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
- 분자육종적 방법을 이용하기 위하여 유전형 판별이 용이한 분자표지와 형질도입을 위한 유전자원이 필요하다. 본 논문에서는 벼 수당립수 증진을 통해 수량성이 향상된다고 보고된 Gn1a등 5종의 유전자에 대한 유전자 기반 분자표지(gene-based marker)의 유용성을 검정하였고, 이들 분자표지를 이용하여 수당립수 증진 형질 도입을 위한 벼 유전자원을 탐색하였다.
- 앞으로 본 논문에서 검정된 수당립수 증진 분자표지 5종과 유전자원의 유전형을 정보를 바탕으로 벼 수량성 증진 육종에 활용하고자 한다.
제안 방법
- 수당립수 증진 유전자 5종의 대립유전형에 따라 유전자원의 haplotype을 분류하였다. 5종의 유전자에 따른 haplotype의 종류가 이론적으로는 총 16 가지이나, 본 논문에서 활용한 유전자원(479점)은 총 13개의 haplotype으로 나누어졌다(Table 2). 이 중 haplotype 1와 haplotype 13 그룹이 각각 133점과 291점으로 가장 많았다.
- Apo1/SCM2 유전자의 분자표지는 프로모터 영역(-445 bp)의 12 bp의 삽입을 이용하여 설계하였다. 수량증진 Apo1 유전형과 대립유전형인 apo1의 예상 PCR 산물 크기는 각각 332 bp과 320 bp으로 3% 아가로즈겔을 이용한 전기영동으로 유전형을 판독하였다(Fig.
- gov/nucleotide)에서 확보하였다. BioEdit v7.2.6 (Tom Hall) 프로그램을 이용하여 각각의 유전자에 대하여 DNA 다형성 영역을 확인하고 NCBI Primer-BLAST (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/)을 이용하여 프라이머를 설계하였다(Table 1). Nal1과 Ghd7 유전자의 프라이머는 Kim 등의 연구에서 보고된 것을 이용하였다(Kim et al.
- 2016). Ghd7과 Nal1 유전자의 대립유전형은 전기영동 후 각각의 프라이머 조합에 따른 PCR 증폭 여부에 따라 판독하였다. Ghd7-05SNP-F과 Ghd7-05SNP-TR 프라이머를 이용하였을 경우 수당립수 증진 Ghd7-1대립유전형이, Ghd7-05SNP-F 과 Ghd7-05SNP-AR 프라이머를 이용하였을 경우 수당립수 감소되는 Ghd7-2대립유전형이 증폭되었다(Fig.
- Nal1 유전자와 Ghd7 유전자는 대립 유전형간 다형성이 SNP로 존재하였다. Ghd7유전자는 2번 엑손의 A/T SNP를 이용한 분자표지를 설계하였으며, Nal1 유전자는 3번 엑손의 G/A SNP를 이용한 분자표지를 각각 사용하였다(Kim et al. 2016). Ghd7과 Nal1 유전자의 대립유전형은 전기영동 후 각각의 프라이머 조합에 따른 PCR 증폭 여부에 따라 판독하였다.
- 아가로즈겔을 이용한 전기영동을 통하여 각각의 유전자에 대한 대립유전자형을 편리하게 판독할 수는 분자표지를 설계하였다. Gn1a와 dep1, Apo1 유전자의 대립유전자형은 하나의 아가로즈젤에서 PCR 산물의 크기로 판독할 수 있는 In/del 분자표지를 이용하였으며, Ghd7과 Nal1유전자의 유전형은 SNP의 염기서열 차이를 이용하여 두개의 아가로즈젤을 이용하여 PCR의 증폭 여부로 판독이 가능한 SNP 분자표지를 이용하였다. 설계한 분자표지를 이용하여 각각의 유전자에 대한 대립유전자형 검정이 가능하지를 검정하기 위하여 일미, 일품 등 자포니카형 품종 5점과 IR64, IR72 등 인디카형 3점, 그리고 통일형 품종인 다산벼, 한아름벼을 선발하여 PCR 산물을 아가로즈겔에서 전기영동하여 유전형을 검정하였다(Fig.
