보고서 정보
주관연구기관 |
고려대학교 산학협력단 Korea University |
보고서유형 | 2단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2012-03 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
교육과학기술부 Ministry of Education and Science Technology(MEST) |
등록번호 |
TRKO201300013524 |
과제고유번호 |
1345145160 |
사업명 |
원자력연구기반확충 |
DB 구축일자 |
2013-08-26
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키워드 |
감마선.완조사.급조사.돌연변이.리그닌.gamma radiation.chronic radiation.acute radiation.mtation.lignin.single nucleotide polymorphism (SNP).Brachypodium distachyon.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201300013524 |
초록
▼
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
∙ 방사선 조사를 통한 돌연변이 집단 제작
-감마선 조사 시설인 gamma phytotron을 활용하여 급조사 및 저선량 방사선 완조사를 통한 유용돌연변이 유도 및 적정 조사 수준을 분석하였다.
- Brachypodium을 50, 100, 150, 200 250 Gy의 gamma-radiation으로 완조사 및 급조사로 처리하였다. 확보된 돌연변이체를 이용하여 식물 생육 과정에 따른 phenotype을 분석하였다.
∙ 생육특성 및 리그닌함량 분석을 통한 유용 돌연변이체 선발
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
∙ 방사선 조사를 통한 돌연변이 집단 제작
-감마선 조사 시설인 gamma phytotron을 활용하여 급조사 및 저선량 방사선 완조사를 통한 유용돌연변이 유도 및 적정 조사 수준을 분석하였다.
- Brachypodium을 50, 100, 150, 200 250 Gy의 gamma-radiation으로 완조사 및 급조사로 처리하였다. 확보된 돌연변이체를 이용하여 식물 생육 과정에 따른 phenotype을 분석하였다.
∙ 생육특성 및 리그닌함량 분석을 통한 유용 돌연변이체 선발
- 돌연변이 식물체의 바이오에너지 생산 관련 특성 (biomass 생산력, 종자특성, 초형, 분얼성 등) 조사 및 변이체의 mutant spectrum을 분석하였다.
- 춘화처리 후 돌연변이 계통의 발아율 및 초기 생육 조사를 통하여 유용돌연변이 선발에 관한 기초자료를 확보하였다.
- 돌연변이 (M2 및 이후 세대) 계통들의 생육 비교 및 phenotype 검정을 통한 저 리그닌 계통을 선발하였다.
∙ 저 리그닌 돌연변이 계통들의 리그닌 생합성관련 유전자 변이분석
- 리그닌 함량이 낮은 유용 돌연변이 계통을 선발하였으며, 이들 돌연변이 개체로부터 리그닌 생합성 관련 주요 유전자 [CCoAOMT1, 2, 3(caffeoyl-CoA 3-O-methyltransferase), COMT1 (caffeic acid
O-methyltransferase), CAD1 (cinnamyl alcohol dehydrogenase), CCR3 (cinnamoyl-CoA reductase), C4H1(trans-cinnamate4-hydroxylase), PAL1 (phenylalanine ammonia lyase)] 클로닝, 유전자정보의 변이 확인 및 polymorphism을 분석하였다.
- Phenomic 정보 및 유전체 정보의 관계분석을 하였다.
Abstract
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Brachypodium that has been known for a model plant was irradiated with chronic and acute gamma irradiation with each dose of 50, 100, 150, 200, and 250 Gy for analyzing the effect of gamma-radiation on plant growth and generating mutant populations.
A dose-dependent negative effects in plant heig
Brachypodium that has been known for a model plant was irradiated with chronic and acute gamma irradiation with each dose of 50, 100, 150, 200, and 250 Gy for analyzing the effect of gamma-radiation on plant growth and generating mutant populations.
A dose-dependent negative effects in plant height, tiller number, floral spikelet, and total seed number were observed, with a positive effect in days to heading. The phenotypic traits of M0 and M1 mutant populations were evaluated and selected to construct the M2 population. The 25 M2 plants that posses low lignin contents were selected to analyze nucleotide alteration within genes (CCoAOMT1, 2, 3, COMT1, CAD1, CCR3, C4H1, PAL1) that contribute to the lignin biosynthesis pathway.
In total, 249 SNPs were identified in the mutant lines, which included 4 INDELs, 2 additional nonsense mutations, a mutation at the start codon, and a mutation at the 3’ splicing site. The transition/transversion rate was 7.59, and single nucleotide substitutions were found every 1143 bp. As biological resources, the 2208 M2 lines that showed unique trait and were obtained during this work will contribute to the crop breeding and functional genomics of Brachypodium as well as other cereal crops.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 보고서 요약서 ... 3
- 요약문 ... 5
- SUMMARY ... 9
- CONTENTS ... 10
- 목차 ... 11
- 제1장 연구개발과제의 개요 ... 13
- 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 15
- 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
- 1절 감마선을 이용한 Brabypodium distachyon 돌연변이체 확보 ... 17
- 2절 저 리그닌 Brachypodium 돌연변이체의 선발 ... 68
- 3절 저 리그닌 Brachypodium 돌연변이체의 리그닌 생합성 관련 유전자들의 변이 분석 ... 73
- 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 110
- 1절 연구개발 목표의 달성도 및 관련 연구 분야에의 기여도 ... 110
- 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 112
- 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 114
- 제7장 참고문헌 ... 116
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