초록 ▼

본 연구를 수행하기 위하여 양배추, 브로콜리, 무를 재료로 사용하였다. 양배추, 브로콜리 그리고 무에 대한 결실율 및 결협율 조사를 통해 자가불화합성이 안정적인 계통들을 확보하고 이를 저온처리 하여 추대를 유도하여 재료로 사용하였다. 일반적인 교배시기에 맞추어 화분관 검경을 통한 인자의 분류를 시도하였고 동일한 재료로부터 genomic DNA를 분리하여 분자유전학적 방법 (PCR-RFLP)을 이용하여 연구를 수행하였다.
- 양배추, 브로콜리, 무의 계통내 자가불화합 인자의 homozygosity 분석
- 양배추, 브로콜리

본 연구를 수행하기 위하여 양배추, 브로콜리, 무를 재료로 사용하였다. 양배추, 브로콜리 그리고 무에 대한 결실율 및 결협율 조사를 통해 자가불화합성이 안정적인 계통들을 확보하고 이를 저온처리 하여 추대를 유도하여 재료로 사용하였다. 일반적인 교배시기에 맞추어 화분관 검경을 통한 인자의 분류를 시도하였고 동일한 재료로부터 genomic DNA를 분리하여 분자유전학적 방법 (PCR-RFLP)을 이용하여 연구를 수행하였다.
- 양배추, 브로콜리, 무의 계통내 자가불화합 인자의 homozygosity 분석
- 양배추, 브로콜리, 무의 결협율·결실율 조사와 이를 통한 실험계통 선발
- 양배추/무 계통간 인공교배를 통한 자가불화합 인자의 분류
- 무 계통과 F1 교배를 통한 자가불화합 인자간 주두와 화분에서의 우열분석
- 무 SLG, SRK 유전자 분리를 위한 cDNA library 작성 및 이를 통한 자가불화합 관련 유전자 (SLG, SRK, SLR) cloning
- 무 SLG, SRK 유전자 염기서열 분석을 통한 primer 합성
- SLG, SRK primer를 이용한 PCR 및 PCR product cloning
- 여러 가지 제한효소를 이용한 계통별 PCR-RFLP profile 작성
- 무 Tester plant와 미 분류 계통간의 교배를 통한 자가불화합 인자 결정
- 화분관 검경을 통한 무 F2 분리세대에서의 자가불화합인자 분석
- PCR-RFLP를 이용한 미 분류 계통(무) 자가불화합 인자결정
- PCR-RFLP를 이용한 자가불화합 F2 분리세대의 SI allele 분리 pattern 분석
- PCR-RFLP를 이용한 F1 순도검정

Abstract ▼

This study was carried out for identifying genotypes of self-incompatibility of crucifer crops at their seedling stage by using PCR-RFLP. We selected radish, broccoli and cabbage based on homogeneity
in their population. Fifty-five of cabbage, twenty-four of broccoli and thirty-eight of radish li

