초록 ▼

방사선을 이용한 작물 품종개량과 유전분석 연구를 기존 돌연변이 육종기술과 생명공학기술을 접목하여 수행하였다. 기내선발 육종으로는 미분화 캘러스에 방사선을 처리하여 내염성, 5-MT, Cysteine 저항성 세포주를 선발하여 DNA 및 분자마커를 개발하고, 세포주로부터 선발 육성한 각 저항성 계통들을 포장에서 후대검정 및 유망계통을 선발하였다. 돌연변이 품종개발로는 벼의 단간, 조숙, 내병, 미질개선 변이체의 품종화 연구를 수행하여 “원청벼”를 국가 신품종으로 등재시켰으며, 원강벼, 원품벼, 원추벼, 흑광찰벼, 녹원찰벼 등 을 신품종

방사선을 이용한 작물 품종개량과 유전분석 연구를 기존 돌연변이 육종기술과 생명공학기술을 접목하여 수행하였다. 기내선발 육종으로는 미분화 캘러스에 방사선을 처리하여 내염성, 5-MT, Cysteine 저항성 세포주를 선발하여 DNA 및 분자마커를 개발하고, 세포주로부터 선발 육성한 각 저항성 계통들을 포장에서 후대검정 및 유망계통을 선발하였다. 돌연변이 품종개발로는 벼의 단간, 조숙, 내병, 미질개선 변이체의 품종화 연구를 수행하여 “원청벼”를 국가 신품종으로 등재시켰으며, 원강벼, 원품벼, 원추벼, 흑광찰벼, 녹원찰벼 등 을 신품종 출원하였고, 무궁화에서는 “꼬마”, “선녀”, “대광” 품종을 개발하여 신품종 출원 하였다. 또한 벼 및 무궁화의 유망 돌연변이 선발 계통을 대상으로 지역 적응성 시험 및 특성검정을 실시하였다. 그리고, 대두의 내병성 계통과 lipoxygenease 함량이 낮은 게통, 기능성 검정콩 등의 유망선발 계통의 후대검정 및 선발을 계속적으로 실시하였다. 기타 방사선 육종과 교잡육종 및 식물생명공학기법을 적용한 고추의 내병성 계통선발과 제초제 저항 성 세포주 선발 연구가 공동연구로 수행되었다.

Abstract ▼

To improve the crop varieties by using radiation mutation, various mutant lines were selected from the materials irradiated with gamma ray by both in vivo and in vitro mutagenesis. As in vitro selection breeding, various cell lines each with salt, 5-MT and Systeine tolerance were selected from the i