- 수당립수 증진 유전형인 Gn1a는 gn1a 대립유전자형의 염기서열에서 5’ UTR 영역과 1번 엑손 영역에 각각 16 bp와 6 bp의 결실되어 있다. Gn1a의 유전자에서 이 결실 영역(22 bp)를 이용한 Gn1a유전자 특이 분자표지를 설계하였다. 수당립수증진 대립유전자형인 Gn1a과 gn1a대립유전자형의 예상 PCR 산물 크기는 각각 654 bp과 682 bp이다.
- (E) Nal1. PCR products of Gn1a and dep1, Apo1 were electrophoresed on the 3% agarose gel and the allelic variation for each gene was examined with PCR product size. Ghd7-1 allele was amplified with the Ghd7- 05SNP-F and Ghd7-05SNP-TR primer set and Ghd7-2 allele was amplified with the Ghd7-05SNP-F and Ghd7-05SNP-AR primer set.
- PCR 조건은 94°C 30초, 58°C 30초, 72°C 30초의 사이클을 35회 반복하였다.
- 이러한 가능성을 분석하기 위하여 Nal1의 대립유전자형은 다르며, 이외 4종의 수당립수 유전자의 대립유전자형이동일한 haplotype을 이용하여 분석하고자 하였다. 각각의 haplotype중 유전자원의 수가 분석 가능한 haplotype 12과 haplotype 13을 비교하였다. 이 결과 Nal1-japonica 대립유전자형을 가지고 있는 haplotype 13의 수당립수 평균은 115 ± 19.
- 기능 획득 돌연변이(gain-of-function mutation) 유전형인 dep1은 Dep1유전형 염기서열에 중 5번 엑손에 637 bp의 결실과 12 bp가 삽입이 존재하나, 종결코돈뒤쪽1Kb 위치에 266 bp의 결실이 존재하여 이 부위를 이용하여 분자표지를 설계하였다. 수량증진 dep1 유전형과 대립 유전형인 DEP1의 PCR 산물 크기는 각각 179 bp와 445 bp로 아가로즈겔에서 쉽게 판독이 가능하였다 (Fig.
- 시험재료는 5월 1일 파종하고, 30일 유묘를 이용하여 재식거리 30×15 cm로 1주 1본으로 이앙하였다. 농촌진흥청 벼 표준재배법에 준하여 재배하고 주당 수수 및 수당립수천립중, 등숙비율(grain filling rate)을 3주씩 5반복으로 조사하였다. 수당립수는 이삭수에 총립수를 나누어 조사하였다.
- 벼 수량성 증진을 위하여 수당립수 증진 유전자로 보고된 5종의 유전자에 대한 분자표지를 검정하고 유전자원 479점에서 이들의 유전자에 대한 유전형을 검정하였다. 판독이 용이한 Gn1a및 DEP1, Apo1유전자의 In/del 분자표지를 각각 개발하였고 Ghd7과 Nal1 유전자에 대하여서는 기존 보고된 SNP 분자표지를 이용하여 편리성을 검정하였다.
- Gn1a와 dep1, Apo1 유전자의 대립유전자형은 하나의 아가로즈젤에서 PCR 산물의 크기로 판독할 수 있는 In/del 분자표지를 이용하였으며, Ghd7과 Nal1유전자의 유전형은 SNP의 염기서열 차이를 이용하여 두개의 아가로즈젤을 이용하여 PCR의 증폭 여부로 판독이 가능한 SNP 분자표지를 이용하였다. 설계한 분자표지를 이용하여 각각의 유전자에 대한 대립유전자형 검정이 가능하지를 검정하기 위하여 일미, 일품 등 자포니카형 품종 5점과 IR64, IR72 등 인디카형 3점, 그리고 통일형 품종인 다산벼, 한아름벼을 선발하여 PCR 산물을 아가로즈겔에서 전기영동하여 유전형을 검정하였다(Fig. 1).
