초록 ▼

${\circled}$ 현재 국내외적으로 아그로박테리움을 이용하여 살충성 유전자를 형질전환 보고는 다양하며, 이중 나비목 곤충에 강독성을 보이는 cryI type에 속하는 유전자의 형질전환체는 면화, 콩, 벼, 담배 토마도, 알파파, 배추 등 다양한 작물에 이루어지고 있다.
${\circled}$ 해충에 살충력을 보이는 Bacillus thuringiensis의 내독소 단백질 유전자 cryIAc를 작물에 잘 발현되도록 Bt 본래의 내독소 단백질 유전자 cryIAc 3,537 bp 중 곤충

${\circled}$ 현재 국내외적으로 아그로박테리움을 이용하여 살충성 유전자를 형질전환 보고는 다양하며, 이중 나비목 곤충에 강독성을 보이는 cryI type에 속하는 유전자의 형질전환체는 면화, 콩, 벼, 담배 토마도, 알파파, 배추 등 다양한 작물에 이루어지고 있다.
${\circled}$ 해충에 살충력을 보이는 Bacillus thuringiensis의 내독소 단백질 유전자 cryIAc를 작물에 잘 발현되도록 Bt 본래의 내독소 단백질 유전자 cryIAc 3,537 bp 중 곤충 독성에 직접 관련있는 앞부분 1,853 bp을 수정 합성된 cryIAc 유전자로 식물 발현 벡터를 제작하고 벼에 형질 전환 하였음
${\circled}$ Cry1A(c) 유전자(Bt9)를 pSB11 벡터에 삽입하여 낙동벼에 형질전환 시키고 T0세대로부터 T5세대를 유지하였다. 이중 강력하게 혹명나방에대하여 내충성을보이는 한계통을 선발하여 현재 event로 육성하였고 혹명나방 저항성벼로 명명하였다(C7-1-9-1).
${\circled}$ 이를 품종화하기 위한 기초연구로 중부,호남,영남지역에 농업특성을 조사하였다. 또한 환경위해성 예비시험을 위한 목적으로 혹명나방 저항성벼의 비목적 곤충에 미치는 영향 및 곤충상의 변화, 잡초화 및 유전자이동 가능성 연구, 토양미생물상 변화양상 비교연구, 병발생양상 변화 비교연구, 영양성분 비교 연구등을 실시하였다.
${\circled}$ Bacillus popilliae 균주의 chr.DNA로부터 cryBP toxin 유전자를 분리하여, 염기서열 분석을하였다. 분석 결과 전체 coding region은 2121bp임을 확인하였다.
${\circled}$ 벼 형질전환체를 제작하여 현재 530계통중에 살충력이있는 벼를 선발하여 그중RCg2 프로모터를 이용하여 만든 형질전환체에서 벼물바구미에 대한 내충성을 가지는 것을 확인하였다.
${\circled}$ 본 유전자 및 B.t.tenebrionis(Btt) 독소 유전자를 벼에서 발현 시킬 수 있게 하기 위해서 벼 endosperm specific glutelin gene의 promoter를 이용하여 형질 전환 벡터를 제조하여 현재 475계통중에 Southern blot결과 성공적으로 유전자를 확인하였고 현재 살충력이있는 계통을 선발중에있다.
${\circled}$ Btt(cryIIIa) 독소 유전자를 함유한 감자를 개발하였다. 엽록체 형질전환을위한 유전자총을 이용한 운반체를 작성하기 위하여 살충성유전자를 지닌 운반체를 작성하여 형질전환 체계를 수립중에있다.

