초록 ▼

본 연구에서는 여러 유용형질을 동시에 발현하는 다기능성 형질전환 어류를 개 발하고 이들의 분자유전육종을 통해 획기적 생산성 향상과 고부가가치를 창출하며, 자연수계에 외래 유전자를 오염시키지 않는 불임의 생태보존형 다기능성 형질전환 어류를 개발하였다.본 목표 달성을 위해 어류 유래의 내병성,성장호르몬 및 지질 대사에 관여하는 유전자와 marker유전자를 한개체의 어류에서 동시 대량 발현시킴 으로써 세균성 질병에 강하며, 빠르게 성장하고, HDL-cholesterol을 다량 어체에 축적하는 다기능성 형질전환 어류를 개발하고 이들을 단성

본 연구에서는 여러 유용형질을 동시에 발현하는 다기능성 형질전환 어류를 개 발하고 이들의 분자유전육종을 통해 획기적 생산성 향상과 고부가가치를 창출하며, 자연수계에 외래 유전자를 오염시키지 않는 불임의 생태보존형 다기능성 형질전환 어류를 개발하였다.본 목표 달성을 위해 어류 유래의 내병성,성장호르몬 및 지질 대사에 관여하는 유전자와 marker유전자를 한개체의 어류에서 동시 대량 발현시킴 으로써 세균성 질병에 강하며, 빠르게 성장하고, HDL-cholesterol을 다량 어체에 축적하는 다기능성 형질전환 어류를 개발하고 이들을 단성 (mono-sex), 복제 (clone), 불임 (sterile), 잡종 (hybrid), 3배체 (triploid)등의 유전육종기법을 중복 사용함으로써 다기능성 형질전환어류의 생산 기술을 정립하였다. 본 연구개발 을 통해 생산된 불임의 다기능 형질전환어류 생산 기술은 양식기간 단축에 따른 생 산단가의 절감을 통한 어민의 소득향상은 물론, 우리나라 어류양식의 가장 심각한 문제인 어병 만연과 이에 따른 항생제 남용에 의한 유해성의 문제를 동시에 해결 할 수 있는 핵심 기술을 제공하게 될 것이다.

Abstract ▼

Aquatic biotechnology especially with transgenic technology can provide the novel scope to deal the rising demands for the development of marine bioresources regarding food production and development of new bio-resources. Transgenic technologies has accelerated the progress not only in tailoring the

Aquatic biotechnology especially with transgenic technology can provide the novel scope to deal the rising demands for the development of marine bioresources regarding food production and development of new bio-resources. Transgenic technologies has accelerated the progress not only in tailoring the genome of aquatic animals by providing attractive model system with defined geno-and phenotypes, but also in food production by offering the powerful means to increase the efficiency of farming practices with desired traits acquired in animals. The present research targeted at the development of multi-functional transgenic fish with the simultaneous expression of several useful characteristics, promotion of the productivity and value-added products through genetic improvement, and the development of sterile multi-functional transgenic fish without gene contamination to natural environment. The fast-growing multi-functional transgenic mud loach with the characteristics of resistance to bacterial disease and ability of accumulation of HDL-cholesterol were produced and the technology to produce such fish was established through over expression of lectin, growth hormone, and apolipoprotein A1 genes by using the genetic improvement technologies such as sex reversal, artificial parthenogenesis, hybridization and production of polyploidy. The present research will provide the core-technology that will be used not only to improve the income of fish farmers but also to solve the problems associated with fish disease and over-use of antibiotics.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...24
• 제 1 절 연구개발의 목적...24
• 제 2 절 연구개발의 필요성...24
• 1. 연구개발의 기술적 필요성...24
• 2. 연구 개발의 경제, 산업적 필요성...26
• 3. 연구 개발의 사회, 문화적 필요성...26
• 제 3 절 연구개발 과제의 범위...27
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...30
• 제 1 절 형질전환어류 생산 및 분자 유전육종 기술 개발 현황...30
• 제2절 본 연구결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지 하는위치...32
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...36
• 제 1 절 어류 유용 유전자 자원의 탐색 및 발굴...36
• 1. 어종 선발 및 유전자 library 제작...36
• 2. Expressed sequence tag와 gene filtering을 이용한 발현 유전자의 대량 발굴 및 목적 유전자 탐색...39
• 제 2 절 고속성장 어류 개발...43
• 1. 고속 성장 유도용 발현벡터 개발...43
• 2. 유전자 이식 (미세현미주입) 기술의 최적화...59
• 3. 제1세대 형질전환체 개발 및 효과 분석...83
• 4. 제2세대 형질전환체 개발 및 계통 확립...84
• 제 3 절 고속성장 및 질병저항성 형질을 동시 획득한 형질 전환 어류 개발...96
• 1. 내병성 형질전환용 발현 벡터 개발...96
• 2. 고속성장 형질전환체를 대상으로 한 질병저항성 유전자 이식...101
• 3. Dual 형질전환체 계통 확립...108
• 제 4 절 형질전환 어류의 동형접합성 클론 집단 및 다기능성 형질전환 유전자소재 개발...119
• 1. 배우자 유전물질 불활성화 (처녀생식 반수체 생산) 기술 개발...119
• 2. 자성발생성 동형접합성 형질전환 어류 개발...121
• 3. 웅성발생성 동형접합성 형질전환 어류 개발...127
• 4. Isogenic dual transgenic homozygous로부터 인공처녀 생식을 통한 homozygous transgenic clone 집단 개발...136
• 5. 호르몬과 물리적 기법을 이용한 dual transgenic clone집단의 성전환 (sex reversal) 기술 최적화...146
• 6. 어류 영양, 소화, 질병등 물질 대사와 관련한 유전자원 탐색, 발굴 및 특성 연구...152
• 7. 조직 특이적 발현 유도용 프로모터 개발 및 발현벡터 제작...163
• 제 5 절 형질전환 4배체 클론 어류 기술과 신규 형질전환을 통한 신기능성 어류 개발...173
• 1. 형질전환 복제 어류의 성전환...173
• 2. 제 1 난할(1st mitosis) 억제 기술을 이용한 4배체(tetraploidy) 유도 기술 최적화...186
• 3. 형질전환 4배체 어류 기술 개발...190
• 4. 형질전환 4배체 어류 생식 계통 확립 및 성분화 조사...195
• 5. 유전자 이식을 이용한 신규 또는 대사관련 유전자의 구조 및 기능 분석...200
• 6. 신규 표현형을 획득한 형질전환 어류 개발 및 다기능성 강화...213
• 제6절 형질전환 불임 잡종3배체 개발 및 분자 육종된 계통의 다기능성 평가...219
• 1. 형질전환 단성 불임 3배체 기술 개발...219
• 2. 형질전환 단성 불임 잡종 3배체 기술 개발...235
• 3. 다기능성 형질전환 단성 잡종 3배체의 형질 평가...240
• 4. 안전시설에서의 양식 생산성 개선 정도 분석 및 평가...244
• 5. 어체 분석, 체성분, 체조성 및 panel test를 통한 상품의 우수성평가...246
• 6. 다목적 신규 형질전환 어류의 계통 확립, 이의 복합 분자유전육종...248
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...252
• 제1절 연구개발 목표의 달성도...252
• 제2절 관련분야의 기술 발전에의 기여도...260
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...262
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...264
• 제 7 장 참고문헌...270