- 수당립수 증진 유전자 5종의 대립유전형에 따라 유전자원의 haplotype을 분류하였다. 5종의 유전자에 따른 haplotype의 종류가 이론적으로는 총 16 가지이나, 본 논문에서 활용한 유전자원(479점)은 총 13개의 haplotype으로 나누어졌다(Table 2).
- 농촌진흥청 벼 표준재배법에 준하여 재배하고 주당 수수 및 수당립수천립중, 등숙비율(grain filling rate)을 3주씩 5반복으로 조사하였다. 수당립수는 이삭수에 총립수를 나누어 조사하였다. 등숙비율(%)는 염농도 1.
- 시험재료는 5월 1일 파종하고, 30일 유묘를 이용하여 재식거리 30×15 cm로 1주 1본으로 이앙하였다.
- 아가로즈겔을 이용한 전기영동을 통하여 각각의 유전자에 대한 대립유전자형을 편리하게 판독할 수는 분자표지를 설계하였다. Gn1a와 dep1, Apo1 유전자의 대립유전자형은 하나의 아가로즈젤에서 PCR 산물의 크기로 판독할 수 있는 In/del 분자표지를 이용하였으며, Ghd7과 Nal1유전자의 유전형은 SNP의 염기서열 차이를 이용하여 두개의 아가로즈젤을 이용하여 PCR의 증폭 여부로 판독이 가능한 SNP 분자표지를 이용하였다.
- 유전자원에서 유전자의 대립유전자형 분석을 위하여 PCR solution은 25 µl로 DNA 100ng, 프라이머 1 µmol, dNTP 20 µM, Taq DNA polymerase 1 unit (GenetBio., Korea)의 조성으로 수행하였다.
- 이 결과는 Nal1은 다른 4종의 수당립수 증진 유전자보다 수당립수 효과가 크지 않거나, 유전자원의 유전적 배경에 따라 Nal1의 수당립수 증진 효과가 차이 날 것으로 추측되었다. 이러한 가능성을 분석하기 위하여 Nal1의 대립유전자형은 다르며, 이외 4종의 수당립수 유전자의 대립유전자형이동일한 haplotype을 이용하여 분석하고자 하였다. 각각의 haplotype중 유전자원의 수가 분석 가능한 haplotype 12과 haplotype 13을 비교하였다.
- 수당립수 증진 유전자의 분자표지 개발과 더불어 해당 유전자의 수량증진 유전형을 보유한 유전자원의 정보를 확보하는 것이 중요하다. 이를 위하여 국립식량과학원 남부작물부에서 보유하고 있는 유전자원 479점에 대하여 수당립수 증진 유전자 5종에 대한 각각의 대립유전형을 분석하였다. Gn1a 유전자의 대립유전자형을 분석하였을 경우 수량증진형인 Gn1a 대립유전자형을 보유한 유전자원은 155점이였으며, 수량감소형인 gn1a대립유전자형을 보유한 유전자원은 324점으로 확인되었다.
- 벼 수량성 증진을 위하여 수당립수 증진 유전자로 보고된 5종의 유전자에 대한 분자표지를 검정하고 유전자원 479점에서 이들의 유전자에 대한 유전형을 검정하였다. 판독이 용이한 Gn1a및 DEP1, Apo1유전자의 In/del 분자표지를 각각 개발하였고 Ghd7과 Nal1 유전자에 대하여서는 기존 보고된 SNP 분자표지를 이용하여 편리성을 검정하였다. 이들 분자표지는 아가로즈젤에서 각각의 유전형 판독이 용이하기에 벼 수량성 향상을 위한 분자육종에 적용이 가능할 것으로 기대되었다.
- PCR 산물을 3% 아가로스젤에서 50 ~ 60분간 전기영동 한 후 UV 조명 하에서 사진을 확보였다. 확보한 전기영동 사진을 예상 PCR 산물의 크기와 비교하여 각각의 유전자에 대한 대립유전자형을 분석하였다.
대상 데이터
- Gn1a와 dep1, SCM2 유전자의 염기서열은 각각 유전자 클로닝에 이용된 유전자원의 염기서열을 NCBI GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide)에서 확보하였다. BioEdit v7.
