초록 ▼

□ 2000년 대 초반 애기장대를 시작으로 10년 동안 식물 유전체학은 크게 발달하여 벼, 콩, 감자 등 최근까지 50여 종의 식물 유전체 분석이 완료되었다. 유전체 정보는 유전학 연구를 기반하여 과학적으로 단기간 품종을 육성하는 분자육종을 더욱 가속화할 수 있다. 더욱이 차세대유전체 분석기술의 발달로 유전정보 생산이 기하급수적으로 늘어나고 있기 때문에 이러한 유전정보를 이용한 분자육종 시스템 및 육종 기술 개발이 더욱 절실히 필요하다. 특히, 농촌진흥청은 배추 유전체 분석을 완료하여 대량의 배추 유전자 및 분자마커 등의 생물정보를

□ 2000년 대 초반 애기장대를 시작으로 10년 동안 식물 유전체학은 크게 발달하여 벼, 콩, 감자 등 최근까지 50여 종의 식물 유전체 분석이 완료되었다. 유전체 정보는 유전학 연구를 기반하여 과학적으로 단기간 품종을 육성하는 분자육종을 더욱 가속화할 수 있다. 더욱이 차세대유전체 분석기술의 발달로 유전정보 생산이 기하급수적으로 늘어나고 있기 때문에 이러한 유전정보를 이용한 분자육종 시스템 및 육종 기술 개발이 더욱 절실히 필요하다. 특히, 농촌진흥청은 배추 유전체 분석을 완료하여 대량의 배추 유전자 및 분자마커 등의 생물정보를 보유하고 있지만 이들 정보를 품종 개발에 실용적으로 적용할 수 있는 분자 육종 시스템 개발은 아직 미진한 편이다. □ 전통 육종 기술에 의한 품종 육성은 교배에 소요되는 시간과 노력 그에 따른 많은 비용이 요구된다. 현재까지도 일부 작물에서는 이러한 육종 방식이 이용되고 있지만 보다 경쟁력 있는 작물 개발을 위해서 분자 육종 방법 개발이 필수적이다. Marker assisted backcross (MAB) 시스템을 이용하면 여교잡 단계에서 소요되는 시간과 노력을 경감하고 선발의 정확도를 향상시킬 수 있다. MAB 시스템은 형질과 연관된 foreground 마커와 반복친으로 이용되는 엘리트 계통으로의 유전적 유사도를 검정할 수 있는 background 선발 마커들이 이용된다. 또한 수백에서 혹은 수천 개의 계통을 수십 혹은 수백 개의 마커로 genotyping 할 수 있는 hight throughput 마커 검정 시스템이 필요하다. □ 본 과제에서는 배추 유전체 정보(분자마커, BAC 염기서열, 유전자지도 등)를 MAB 시스템에 활용하여 배추의 주요 병 중에 하나인 순무모자이크 바이러스(Turnip mosaic virus, TuMV) 병에 대한 저항성 품종을 육성하고 이에 위해 필요한 분자마커 선발 및 검정 시스템을 개발하고자 한다. □ 전이인자(Transposable elements, TEs)는 50 여년 이전에 옥수수에서 맨처음 발견된 이후 그 종류와 역할에 대한 많은 연구들이 수행되어 왔다. 유전체학이 발달한 이후 그 분포가 정확하게 밝혀지면서 고등 식물 진화와 변이에 있어 전이인자의 역할이 주목을 받게 되었다. 유전학에 있어서 이들은 분자마커로 이용되어 집단 내 유전적 유사도 분석과 다양성 평가에 이용되고 있다. □ 본 과제에서는 배추의 유전체 염기서열 정보에서 유전자가 많이 분포하는 지역의 전이인자를 탐색하고 이들을 다양한 배추 집단 내 유전적 유사도 평가를 위한 전이인자 전시(transposon display) 기술로 개발하였다. 육종 소재 유연관계, F1 품종 구분, 유전자원 다양성 평가, 배추과 작물에의 확대 이용 가능성 등을 분석하였다. □ 또한 배추 유전자원 다양성 평가를 통해서 자원간의 근연관계를 분석하고 자원의 가치를 향상시키기 위해 핵심집단으로 정리하였다. 핵심집단이란 최소한의 중복으로 유전적 다양성을 대표하는 유전자원 셋트로써 이들 자원은 이후 유전체 재분석이나 기능연구의 소재로 활용될 수 있다.

Abstract ▼

Marker-assisted backcrossing (MAB) is used for trnasferring genes which are responsible for favorable agronomic traits from a donor line into the genome of a recipent line. Using molecular markers for selection against the genetic background of the donor can reduce the time and resources required fo

Marker-assisted backcrossing (MAB) is used for trnasferring genes which are responsible for favorable agronomic traits from a donor line into the genome of a recipent line. Using molecular markers for selection against the genetic background of the donor can reduce the time and resources required for gene introgression. We developed the MAB system with high-thoughput genotyping of capillary methods for microsatellite, transposon and AFLP etc. and HRM methods for SNP markers. Using this methods we successfully selected three lines within two backcross generations. For foregound selection, SSR marker H132A24-s1 was developed as the closest markers against turnip mosaic virus C4 and this markers was 1.7 cM far away from resistant gene, TuRBr01. For background selection, 35 SSR markers and 50 SNP markers were screened between parnetal line Kyong1M-31, TuM V resistance and Bul1M -68, elite line.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• 제1장 서론 ... 6
• 제1절 연구개발 목적 ... 6
• 제2절 연구개발 필요성 ... 6
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 9
• 제1절 연구수행 내용 ... 9
• 제2절 연구결과 ... 9
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ... 25
• 제1절 목표대비 대외달성도 ... 25
• 제2절 정량적 성과 ... 25
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 26
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 27
• 제7장 기타 중요 변동사항 ... 27
• 제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 27
• 제9장 참고문헌 ... 28
• 주요 결과 요약서 ... 30