This study was carried out for identifying genotypes of self-incompatibility of crucifer crops at their seedling stage by using PCR-RFLP. We selected radish, broccoli and cabbage based on homogeneity
in their population. Fifty-five of cabbage, twenty-four of broccoli and thirty-eight of radish lines were tested for seed set and sib-cross. Through sib-cross we finally selected eleven lines of cabbage and ten
lines of radish for pollen tube growth observation and PCR-RFLP. In case of cabbage we could not identify true genotype of each lines because pollen tube growth result was not uniform at each experiment. This variation prevent from further investigation, PCR-RFLP, then we failed to identify cabbage SI genotypes of each lines. On the other hand, pollen tube growth observation in radish gave
uniform result at three to six duplication. We obtained eight SI genotypes from ten inbred radish lines. This genotype distribution was consistent with result of PCR-RFLP. We needed specific primer pairs for
amplification of SI related genes such as SLG, SRK or SLR for PCR-RFLP. We made cDNA library derived from whole flowers which were pooled from various radish lines. After we screened the library with cabbage SI genes as probe, we designed three primer pairs. One was for SLG class I and the
other was for SLG class II. The third primer pair was for SRK. Using these primers we could identify seven SI genotypes from ten radish lines. Based on this result we further identified twelve radish lines which was not previously investigated for their SI genotype. As a result, we could classify twenty two radish lines to ten SI genotypes depend on their PCR-RFLP patterns and pollen tube growth analysis. All of the result obtained from PCR-RFLP was consistent with pollen tube growth analysis result.
In order to identify a segregation pattern of SI allele thirty nine F2 population were analysed by both PCR-RFLP and pollen tube growth. The F2 plants were segregated to 4:11:24 for S1S1:S1S2:S2S2. This result deviated to normal distribution in F2 population. It should be needed to further analysis for another F2 population. In F1 hybrid analysis, PCR-RFLP band patterns of parents were exhibited with being combined on their progenies. This PCR-RFLP technique will reduce cost for radish breeding and shorten time which will be needed to identify SI genotype of each radish lines during breeding procedure. As a result, breeding efficiency will be improved by using PCR-RFLP technique.

