○ DEB 돌연변이 집단으로부터 Pi5 suppressor 분석 - 완전 감수성 라인 M5465, M7023 분리 및 표현형 재검정 완료 - M5465에 대한 분자유전학적 특성 분석 완료: Pi5 locus내의 대략적인 100 Kb 소실 확인함 ○ Pi5 Tos17 돌연변이라인 제조 및 감수성 개체 분리 ○ 병 저항성 RDR 후보 유전자의 분리 - 도열병 광범위 저항성 조절 유전자 2개(OsSGT1, OsRAR1) 분리 완료 - 형질전환 벼 분석을 통해 도열병 저항성 신호전달의 핵심 인자임 입증<
○ DEB 돌연변이 집단으로부터 Pi5 suppressor 분석 - 완전 감수성 라인 M5465, M7023 분리 및 표현형 재검정 완료 - M5465에 대한 분자유전학적 특성 분석 완료: Pi5 locus내의 대략적인 100 Kb 소실 확인함 ○ Pi5 Tos17 돌연변이라인 제조 및 감수성 개체 분리 ○ 병 저항성 RDR 후보 유전자의 분리 - 도열병 광범위 저항성 조절 유전자 2개(OsSGT1, OsRAR1) 분리 완료 - 형질전환 벼 분석을 통해 도열병 저항성 신호전달의 핵심 인자임 입증 - 두 단백질은 in vitro, in vivo에서 상호작용함을 증명함 ○ Pi5 locus 170 kb 염기 서열 분석 - 170 kb 분석 완료(99% 정확도)하여 GenBank 등록 준비중임 - 도열병 균의 접종에 반응하여 특이적인 유도성 발현을 보이는 신규 유전자인 Ankyrin 발굴 ○ Pii와 Pi5 locus의 비교 분석 - Pi5 locus의 제놈 구조와 상당한 유사성을 보인 Pii locus로부터 2개의 R 유전자(Pii-2, Pii-3으로 명명; NBS-LRR 구조)를 분리 - 염기서열 분석을 통하여 Pi5-2/Pii-2, Pi5-3/Pii-3간에 NBS-LRR 단백질 구조에서 부분적인 차이를 발견함 - 35S::Pii-2, 35S::Pii-3을 발현하는 형질전환 벼 제작 및 종자 확보 완료함
Abstract▼
Rice blast, caused by Magnaporthe grisea, is a devastating disease that occurs in most rice growing areas. The use of resistant cultivars is a preferred method for controlling this disease. This method largely relies on the incorporation of resistance genes from wild species or traditional lines int
Rice blast, caused by Magnaporthe grisea, is a devastating disease that occurs in most rice growing areas. The use of resistant cultivars is a preferred method for controlling this disease. This method largely relies on the incorporation of resistance genes from wild species or traditional lines into improved cultivars. Due to a high degree of variability in the pathogen population in the field, new races frequently appear with the ability to overcome resistance in newly released cultivars. This rapid loss of resistance has catalyzed a search for broad spectrum and potentially durably resistant lines. Here, to understand the rice defense pathway involving broad-spectrum resistance to rice blast, first we have produced two large mutant populations of RIL260 carrying the Pi5 R (resistance) gene, a durable resistance cultivar, and isolated several Pi5 suppressor mutants, such as M5465 and M7023, susceptible to rice blast. Our further analysis revealed that both are intragenic mutants, as they have a large deletion of the Pi5 locus. Second, two RDR (Required for Disease Resistance) genes, OsSGT1 and OsRAR1, have been characterized in depth. The results clearly showed that loss of either of OsSGT1 and OsRAR1 genes leads to completely enhanced susceptibility to rice blast, which suggests that both are essential for rice blast resistance. In addition, OsSGT1 and OsRAR1 appeared to interact in vivo and invitro. Third, we have determined the entire genomic sequence of about 170-kb Pi5 locus, and found that the Pi5 resistance locus carries three NBS-LRR R genes, named Pi5-1, Pi5-2, and Pi5-3, and a novel rice blast-responsive gene named BSR (Broad-spectrum resistance-related gene). Fourth, we have also analyzed the Pii resistance locus since it has been previously reported that Pi5 and Pii loci are most likely allelic or tightly linked. Using RT-PCR analysis, we have cloned two NBS-LRR R genes referred to as Pii-2 and Pii-3 based on high sequence similarity with Pi5-2 and Pi5-3, respectively. Finally, we have transformed all the isolated R and RDR genes into an elite but susceptible cultivar Dongjinbyeo. Currently, all homozygous transgenic lines have been established for evaluation of rice blast resistance. These materials will be useful to develop rice plants with broad-spectrum resistance to rice blast isolates.
목차 Contents
제출문...1
보고서 초록...2
요약문...3
SUMMARY...7
CONTENTS...8
목차...9
제1장 연구개발과제의 개요...10
제2장 국내외 기술개발 현황...12
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과...13
1. Pi5 광범위 도열병 저항성 유전좌위 분석...13
2. 야생벼 Pi5 유전좌위 분석...16
3. 돌연변이 집단 확립 및 이병성 개체(suppressor)의 분리 및 분석...17
4. 광범위 도열병 저항성 조절 유전자(OsSGT1, OsRAR1) 분리 및 특성 규명...23
5. 벼 유사 병 반응(LMR; Lesion-Mimic Response)을 보이는 T-DNA 돌연변이체의 분석 및 신규 도열병 저항성 조절인자 분리...27
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