초록 ▼

<제1세부연구과제 : 유용 농업형질의 실용화 및 신기능성 벼 품종 개발>
○ 벼 기능유전변이체와 농업적 특성 분석
○ 벼 기능유전변이체와 wild type간 미질관련 형질 변이 분석
○ 벼 기능유전변이체 실용화를 위한 농업형질 평가 및 생산성 검정
<제1협동연구과제 : 스트레스 및 종자발현 관련 유전자 대량 기능분석>
1. 벼 환경스트레스 및 종자발현 유전자의 대량분리
2. 유전자 과발현용 형질전환체 및 Knock-out 돌연변이체 제작
3. 과발현 형질전환체 및 Knock

<제1세부연구과제 : 유용 농업형질의 실용화 및 신기능성 벼 품종 개발>
○ 벼 기능유전변이체와 농업적 특성 분석
○ 벼 기능유전변이체와 wild type간 미질관련 형질 변이 분석
○ 벼 기능유전변이체 실용화를 위한 농업형질 평가 및 생산성 검정
<제1협동연구과제 : 스트레스 및 종자발현 관련 유전자 대량 기능분석>
1. 벼 환경스트레스 및 종자발현 유전자의 대량분리
2. 유전자 과발현용 형질전환체 및 Knock-out 돌연변이체 제작
3. 과발현 형질전환체 및 Knock-out 돌연변이체의 표현형 분석

Abstract ▼

This study was done to evaluate agronomic traits of Non-GMO mutant lines and to select elite lines for using mid-parents. We selected the lines of early-flowering, low- and high-protein, and low- and high lipid which showed high fixation for agronomic traits and yield potential similar to wild type(

