초록 ▼

국내 벼의 유전자원 확보를 위하여 미성숙 종자 등의 벼 cDNA 유전자 은행을 제조하고 이들로부터 얻어진 총 12,295개의 발현 유전자 부분염기서열 및 상동성을 분석하였으며 이중 약 7,500개의 단편 정보를 GenBandk에 등록하였다. 또한 벼 게놈의 annotaion과 과발현 형질 전환체 생성에 직접적으로 이용될 수 있는 완전 유전자은행을 Oliocpping과 PCR방법으로 제조하여 13,000개의 염기서열 및 상동성을 분석하여 3,000개의 완전유전자를 확보하였다. 벼 단편 및 완전 유정자원에 관한 정보를 국내외의 연구자들

국내 벼의 유전자원 확보를 위하여 미성숙 종자 등의 벼 cDNA 유전자 은행을 제조하고 이들로부터 얻어진 총 12,295개의 발현 유전자 부분염기서열 및 상동성을 분석하였으며 이중 약 7,500개의 단편 정보를 GenBandk에 등록하였다. 또한 벼 게놈의 annotaion과 과발현 형질 전환체 생성에 직접적으로 이용될 수 있는 완전 유전자은행을 Oliocpping과 PCR방법으로 제조하여 13,000개의 염기서열 및 상동성을 분석하여 3,000개의 완전유전자를 확보하였다. 벼 단편 및 완전 유정자원에 관한 정보를 국내외의 연구자들에게 제공하기 위한 방법으로 전 세계의 등록된 벼 EST 총 100,000여개의 염기서열을 포함한 DB와 이들의 상동성 분석 결과를 담은 PC용 DB인 RiceWin version 5.1 CD-ROM을 발간하여 배포하였다. 이 DB는 상동성 분석 결과에 의한 기능별 EST의 DB화 DB interfacr에 의한 검색기능을 가지고 있다. 이러한 벼 유전자원의 확보를 바탕으로 Transcript Consensus를 이용한 Singleton EST를 분리하였으며 이들 중 3,050 개 벼 발현 유전자를 함유하는 chip을 제조하였다. 또한 벼 단편 유전자 은행에 의한 중복도 문제를 극복하는 방법으로 high exon genomic library 제조방법을 개발하였으며 이 방법으로 제조된 유전자 은행으로부터 1,000 clone의 염기서열을 결정한 결과 약 46% 의 클론이 exon을 포함할 것으로 예측되었다.
유전자원의 확보롸 더불어 이들을 환경 스트레스에 대한 저항성 기작 연구에 이용할 수 있는 가능성을 알아보기위하여 벼 형질전환테를 제작하였다. 애기장대의 전사 조절 인자롸 상동성을 가진 전사 조절 인자를 벼(OSCBF)와 보리에서 (HvCBF) 분리하여 Ubiquitin promoter 를 이용한 형질전환벡터를 4종 제작하여 Agrobaterium을 이용한 벼 형질 전환 실험을 실시하였다. 그결과 형질전환벼 4종의 43계통을 얻었으며 lips5, lip 19등의 내한성 관련 유전자 7종의 발현 양상을 규명하였다.

Abstract ▼

AS an effort to understand the gene expression in transcriptome level and to provide genes that are useful for the development of transgenic rice with potential agronomic traits, rice cDNA libraries were constructed from RNA prepared from vaious rice tissues on different developmental stages. In tot

AS an effort to understand the gene expression in transcriptome level and to provide genes that are useful for the development of transgenic rice with potential agronomic traits, rice cDNA libraries were constructed from RNA prepared from vaious rice tissues on different developmental stages. In total, 12,295 clones were sequenced and analyzed with BLASTN and BLASTX. Amon these, 7,500 sequences were depostied in GenBank. In addition, full-length cDNA libraries were contructed using a combined method of each gene locus. Moreover, clones from this library might be directly used to contruct a ventor for over-experssion of gene of interest. When BLASTX were used to analyze sequences from 13,000 clones, 3,000 sequences potentially contained the first ATG suggesting that they have an open reading frame. Based on these sequence information, a CD-ROM, Rice Win v. 5.1 weremanufactured and distributed to the rice research community. This CD-ROM, also, carried 100,000 EST sequences deposited in publuc domain and the result of BLASTN and BLASTX analysis of those sequences. Based on trascript consensus, total 3,050 singleton ESTs were selected from 17,000 sequences obtained from this research to manufacture microarray chip, which can be used to test the gene expression in a whole cell. PCR products amplified from these clones were spotted on this chip resulting a Rice3K chip. As an effort to prepare coding sequences as DNA sources for a micoarray slide, we, also, tested coding region enriched genomic DNA libraries are achievable by S1 nuclease treatment of partially denatured rice genomic DNA. Sequence analysis of about 1,000 clones using BLASTIN and BLASTX searchs showed that 46% clones in the library have regions which share significantly similarity with sequence deposited in rice EST and nr data based. Clustering of these sequences suggested that no biased ligation during cloning process. This tequnique might be applicable in designing a high-density DNA array for an organism of which genome sequence is not available. For the stable expression of transgene in rice, vectors were developed for overexpression of cold responsive element bind factorrs from rice and barley under the control of ubiquitin pormoter. The vectors were introduced into Orysa sativa cv Nackdong using Agrobacterim mediated tranformation technique. Southern and RNA blot analyses of 43 lines from 4 rice transformants suggested that transgene were introduced as a single copt and stably expressed. The gene expression of 9 cold-inducibel transcription factors including lip5 and lip19 are being tested in these transformants.

목차 Contents

• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 11
• 1. 연구개발의 배경 및 필요성 ... 11
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16
• 1. 벼 발현유전자 대량 염기서열 및 유전정보 분석 ... 16
• 2. 벼 유전자 정보 전산화 및 상동성 분석 DB 구축 ... 27
• 3. 내한성, 내충성 형질전환 벼 개발 ... 33
• 4. 벼 유전자 DNA CHIP 개발 ... 51
• 5. 고집적 CHIP제조를 위한 벼 genomic 유전자 제조 ... 57
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 72
• 1. 계획대비 달성도 ... 72
• 2. 기타 연구성과 ... 73
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 74
• 1. 연구결과의 활용방안 및 파급효과 ... 74
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 76
• 제7장 참고문헌 ... 77
• 부록 ... 79
• 부록1. 7일 잎 30일 잎의 기능이 확인된 완전유전자은행의 BLASTX 분석표 ... 80
• 부록2. List of Exon Containing Sequences of S1 treated Arabidopsis Library ... 95
• 부록3. List of Exon Containing Sequences of S1 Nuclease Treated Rice Library ... 101