Abstract ▼

Genetic engineering of plants with insecticidal protein genes shows a promising way to increase insect resistance as well as to reduce pesticide application. To increase the expression of Bt genes in plants further, we modified the coding sequences of the bacterial pesticidal gene (CryIAc) to the co

Genetic engineering of plants with insecticidal protein genes shows a promising way to increase insect resistance as well as to reduce pesticide application. To increase the expression of Bt genes in plants further, we modified the coding sequences of the bacterial pesticidal gene (CryIAc) to the codons preferred by the plants. To construct a transformation vector fo effective expression of genes in green tissues, we used the promoter of small subunit gene of ribulose biphosphate carboxylase/oxygenase (rbcS) and its transit peptide (TP). In the vector construct the modified synthetic Cry1Ac is under the control of the rice rbcS promotor fused to its TP sequence for chloroplast-targeted expression. Several fertile transgenic lines were generated by using the Agrobacterium transformation procedure and examined on the expression levels of transgenic lines. In insect-resistance assay of the paddy field, some lines showed strong-toxic levels against natural infestations of the rice leaf folder (RLF). The selected lines exhibited high and stable resistance against natural and artificial infestations by the RLF. Continually. RLF resistant lines were proliferated during the period of T2 to T5 generations. RLF resistant lines revealed that the expression levels of Cry1Ac genes, which analysed through molecular analysis, were remained steadily throughout consecutive generations. Cry1Ac-Insecticidal proteins also were signaled by Bt-Cry1Ac immunostrip kit, consecutively. The best three-excellent sub-lines were nominated after checking the growth, yield and genetic stability. On the other hand, to increase the possibility of variety and commercialization of leaffolder-resistant transformated (modified cry1Ac) rice, the nominated lines were continually being tested on the genetical and morphological features, and on the environmental adaptation through consecutive generation of RLF-resistant rice lines. We have also cloned two other bacterium-insecticidal genes, CryBP from B. popilliae and CryBtt from B. thuringiensis, under the rice actin promoter (ActI) and different root promoters, respectively, and transformed successfully into rice plants by Agrobacterium mediation methods. Several putative transgenic lines of CryBP and CryBtt genes containing ActI and root promoters were selected and obtained on PPT medium. Bar expression from transgenic plants was confirmed by using immunostrip-test kit, and we were also continuing to carry out other molecular analysis.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...7
• CONTENTS ...9
• 목차 ...10
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...11
• 가. 연구개발의 과학기술, 사회경제적 중요성...11
• 1) 기술적 측면...11
• 2) 경제.산업적 측면...14
• 3) 사회.문화적 측면...15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...16
• 가. 연구사례의 조사...16
• 1) 외국의 경우...16
• 2) 국내의 경우 ...16
• 3) 조사연구개발사례에 대한 평가...16
• 나. 세부 기술사항의 검토 분석...17
• (1) 국내?외 기술수준 비교표...17
• (2) 공정단위별로 주요 기술사항 및 그 기술수준의 분석평가를 다음 사항에 걸쳐 기술함...17
• 가) 외국의 경우...17
• 나) 국내의 경우...18
• 다) 개발되었거나 개발중인 새로운 기술...18
• (3) 기존 공정방법, 기술의 사례를 조사하여 다음 사항에 걸쳐 평가분석함...19
• 가) 기술적인 평가...19
• 나) 경제적인 평가...19
• 다) 산업기술에 미치는 파급효과 분석...19
• (4) 주요 관련기술의 검토...20
• 1. 식물 형질전환 기술...20
• 2. 조직배양기술...20
• 3. 형질전환 작물생산기술...20
• 4. 형질전환 작물 제품화 기술...20
• 다. 특허 및 기술도입과의 중복여부에 대한 검토?분석...21
• 1) 관련기술의 특허내용과 차이점 비교...21
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...22
• 제1절 Bacillus 살충성 유전자를 이용한 해충저항성 작물 개발 연구...22
• 1. 실험방법...23
• 2. 해충저항성 벼 형질전환체 생성...25
• 3. 혹명나방저항성 벼의 품종화...34
• 4. Bacillus 살충성 유전자를 이용한 해충저항성 작물생산을 위한 조직특이프로모...55
• 5. 딱정벌레목 살충성 유전자 전환체 작물개발연구...61
• 6. 엽록체형질전환에의한 내충성 작물 개발연구...91
• 7. 감자에서 내충성작물개발 연구...96
• 8. 살충성작물개발을 위한 생물검정연구...101
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...111
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...113
• 1)활용분야 ...113
• 2) 활용 방안 ...113
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...115
• 제7장 참고문헌 ...116