This study was done to evaluate agronomic traits of Non-GMO mutant lines and to select elite lines for using mid-parents. We selected the lines of early-flowering, low- and high-protein, and low- and high lipid which showed high fixation for agronomic traits and yield potential similar to wild type(Wt) rices and the appearance of white core and valley, clearance for brown rice were also evaluated in the laboratory.
Nineteen Non-GMO mutant lines including nine lines of early flowering to Hwayeongbyeo, one line of high lipid and one low lipid, respectively and one high protein and seven of low protein to Dongjinbyeo were evaluated to agronomic traits and yield potential. Heading date of six lines like ID-02712-3-1-2 were August 10 to 13, three to eight days earlier than August 18 of Hwayeongbyeo. These were 21 ~ 22.8g, 1 ~ 2g lighter in 1000 grain of brown rice, 86.4 89.8%, 1.5 ~4.9% lower in ripened grain, I % lower in milling recovery compared to wild type Hwayeongbyeo. Yields of milled rice were 423.3 ~ 487.1 kg/l Oa, 76. 7 ~ 88.3% compared to wild type Hwayeongbyeo. Two lines of high-lipid IB-23843-10-3-1 and low-lipid IB-23843-10-3-1 showed 22.4g and 23.3g in 1000 grain of brown rice, 86.7% and 83.9% in ripened grain, and 420.9 kg/lOa and 505.6 kg/lOa in yield of milled rice, respectively.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 17
• CONTENTS ... 23
• 목차 ... 25
• 제 1 장 서 론 ... 27
• 제1절 연구개발의 목적 ... 27
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 27
• 제3절 연구개발의 범위 ... 29
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 32
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 33
• 제1절 유용 농업 형질의 실용화 및 신기능성 벼 품종 개발 ... 33
• 1. Non-GM 계통에 대한 농업 형질 평가 ... 33
• 2. Non-GM 및 GM 유망한 계통에 대한 생산력 검정시험 ... 45
• 제2절 스트레스 및 종자발현 관련 유전자 대량 기능분석 ... 51
• 1. 환경 스트레스 관련 유전자 대량 선발 ... 51
• 2. 환경스트레스 관련 유전자의 대량과 발현 형질전환 벼 제작 ... 54
• 3. T-DNA삽입돌연변이체를 이용한 종자특이발현 및 스트레스관련 유전자 기능분석 ... 57
• 제3절 미질 관련 유용유전자 대량 기능분석 ... 63
• 1. T-DNA 삽입변이체 삽입위치 분석 ... 63
• 2. 미질 관련 유전자에 삽입된 계통 분석 ... 63
• 3. Full-length cDNA 과다발현체 생산 및 분석 ... 76
• 4. T-DNA 변이체를 이용한 유전자 기능 분석 ... 84
• 5. NON-GMO 계통 생산을 위한 변이체 집단 분석 ... 88
• 제4절 유전체학을 이용한 환경스트레스 내성 신기능 형질전환벼 개발 ... 90
• 1. 재료 및 방법 ... 90
• 2. 결과 및 고찰 ... 91
• 가. elomere에 결합하는 RTBPI 유전자 ... 91
• 나. Telomere 관련 유전자 OsTRBFs 분리 및 특성 규명 ... 91
• 다. Telomere와 DNA repair에 관여하는 OsKu70 유전자 ... 95
• 제5절 스트레스 관련 전사조절인자 연구를 통한 복합재해내성 벼 개발 ... 102
• 제6절 뿌리발달에 관련된 유용 유전자 동정과 이를 이용한 유용 작물 창출 ... 106
• 1. 연구 방법 ... 106
• 2. 연구 내용 ... 107
• 3. 연구 결과 ... 107
• 가. forward genetics 방법으로 mutant 선발 ... 107
• 나. 뿌리털 변이에 대한 map based cloning ... 109
• 다. Reverse genetics 방법으로 mutant 선발 ... 118
• 라. 측근 시원체에 발현되는 유전자 선발 및 기능 구명 ... 125
• 마. MS 배지에 따라 뿌리 발달에 달라지는 변이체 선발 및 연구 ... 132
• 제7절 환경재해 내성 품종개발을 위한 항산화 관련 유전자 기능 대량 분석 ... 139
• 1. 재료 및 방법 ... 139
• 2. 결과 및 고찰 ... 144
• 가. Monodehydroascorbate reductase (MDHAR) 및 dehydroascorbate reductase (DHAR) 유전자가 과발현된 벼식물체 연구 및 활용 ... 144
• 나. MDHAR와 DHAR 유전자가 과발현된 벼 식물체의 T1 종자를 활용하여 내한성, 내염성 등 산화스트레스내성 실험을 수행하여 항산화력이 증진된 계통을 선발 ... 145
• 다. 세대 진전에 따른 T2 및 T3 항산화 유전자 과발현 계통의 지속적인 스트레스 내성 실험 및 포장에서의 형질 분석을 통해 환경 스트레스에 내성을 가진 우량계통 선발 및 기능 검증 ... 148
• 라. Microarry 분석에 의해 발굴된 스트레스 내성 계통에서 공통적으로 발현의 변화를 가져오는 신규 유전자의 과발현 벡터 제작 및 형질전환체를 확립 ... 151
• 마. 세대 진전에 따른 T2 및 T3 항산화 유전자 과발현 계통의 지속적인 스트레스 내성 실험 및 포장에서의 형질 분석을 통해 환경 스트레스에 내성을 가진 우량계통 선발 및 기능 검증 ... 153
• 바. T-DNA 삽입돌연변이 벼식물체를 이용한 항산화 관련유전자 연구 ... 157
• 사. 항산화 관련유전자로 예상되는 유전자에 T-DNA가 삽입된 벼식물체들의 genotyping 결과를 바탕으로 특정 산화스트레스 하에서 돌연변이의 스트레스 민감도 등을 생리 생화학적으로 분석 ... 158
• 아. 항산화 관련유전자로 예상되는 유전자에 T-DNA가 삽입된 벼식물체들의 genotyping 결과를 바탕으로 염 스트레스 및 실험포장에서의 민감도 분석 ... 159
• 제8절 돌연변이체를 이용한 신 기능성 벼 계통 육성 ... 162
• 1. 재료 및 방법 ... 162
• 2. 연구 결과 ... 163
• 가. 돌연변이 계통 육성 및 특성검정 ... 163
• 나. 잡종집단의 육성과 신기능성 계통육성 돌연변이 ... 171
• 제9절 탄수화물대사체 분석을 통한 벼 배유 기능돌연변이체 대량 분리및 특성 분석 ... 183
• 1. 연구 목적 ... 183
• 2. 연구 결과 ... 183
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 191
• 제1절 연구개발목표 달성도 ... 191
• 제2절 정량적 성과 ... 195
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 209
• 1. 제1세부연구과제 (국립식량과학원 김명기) ... 209
• 2. 제1협동연구과제 (국립농업과학기술원 김범기) ... 209
• 3. 제2협동연구과제 (경희대 안진홍) ... 209
• 4. 제5협동연구과제 (경상대 한창덕) ... 209
• 5. 제7협동연구과제 (경북대 손재근) ... 210
• 제 6 창 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 210
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 210
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비현황 ... 211
• 제 9 장 참고문헌 ... 211
• 끝페이지 ... 216