- 본 시험은 밀양지역(N35ﾟ50’)에 있는 국립식량과학원 남부작물부 시험포장에서 수행되었다.
- 본 시험은 밀양지역(N35ﾟ50’)에 있는 국립식량과학원 남부작물부 시험포장에서 수행되었다. 실험재료는 국립식량과학원에서 보유하고 있는 벼 유전자원 및 품종 479점을 이용하였다. 시험재료는 5월 1일 파종하고, 30일 유묘를 이용하여 재식거리 30×15 cm로 1주 1본으로 이앙하였다.
- 유전자원 487점을 이앙 후 10일(40일모) 잎을 채취하고 DNA 분리에 이용하였다. 채취한 잎을 TissueLyser II system (QIAGEN, UK)을 이용하여 분쇄하였다.
- 또한 유전자원에서는 각각의 유전자원에 따라 해당 유전자를 제외한 유전자 다양성이 존재하며, 염색체상의 유전자의 다양성으로 해당 유전자의 효과가 각각의 유전자원에서 효과가 다르게 나타난다. 유전자원에서의 이들 수당립수 증진 유전자 5종의 수량증진 효과를 분석하기 위하여 유전형 분석에서 활용한 479점의 유전자원 중 식량과학원 남부작물부 시험포장에 정상 생육하는 396점의 유전자원 선발하고 수당립수 및 수수 등 수량구성요소를 조사하였다. Gn1a유전자의 경우 수량증진형인 Gn1a대립유전자형을 보유한 유전자원 155점의 평균 주당 이삭수가 수량감소형인 gn1a 대립유전자형을 보유한 유전자원 324점의 평균 주당 이삭수에 비하여 주당 이삭 수는 0.
이론/모형
- gov/tools/primer-blast/)을 이용하여 프라이머를 설계하였다(Table 1). Nal1과 Ghd7 유전자의 프라이머는 Kim 등의 연구에서 보고된 것을 이용하였다(Kim et al. 2016).
성능/효과
- dep1 유전자는 수량증진형인 dep1 대립유전자형을 보유한유전자원은 138점이였으며, 수량감소형인 DEP1 유전형은 341점으로 조사되었다. Apo1/SCM2 유전자에 대한 수량증진형(Apo1)과 수량감소형(apo1) 대립유전형은 각각 150점, 329점으로 검정되었다. Ghd7 유전자는 Ghd7-1유전형은 151점, Ghd7-2유전형은 328점으로 분류되었다.
- Apo1유전자의 경우 수량증진형인 Apo1대립유전자형 유전자원보다 수량감소형인 apo1 대립유전형 유전자원에 비하여 주당 이삭 수는 0.6개 감소하였으나, 수당립수는143.5개 ± 23.64로 28.4개 증가하였다.
- 4개 증가하였다. Ghd7 유전자의 경우 수량감소형인 Ghd7-1 대립유전자형 보유 유전자원이 수량감소형인 Ghd7-2 대립유전자형 보유 유전자원에 비하여 주당이삭 수는 0.6개 감소하였며, 수당립수는 28.9개 증가하였다. Gn1a 유전자와 같이 dep1 및 Apo1, Ghd7 유전자들의 대립유전자형에 따라 등숙비율은 약 2.
- 9개 증가하였다. Gn1a 유전자와 같이 dep1 및 Apo1, Ghd7 유전자들의 대립유전자형에 따라 등숙비율은 약 2.5 ~ 3.5%정도 차이를 나타내었으나, 통계적 유의성은 나타내지 않았다. 또한 천립중도 이들 유전자의 대립유전자형과는 무관하게 21.
- 6개 증가하였다(Table 3).Gn1a 유전자의 대립유전자형에 따른 유전자원의 등숙비율 및 천립중에는 영향을 미치지 못하는 것으로 것으로 판단되었다.
