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당화가 용이한 형질전환 바이오에너지 작물 및 재조합 셀룰라제 저가생산기술 개발

Development of transgenic bioenergy crops improving saccharification and cost-effective production system for recombinant cellulas

보고서 정보
주관연구기관 (주)젠닥스
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2013-09
과제시작연도 2011
주관부처 농림축산식품부
Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs(MAFRA)
등록번호 TRKO201400000150
과제고유번호 1545002666
사업명 생명산업기술개발
DB 구축일자 2014-05-07

초록

○ 연구결과
• 비식용 및 비사료용 섬유질계 형질전환 에너지 작물 개발
- 국내에서 자생하는 비식용 및 비사료용 섬유질계 에너지 작물 선별 후, 참억새 8종, 물억새 7종, Miscanthus giganteus, 갈대 4종의 유전자원 수집 및 유지‧관리
- 참억새와 갈대의 미성숙 화기 이용 캘러스 유도와 식물체 재생을 위한 최적 시스템 개발
- 참억새는 95.8%의 캘러스 유도율과 58.3%의 신초 재생 효율을, 갈대는 99.9%의 캘러스 유도율과 100%의 식물체 재생 효율 확보
- 참억새와 갈대의 Ag

Abstract

IV. Results of the research and development
1. Transformation system development for non-food and non-feed bioenegy crops Genetic resources of bioenergy crops, including Miscanthu sinensis, M. sacchariflorus,M. × giganteu and Phragmites communis were collected from native habitats except M. gigan

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제 출 문 ... 3
  • 요 약 문 ... 5
  • SUMMARY(영문요약문) ... 8
  • CONTENTS(영문목차) ... 13
  • 목 차 ... 15
  • 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 17
  • 제 1 절 연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 17
  • 1. 연구개발 목적 ... 17
  • 2. 연구개발의 필요성 ... 17
  • 제 2 절 연구범위 ... 19
  • 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 23
  • 제 1 절 바이오매스기반 바이오에탄올 생산기술 ... 23
  • 1. 세계 바이오에탄올 생산연구 동향 ... 23
  • 2. 섬유질계 바이오매스 전처리 기술 ... 24
  • 3. 효소당화 및 Sugar platform 구축기술 ... 24
  • 제 2 절 바이오에너지 작물 형질전환 기술 ... 25
  • 1. 바이오매스 작물 억새와 갈대의 대량 생산 ... 25
  • 2. 억새와 갈대의 품종개발 ... 26
  • 3. 비식용 및 비사료용 바이오에너지작물의 형질전환 기술 ... 26
  • 제 3 절 식물체내 셀룰라제 유전자 발현 조절기술 ... 27
  • 1. 셀룰라제 발현 식물체 생산 ... 27
  • 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 29
  • 제 1 절 바이오에너지용 비식용 및 비사료 작물 형질전환 시스템 개발 ... 29
  • 1. 섬유질계 에너지 작물 수집 및 유지·관리 ... 29
  • 2. 식물체 재생 시스템 확립 ... 31
  • 3. Agrobacterium 매개 형질전환을 통한 모델 시스템 개발 ... 54
  • 4. 유도성 프로모터 비교를 위한 Agrobacterium 매개 형질전환 ... 72
  • 5. 셀룰라제 유전자 도입 Agrobacterium 매개 형질전환 ... 79
  • 제 2 절 셀룰로즈 분해능이 도입된 바이오에너지 모델작물 개발 및 실용화 ... 82
  • 1. 셀룰라제 유전자 발현을 위한 최적 프로모터 발굴 ... 82
  • 2. 벼 유래 건조스트레스 프로모터가 도입된 형질전환 벼 제작 ... 86
  • 3. 벼 유래 조직 및 발달 특이적 프로모터가 도입된 형질전환 벼 제작 ... 90
  • 4. 셀룰라제 유전자가 도입된 모델작물 벼 제작 ... 92
  • 5. 셀룰라제 유전자가 도입된 형질전환 벼의 구조적 특성 분석 ... 100
  • 6. 벼, 억새, 갈대의 화학적 분석 ... 109
  • 7. 단일/복합 셀룰라제 유전자 도입 형질전환 벼의 전처리와 효소 당화 ... 118
  • 8. 바이오매스 생산 단지 조성 ... 130
  • 제 3 절 바이오매스 당화효소 저가생산기술 개발 ... 134
  • 1. 셀룰로즈 분해효소 유전자 확보 및 개량기술 개발 ... 134
  • 2. 섬유소분해 신규 미생물 분리 및 동정 ... 138
  • 3. 섬유소 분해효소 유전자 확보 ... 139
  • 4. 고효율 cellulase 개량체 개발 ... 159
  • 5. 재조합 효모 이용 섬유소 분해효소 대량생산 기술개발 ... 164
  • 6. 고상발효에 의한 저가 셀룰라제 생산 ... 178
  • 7. Xylose 고활용 효모 균주 개발 ... 184
  • 8. 바이오매스 최적당화 효소 시스템 개발 ... 198
  • 9. 셀룰라제 발현 형질전환벼의 효소 생산능 비교 ... 207
  • 10. 동시당화 및 생물통합 공정 개발 ... 211
  • 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 218
  • 제 1 절 바이오에너지용 비식용 및 비사료 작물 형질전환 시스템 개발 ... 218
  • 제 2 절 셀룰로즈 분해능이 도입된 바이오에너지 모델작물 개발 및 실용화 ... 219
  • 제 3 절 바이오매스 당화효소 저가생산기술 개발 ... 219
  • 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 225
  • 제 1 절 연구 성과 ... 225
  • 제 2 절 성과활용 계획 ... 226
  • 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 230
  • 제 7 장 연구시설?장비 현황 ... 233
  • 제 8 장 참고문헌 ... 234
  • 연구개발보고서 초록 ... 237
  • 끝페이지 ... 239

표/그림 (232)

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참고문헌 (25)

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