8%를 보이는 풍산나물 콩에 비해 함량이 줄어든 것을 확인할 수가 있었다.
- Palmitic acid 함량의 평균은 10.8±0.6%이었으며, 가장 적은 함량을 나타내는 개체는 PE2179 (7.4%)이었고, 가장 많은 함량을 나타내는 계통은 PE1544 (19.7%)이었다.
- Stearic acid의 함량의 평균은 3.8±0.5% 였으며, 가장 적은 함량을 나타내는 개체는 PE2166 (2.2%)이었고, 가장 많은 함량을 나타내는 계통은 P980 (13.0%) 이었다.
- M4 1000 계통 중 총 87계통에서 변이체가 관찰되었다. 그 중 난쟁이형이 33계통으로 가장 많이 관찰되었으며, 엽형변이 26계통, 엽록소결핍 15계통, 꽃 관련변이 11계통이 관찰되었다. 또한 난쟁이형을 보이면서 엽형변이를 보이3)는 2계통이 관찰되었다.
후속연구
- 풍산나물콩에 EMS를 처리하여 육성한 돌연변이 집단에서 지방산의 함량을 분석한 결과 다양한 변이가 관찰되었다 (Figure 1 and Table 2). 각 지방산별로 함량의 증감이 확인된 계통에 대하여 생합성에 관련된 유전자들에 대한 염기서열 분석을 통해 유전자 돌연변이 유무를 확인할 것이며, 돌연변이 집단으로부터 새로이 선발된 계통들에 대한 농업적 형질검정 및 DNA 마커개발을 진행할 것이다. 이들 선발된 계통들은 콩지방의 이용성을 높이는 콩품종 육성재료로 이용할 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.