- 이를 위하여 국립식량과학원 남부작물부에서 보유하고 있는 유전자원 479점에 대하여 수당립수 증진 유전자 5종에 대한 각각의 대립유전형을 분석하였다. Gn1a 유전자의 대립유전자형을 분석하였을 경우 수량증진형인 Gn1a 대립유전자형을 보유한 유전자원은 155점이였으며, 수량감소형인 gn1a대립유전자형을 보유한 유전자원은 324점으로 확인되었다. dep1 유전자는 수량증진형인 dep1 대립유전자형을 보유한유전자원은 138점이였으며, 수량감소형인 DEP1 유전형은 341점으로 조사되었다.
- 수당립수증진 대립유전자형인 Gn1a과 gn1a대립유전자형의 예상 PCR 산물 크기는 각각 654 bp과 682 bp이다. Gn1a유전자는 GC 비율이 68.7%로 높아 일반 PCR 조건에서는 비특이적 PCR 산물이 증폭되었으나, GC rich 버퍼을 이용한 PCR 조건에는 Gn1a유전자가 특이적으로 증폭되었다. PCR 수행 후 PCR 산물을 아가로즈겔을 이용한 전기영동에서 각각의 대립유전자형 판독이 용이하였다(Fig.
- Gn1a유전자의 경우 수량증진형인 Gn1a대립유전자형을 보유한 유전자원 155점의 평균 주당 이삭수가 수량감소형인 gn1a 대립유전자형을 보유한 유전자원 324점의 평균 주당 이삭수에 비하여 주당 이삭 수는 0.8개 감소하였으나, 각각의 대립유전자형을 보유한 유전자원의 평균 수당립수는 142.8개 ± 23.77, 115.3개 ± 19.29로 수량증진형인 Gn1a이 수량감소형인 gn1a 보다 수당립수가 27.6개 증가하였다(Table 3).
- 8개/주 감소하였으나 수당립수는 이삭당 27 ~ 29개 증진되었다. Nal1 유전자는 유전적 배경에 따라 효과가 다르게 나타나며, Nal1-japonica 대립유전자형의 수당립수 증진 효과보다 Nal1-indica 대립유전자형이 감소효과가 큰 것으로 추측되었다.
- 7%로 높아 일반 PCR 조건에서는 비특이적 PCR 산물이 증폭되었으나, GC rich 버퍼을 이용한 PCR 조건에는 Gn1a유전자가 특이적으로 증폭되었다. PCR 수행 후 PCR 산물을 아가로즈겔을 이용한 전기영동에서 각각의 대립유전자형 판독이 용이하였다(Fig. 1A).
- dep1 유전자의 경우 수량증진형인 dep1 보유 유전자원과 수량감소형인 Dep1 보유 유전자원의 주당 이삭 수는 12.9개± 2.42, 13.6개 ± 2.27로 수량증진형인 dep1 대립유전자형의 유전자원 평균 주당 이삭 수가 0.7개 작았다.
- 근동질계통 및 형질전환체를 이용한 연구를 통하여 수당립수 증진 유전자 5종의 수량증진 효과가 규명되었다. 수량 형질은 양적형질로 다양한 유전자와 재배환경조건에 영향을 받는다.
- 2014). 기존 보고와 같이 SPIKE-01SNP-GF과 SPIKE01SNP-R 프라이머를 이용하였을 경우 Nal-indica 대립유전 전형이, SPIKE-01SNP-AF 와 SPIKE-01SNP-R 프라이머를 이용하였을 경우 Nal-japonica 대립유전형이 증폭되었다(Fig. 1E).
- 수당립수를 증진하는 것으로 보고된 5종의 유전자에 대한 대립유전자형을 아크릴아마이드젤을 이용한 대립유전형 판독 시스템보다 아가로즈젤을 이용하여 검정 시간이 단축할 수 있었다. 특히, 하나의 젤에서 PCR 산물의 크기 비교 및 두개의 젤에서의 PCR 산물의 유무로 대립유전형을 판독함으로써 대량 검정이 가능하였다.
- Apo1/SCM2 유전자의 분자표지는 프로모터 영역(-445 bp)의 12 bp의 삽입을 이용하여 설계하였다. 수량증진 Apo1 유전형과 대립유전형인 apo1의 예상 PCR 산물 크기는 각각 332 bp과 320 bp으로 3% 아가로즈겔을 이용한 전기영동으로 유전형을 판독하였다(Fig. 1C).