To improve the crop varieties by using radiation mutation, various mutant lines were selected from the materials irradiated with gamma ray by both in vivo and in vitro mutagenesis. As in vitro selection breeding, various cell lines each with salt, 5-MT and Systeine tolerance were selected from the irradiated calli of rice, and then DNA and molecular markers related with their tolerances were identified. And the rice mutant lines selected from cell lines were evaluated and then some of promising lines were selected by the field trial. Four mutant rice cultivars(Wonmibyeo, Wonpyongbyeo, Ueugseonchalbyeo, Wongwangbyeo) were released and their seeds were distributed to farmers. A high quality mutant rice cultivar, Woncheongbyeo, was newly registered. And developed five new cultivars, Wonkangbyeo, Wonpumbyeo, Wonchubyeo, Ileugkwangchalbyeo, Nogwonchalbyeo and three mutant cultivars of the rose of Sharon (Mugunglnva) such as Ggoma, Seonnyo, Daegwang were applied to register the national new cultivar list. About promising 30 mutant lines of rice and Mugunghwa were done the field trials and proliferation. Promising soybean mutant lines were selected for improvement of soybean disease resistant, ecological traits and soybean seed quality. Other related two researches not only on development of disease tolerant lines of hot pepper, but also on development of herbicide―resistant cell lines using radiation irradiation, were carried out as a joint projects.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...15
• CONTENTS...27
• 목차...31
• 제1장 연구개발과제의 개요...35
• 1. 연구개발의 목적...35
• 2. 연구개발의 필요성...35
• 3. 연구개발 내용 및 범위...38
• 제2장 국내${\cdot}$외 기술개발 현황...39
• 1. 고등식물에서 내염성 세포주의 선발 육종...39
• 2. 저장단백질 개선 세포주 선발 육종...42
• 3. 국내${\cdot}$외 식물 돌연변이 육종 현황...45
• 4. 국내외 기술수준 비교...50
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...51
• 제1절 연구내용 및 실험방법...51
• 1. 방사선 돌연변이 세포주 선발에 의한 내염성 벼 육성...51
• 가. 식물 재료 및 시약...51
• 나. 벼 성숙배에서 캐러스 유도 및 배양...51
• 다. 내염성 캐러스의 선발...51
• 라. 내염성 캘러스의 특성조사...52
• 마. 재분화 유도 및 식물체 특성조사...53
• 바. 내염성 계통 특성조사...54
• 사. DNA 분석...55
• 아. 단백질 분석...57
• 2. 돌연변이 기내선발에 의한 아미노산 고함유 벼 육종...60
• 가. 5MT 저항성 벼의 선발과 육성...60
• 나. 종자 저장 단백질 함량분석...60
• 다. Free amino acid 분석...60
• 라. Anthranilate Synthase (AS) 분석...60
• 마. $M_4$ 세대 5MT 저항성 개체의 AFLP 분석...61
• 바. SDS-PAGE 분석...61
• 사. Two-dimensional electrophoresis (2-DE) 분석...62
• 아. 항산화 효소 분석...62
• 자. cDNA library 구축...63
• 차. Differential Hybrydization (DH)...63
• 카. Northern blotting 분석...64
• 3. 방사선 돌연변이 기내선발을 통한 AZC 저항성 벼 선발...64
• 4. 벼 돌연변이 육종...64
• 5. 대두 돌연변이 육종...65
• 가. 내병성 돌연변이 계통 선발...65
• 나. 소립종 돌연변이 후대 검정...65
• 다. 중소립종 돌연변이 계통...66
• 라. 검정콩 돌연변이 계통의 형질조사...66
• 마. 밥밑콩 돌연변이 계통 선발...67
• 바. 야생콩과의 교배후대...67
• 사. 특수형질 돌연변이 계통 선발...67
• 아. 대두 유전자원의 증식...68
• 6. 무궁화 품종육성...68
• 제2절 연구결과 및 고찰...68
• 1. 방사선 돌연변이 세포주 선발에 의한 내염성 벼 육성...68
• 가. 내염성 캘러스 선발...69
• 나. 내염성 캘러스의 특징...69
• 다. 내염성 캘러스로부터 재분화...75
• 라. $M_2$ 식물체의 작물학적 특성 변이...75
• 마. $M_2$ 식물체에서 내염성 계통 선발...75
• 바. $M_3$세대에서 유묘 내염성 계통 선발 및 생리적 특성...80
• 사. 포장 내염성 계통 선발...86
• 아. RAPD 분석에 의한 내염성 계통 구분 및 밴드의 특성 검정...90
• 자. AFLP 분석에 의한 내염성 계통 구분 및 밴드의 특성검정...92
• 차. 2차원 전기영동에 의한 in vivo translation 확인...97
• 카. 도비도 간척지에서 내염성 재확인...98
• 2. 5MT 저항성 돌연변이 아미노산 고함유 벼 육종...104
• 가. MT 저항성 돌연변이의 선발과 특성...104
• 나. 5MT 저항성 관련 AFLP와 STS markers 개발...120
• 다. 5MT 저항성 돌연변이 벼의 생화학적 분석...127
• 라. ESTs 분석과 5MT 저항성 특이 발현 유전자 탐색...140
• 3. 방사선 돌연변이 기내선발에 의한 환경내성 벼 육성...157
• 가. AZC (Azetidine-2-carboxylic acid) 저항성 세포주의 선발...157
• 나. AZC 저항성 재분화체와 M2 식물체의 선발...158
• 다. 선발한 calli의 Nacl과 PEG에 대한 교차 저항성...158
• 라. Ploline 분석...159
• 마. 저항성 callus의 생리적 반응...159
• 바. RAPD 분석과 Southern hybridization...159
• 사. AFLP와 Clustering 분석...160
• 아. 단백질 분석...161
• 4. 고품질 벼 돌연변이 품종 육종...179
• 가. 벼 돌연변이 신품종 국가품종목록 등재 및 품종보호권 확보...179
• 나. 벼 우수 돌연변이 계통의 신품종 출원 및 품종보호원 출원...181
• 다. 벼 유망 돌연변이 계통의 생산력 및 지역적응 시험...181
• 라. 벼 육성 품종 종자 보급 및 홍보...190
• 5. 대두 돌연변이 계통육성...191
• 가. 원자력 시험농장의 기상상태...191
• 나. 내병성 돌연변이 계통 선발...194
• 다. 소립종 돌연변이 후대검정...196
• 라. 중소립종 돌연변이 계통...196
• 마. 검정콩 돌연변이 계통의 형질조사...198
• 바. 밥밑콩 돌연변이 계통 선발...199
• 사. 야생종 콩과의 교배 후대...200
• 아. 특수성분 변이체 선발...200
• 자. 대두 유전자원의 증식...201
• 6. 무궁화 돌연변이 품종 육성...215
• 가. 무궁화 선발계통의 품종등록 신청...215
• 나. 무궁화 신품종의 증식...215
• 다. 방사선 처리 후대의 선발...215
• 마. 시험농장의 연구용 수목의 이식...231
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...233
• 1. 연도별 연구목표 및 연구개발목표의 달성도...233
• 2. 관련분야 기술발전 등에의 기여도 및 파급효과...234
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...236
• 제6장 참고문헌...237
• 공동연구1...241
• 공동연구2...292
• 서지정보양식(국문)...377
• 서지정보양식(영문)...378