목차 Contents

• 연구개발 최종 보고서 요약 (초록)...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• Summary...7
• 목차...11
• 제 1 장 서 론...16
• 제1절 연구개발의 목적과 범위 ...16
• 1. 기술적 측면...16
• 2. 경제적 측면...18
• 3. 사회 문화적 측면...19
• 제2절 국내외 관련 기술의 현황 및 문제점 ...20
• 1. 자가불화합성 인자의 분류 및 동정...20
• 2. 자가불화합성 유전자의 분자 생물학적 연구...20
• 3. 분자생물학적 방법에 의한 자가불화합성 인자의 분류 및 동정...21
• 4. 우리 나라의 경우...22
• 제3절 연구개발 목표와 내용 ...22
• 제4절 추진전략 및 방법 ...23
• 1. 주관연구기관...23
• 2. 협동연구기관...23
• 제 2 장 양배추 SI 인자 분류...25
• 제1절 인공교배를 통한 양배추 SI 인자분류 ...25
• 1. 연구목적...25
• 2. 연구에 사용된 재료...25
• 3. 연구수행방법...25
• 가. 양배추 및 브로콜리 파종, 육묘, 저온처리...25
• 나. 화분관 검경을 통한 자가불화합 계통 분류...26
• 다. 교배조합 작성 및 인공교배...26
• 라. 결협률 및 결실률 조사...26
• 4. 연구결과...26
• 제 3 장 무 SI 인자 분류...33
• 제1절 인공교배를 통한 무 SI 인자분류 ...33
• 1. 연구목적...33
• 2. 연구에 사용된 재료...33
• 3. 연구수행방법...33
• 가. 무의 파종, 육묘, 저온처리...33
• 나. 화분관 검경을 통한 자가불화합 계통 분류...33
• 다. 교배조합 작성 및 인공교배...34
• 라. 결협률 및 결실률 조사...34
• 4. 연구결과...35
• 가. 관행적 방법에 의한 무의 자가불화합성 인자의 분류...35
• 제 4 장 PCR-RFLP를 이용한 무 SI 인자 분류...49
• 제1절 PCR-RFLP를 이용한 무 SI 인자분류 ...49
• 1. 연구목적 ...49
• 2. 연구에 사용된 재료 ...49
• 3. 연구수행방법 ...49
• 가. PCR 조건의 확립 ...49
• 1) DNA 추출...49
• 2) PCR 반응 및 조건...50
• 3) 전기영동...50
• 나. Southern blot analysis ...50
• 1) Transfer...50
• 2) Hybridization...51
• 다. Silver staining 조건 확립 ...51
• 1) PCR 산물 extraction 방법 비교...51
• 2) Template 농도...52
• 3) Silver staining 방법...52
• 4. 연구결과 ...53
• 가. 무 genomic DNA 분리 ...53
• 나. Universal, SLG, SRK primer를 이용한 PCR ...54
• 다. SLG, SRK primer를 이용한 PCR products의 cloning 및 sequencing ...58
• 라.PCR-RFLP를 이용한 자가불화합성 인자의 분류 ...58
• 1) PCR 산물 extraction 방법 ...58
• 2)Template 농도 ...59
• 3) ClassI-SLG 특이 primer를 이용하여 증폭된 계통들의 분류 ...60
• 가) PCR-RFLP with TaqI...60
• 나) PCR-RFLP with Tru9I...61
• 다) PCR-RFLP with MspI...62
• 라) PCR-RFLP with RsaI...63
• 마) PCR-RFLP with HaeIII...64
• 바) PCR-RFLP with AluI...65
• 4) ClassII-SLG 특이 primer를 이용하여 증폭된 계통들의 분류 ...66
• 가) PCR-RFLP with TaqI...66
• 나) PCR-RFLP with Tru9I...67
• 다) PCR-RFLP with RsaI...68
• 라) PCR-RFLP with HaeIII...69
• 마) PCR-RFLP with AluI...70
• 5) SRK 특이 primer를 이용하여 증폭된 계통들의 분류 ...71
• 가) PCR-RFLP with TaqI...71
• 나) PCR-RFLP with Tru9I...72
• 다) PCR-RFLP with RsaI...73
• 라) PCR-RFLP with AluI...74
• 6) PCR-RFLP를 이용한 무 계통의 자가불화합성 인자형...75
• 제2절 PCR-RFLP를 이용한 미확인 무 SI 인자분류 및 분리세대 검정 ...75
• 1. 연구목적 ...75
• 2. 연구에 사용된 재료 ...76
• 3. 연구수행방법 ...76
• 4. 연구결과 ...76
• 가. SLG, SRK primer를 이용한 미확인 무 계통 SI인자의 PCR ...76
• 나. PCR-RFLP를 이용한 미확인 무 계통에 대한 SI인자의 분류 ...80
• 1) ClassI-SLG 특이 primer를 이용하여 증폭된 계통들의 분류 ...80
• 가) PCR-RFLP with TaqI...80
• 나) PCR-RFLP with Tru9I...81
• 다) PCR-RFLP with MspI...82
• 라) PCR-RFLP with RsaI...83
• 마) PCR-RFLP with HaeⅢ...84
• 바) PCR-RFLP with AluI...85
• 2) ClassII-SLG 특이 primer를 이용하여 증폭된 계통들의 분류 ...86
• 가) PCR-RFLP with TaqI...86
• 나) PCR-RFLP with Tru9I...87
• 다) PCR-RFLP with MspI...88
• 라) PCR-RFLP with RsaI...89
• 마) PCR-RFLP with HaeⅢ...90
• 바) PCR-RFLP with AluI...91
• 3) SRK 특이 primer를 이용하여 증폭된 계통들의 분류 ...92
• 가) PCR-RFLP with TaqI...92
• 나) PCR-RFLP with Tru9I...93
• 다) PCR-RFLP with MspI...94
• 라) PCR-RFLP with RsaI...95
• 마) PCR-RFLP with HaeⅢ...96
• 바) PCR-RFLP with AluI...97
• 다. PCR-RFLP를 이용한 SI F2 분리세대에서의 분리 pattern 분석 ...98
• 1) PCR with class I-SLG specific primer...98
• 2) PCR/RFLP를 이용한 분리세대에서의 SI 인자의 분류...100
• 라. PCR-RFLP를 이용한 F1 순도검정 ...101
• 1) PCR with class I-SLG specific primer...101
• 2) PCR with class II-SLG specific primer...101
• 3) PCR with SRK specific primer...102
• 4)PCR-RFLP with TaqI...103
• 5) PCR-RFLP with TaqI...104
• 6) 일대교잡종 순도검정확인...105