- 기능 획득 돌연변이(gain-of-function mutation) 유전형인 dep1은 Dep1유전형 염기서열에 중 5번 엑손에 637 bp의 결실과 12 bp가 삽입이 존재하나, 종결코돈뒤쪽1Kb 위치에 266 bp의 결실이 존재하여 이 부위를 이용하여 분자표지를 설계하였다. 수량증진 dep1 유전형과 대립 유전형인 DEP1의 PCR 산물 크기는 각각 179 bp와 445 bp로 아가로즈겔에서 쉽게 판독이 가능하였다 (Fig. 1B). dep1과 DEP1 대립유전자형의 PCR 산물 크기 차이가 커1% 아가로즈겔에서도 판독이 가능하였다.
- 95 내외로 비슷하게 조사되었다. 위 시험 결과를 바탕으로 이들 유전자들은 수수 감소 폭보다 수당립수 증가 효과가 강하여 단위면적당 벼 수량이 증진할 수 있을 것으로 예상되었다.
- 유전자원 396점의 수량구성요소를 비교하였을 때, Nal1을 제외한 4종의 수당립수 증진 유전자의 수량증진 대립유전자형에서 이삭 수가 0.6 ~ 0.8개/주 감소하였으나 수당립수는 이삭당 27 ~ 29개 증진되었다. Nal1 유전자는 유전적 배경에 따라 효과가 다르게 나타나며, Nal1-japonica 대립유전자형의 수당립수 증진 효과보다 Nal1-indica 대립유전자형이 감소효과가 큰 것으로 추측되었다.
- 유전자원 479점에서 수당립수 증진 유전자 5종의 유전형을 분석하였을 때 총 13개의 haplogype으로 분류되었다. 대부분의 Indica 품종과 Japonica 품종은 haploptype 1과 haplotype13에 속하였다.
- 이 결과 Nal1-japonica 대립유전자형을 가지고 있는 haplotype 13의 수당립수 평균은 115 ± 19.6이였으며, Nal1-indica 대립유전자형을 가지고 있는 91 ± 17.0이였다.
- 특히, 대부분의 Indica 품종은 품종 haplotype 1 그룹에 속하였고, 대부분의 Japonica 품종은 haplotype 13 그룹에 속하였다. 이 결과는 Japonica 및 Indica 아종간에 공통적인 대립유전형을 보유하고 있다는 것을 의미하며, 지금까지의 대부분의 육종이 아종 내에서의 Japonica 품종 개발을 위하여 Japonica 유전자원을 활용하였으며, Indica 품종 개발을 위하여 Indica 유전자원을 활용한 교잡 육종을 통해서 발전 하였음을 의미한다. 이들 두 haplotype을 제외한 유전형 그룹은 모두 55점으로 각각의 haplotype에 따른 유전자원은 1점에서 23점으로 Japonica 유전자원과 Indica 유전자원간에 교잡 육종을 통해 육성된 유전자원일 가능성이 높았다.
- 1개 적었다. 이 결과는 Nal1은 다른 4종의 수당립수 증진 유전자보다 수당립수 효과가 크지 않거나, 유전자원의 유전적 배경에 따라 Nal1의 수당립수 증진 효과가 차이 날 것으로 추측되었다. 이러한 가능성을 분석하기 위하여 Nal1의 대립유전자형은 다르며, 이외 4종의 수당립수 유전자의 대립유전자형이동일한 haplotype을 이용하여 분석하고자 하였다.
- 0이였다. 이 결과를 통하여 Nal-japonica 대립유전자형이Nal-indica 대립유전형보다 수당립수 증진에 유리할 것으로 추측할 수 있었다.
- 이 결과는 Japonica 및 Indica 아종간에 공통적인 대립유전형을 보유하고 있다는 것을 의미하며, 지금까지의 대부분의 육종이 아종 내에서의 Japonica 품종 개발을 위하여 Japonica 유전자원을 활용하였으며, Indica 품종 개발을 위하여 Indica 유전자원을 활용한 교잡 육종을 통해서 발전 하였음을 의미한다. 이들 두 haplotype을 제외한 유전형 그룹은 모두 55점으로 각각의 haplotype에 따른 유전자원은 1점에서 23점으로 Japonica 유전자원과 Indica 유전자원간에 교잡 육종을 통해 육성된 유전자원일 가능성이 높았다. 또한 이들 55점의 유전자원은 벼 육종 및 유전체 분석을 위한 유전 다양성을 위해 중요한 유전자원으로 판단되었다(Table 2).
- 수당립수를 증진하는 것으로 보고된 5종의 유전자에 대한 대립유전자형을 아크릴아마이드젤을 이용한 대립유전형 판독 시스템보다 아가로즈젤을 이용하여 검정 시간이 단축할 수 있었다. 특히, 하나의 젤에서 PCR 산물의 크기 비교 및 두개의 젤에서의 PCR 산물의 유무로 대립유전형을 판독함으로써 대량 검정이 가능하였다. 이를 이용하여 벼 수량증진을 위한 MAS 육종 현장에 적용 가능 할 것으로 기대 되었다.
- 하지만 본 논문에서 검정한 396점의 유전자원의 수량구성요소를 분석한 결과 수량증진 대립유전자형으로 판단한 Nal1-japonica보유 유전자원의 평균 주당 이삭수는 13.5 ± 2.20으로 수량감소 대립유전자형보다 0.3개 많았으며, 수당립수는 116.3 ± 18.47로 22.1개 적었다.
후속연구
- 대부분의 Indica 품종과 Japonica 품종은 haploptype 1과 haplotype13에 속하였다. 나머지 haplotype에 속한 55점의 유전자원은 수당립수 증진 유전자에 대한 유전다양성을 보유한 자원으로 유전체 분석 등을 위한 핵심집단으로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.
- 이들 유전자의 집적에 따른 수당립수 증진 효과를 분석하기 위하여 본 논문에서 개발된 수당립수 증진 유전자의 분자표지를 이용한 MAS를 통하여 동일한 모본에 유전자가 도입된 근동질계통의 육성이 필요하며, 근동질계통을 활용하여 유전자 집적 효과를 규명할 필요가 있다. 앞으로 검정된 수당립수 증진 유전자의 분자표지와 유전자원의 유전형 정보를 바탕으로 벼 수량성 증진 품종 개발의 육성 시간을 단축할 수 있을 것으로 기대된다.
- 판독이 용이한 Gn1a및 DEP1, Apo1유전자의 In/del 분자표지를 각각 개발하였고 Ghd7과 Nal1 유전자에 대하여서는 기존 보고된 SNP 분자표지를 이용하여 편리성을 검정하였다. 이들 분자표지는 아가로즈젤에서 각각의 유전형 판독이 용이하기에 벼 수량성 향상을 위한 분자육종에 적용이 가능할 것으로 기대되었다.
- 수당립수 증진 유전자 5종의 유전자 집적에 따른 유전자의 수당립수 증진 효과를 분석하고자 하였으나, 보유하고 있는 유전자원의 유전 다양성 크지않아 분석 결과의 신뢰성 확보가 어려웠다. 이들 유전자의 집적에 따른 수당립수 증진 효과를 분석하기 위하여 본 논문에서 개발된 수당립수 증진 유전자의 분자표지를 이용한 MAS를 통하여 동일한 모본에 유전자가 도입된 근동질계통의 육성이 필요하며, 근동질계통을 활용하여 유전자 집적 효과를 규명할 필요가 있다. 앞으로 검정된 수당립수 증진 유전자의 분자표지와 유전자원의 유전형 정보를 바탕으로 벼 수량성 증진 품종 개발의 육성 시간을 단축할 수 있을 것으로 기대된다.
- 특히, 하나의 젤에서 PCR 산물의 크기 비교 및 두개의 젤에서의 PCR 산물의 유무로 대립유전형을 판독함으로써 대량 검정이 가능하였다. 이를 이용하여 벼 수량증진을 위한 MAS 육종 현장에 적용 가능 할 것으로 기대 되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.