초록 ▼

□ 과제명 : 융합기술을 이용한 식물 유전자원 증식 및 특성 평가
▶ 연구목적 : 소량, 저활력 유전자원 증식 및 특성평가
○ 벼, 맥류의 소량 저활력 종자 유전자원에 대한 증식 및 이용형질 특성 검정으로 우수 자원 선발 및 수요자에게 더 많은 유전자원에 대한 자원정보를 제공하기 위함
▶ 주요연구내용 :
○ 1 세부과제명 : 벼 유전자원 증식 및 다양성 분석
- 증식 및 기초형질 조사 : 10,725점
· 국내증식 : 저위도 수집자원 및 japonica 형 10, 318자원
· 국외증식 : 국내

□ 과제명 : 융합기술을 이용한 식물 유전자원 증식 및 특성 평가
▶ 연구목적 : 소량, 저활력 유전자원 증식 및 특성평가
○ 벼, 맥류의 소량 저활력 종자 유전자원에 대한 증식 및 이용형질 특성 검정으로 우수 자원 선발 및 수요자에게 더 많은 유전자원에 대한 자원정보를 제공하기 위함
▶ 주요연구내용 :
○ 1 세부과제명 : 벼 유전자원 증식 및 다양성 분석
- 증식 및 기초형질 조사 : 10,725점
· 국내증식 : 저위도 수집자원 및 japonica 형 10, 318자원
· 국외증식 : 국내 증식 시 미출수 저위도 수집자원 407점
· 기초형질 조사 : 출수기, 영색등 기초형질 13항목
- 현장 평가를 통한 유용자원 선발 :
· 육종가와 공동 현장평가로 다수성이면서 줄기가 강ㅐ 내보복성이 강한 자원 등 57점 선발
○ 2 세부과제명 : 맥류 유전자원 증식 및 기초 특성조사
- 증식 및 특성평가결과 : 4,166점
· 증식 : 밀 2,567점, 보리 659점, 트리티케일 940점
· 특성평가결과 : 밀 14항목, 보리 8항목, 트리티케일 13항목
- DB구축
· 밀 수형이미지 2,000점, 트리티케일 수형이미지 900점
- 유용자원 선발 : 17점
· 유색자원 3점, 내도복성 자원 6점, 총체사료적합자원 8점
○ 3 세부과제명 : 전분작물 유전자원의 특성평가 및 유용자원선발
- 근적외선 분광광도계를 이용한 벼 유전자원 아밀로스 및 단백질 함량 분석
- 총 분석 벼 시료 점수 : 3,975점
· 30%이상의 아밀로스 함량을 갖는 자원 53점 선발
· 5% 미만의 단백질 함량을 갖는 자원 612점을 선발
○ 4 세부과제명 : 분자마커 및 생물검정체계 구축을 통한 식량작물 자원 저항성 평가
- 벼 유묘기 밭못자리 도열병 검정 및 분자마커 적용 분석
· 검정 장소 및 점수 : 국립식량과학원 철원 출장소, 1,000점/년
· 저항성 자원 선발 : 923점
· 저항성 자원에 대한 도열병 유전자 분포도를 조사한 결과 Pib, Pik-p, Pita, P ita-2의 저항성 유전자가 높게 분포됨을 확인
○ 5 세부 과제명 : DNA Bank 구축 및 분자마커시스템 개발지원
- 주요 유전자원 DNA stock 구축
· 재래벼 등 1,329점 및 재래보리 등 1,239에 대한 DNA stock Bank 구축
- 분자마커시스템 확립
· 벼 등 총 7작물 4,488 클론의 염기서열 정보 확보 및 DB를 구축
· 새로이 개발된 1,476 프라이머쌍에 대한 정보를 표준화
· 고추 등 3작물에 다형성 분자표지를 선발 :고추 24쌍, 복분자 34쌍, 배초향 14
· GB-GJ-002 등 45건의 다형성분석 마커정보 NCBI 등록
○ 6 세부과제명 : 맥류 유전자원 분석 및 활용을 위한 STS 마커 개발
- 귀리 STS 프라이머 제작
· 선발 프라이머 중 12개의 프라이머가 귀리 12 품종간에 다형성을 보임
· 12개 품종 중 Swan 과 Reid를 제외한 10개 품종에 대한 구분이 완료
- 밀 STS 프라이며 제작
· 선발 프라이머 중 11개의 프라이머가 밀 12 개 품종간에 다형성을 보임
· 12개 품종 중 금강밀과 영광을 제외한 10개 품종에 대한 구분이 완료
-보리 STS 프라이머 제작
· 선발 프라이머 중 29개의 프라이머가 귀리 17 품종간에 다형성을 보임 17
· 15개의 품종에 대한 구분이 완료 됨
- 밀 STS 프라이머 제작
· 선발 프라이머 중 12개의 프라이머와 제한효소를 이용하여 16개 품종 및 유전자원의 구분이 완료됨
○ 7 세부연구과제 : 동유럽 원산 유전자원의 도입, 증식 및 특성 평가
- 동유럽 유전자원 도입
· 2010년에 363자원이 증식되어 도입
· 2011년에 864자원이 증식되어 도입
- 동유럽 유전자원 도입 자원의 다양성 분석
· 강낭콩 10개의 마커 적용, 고추 22개 SSR 마커 적용
· PIC 값의 평균이 각각 0.633, 0.636으로 다양성이 다소 높게 나타남

Abstract ▼

Timely regeneration must be a priority activity of all genebanks. Regeneration must be undertaken within the context of a strategy that minimizes the overall need for regeneration without reducing the efficacy of conservation or utilization. The germplasm accessions with low viability and with small

Timely regeneration must be a priority activity of all genebanks. Regeneration must be undertaken within the context of a strategy that minimizes the overall need for regeneration without reducing the efficacy of conservation or utilization. The germplasm accessions with low viability and with small amounts of seed lot in order to supply seeds for the long- and mid-term conservation were regenerated and characterized in the National Agrobiodiversity Center. Through out the this study, 10,725 germplasm accessions of rice, 2,621 wheat, 940 triticale, 846 barley and 5 accessions of oat were multiplied. Most of them were successfully harvested with enough seed amount and high viability, but some of rice accessions were not possible, owing to ecological difference such as latitude or temperature sensitivity, these kinds of rice germplasms were multiplied at International Rice Research Institute. The regeneration germplasms have been characterized about 12-15 items of morphological and basic agronomic traits. Especially, Ear types of barley and wheat was imaged and passport data also was corrected or added by comparing with the crop and passport data such as origin, scientific name etc of plant genetic resources.
Evaluation of disease resistance of rice blast and chemical composition were carried out on rice germplasm. The Near Infra-red Spectrophotometer was used the analysis of rice amylose and protein content. 53 accession were selected that with more than 30% amylose content and 612 accession were selected that with less than 5% protein content. In case of evaluation of disease resistance of rice blast, 923 accession were strong resistant to rice blast disease through bioassay, and most of these accessions content Pib, PikM, Piz, Pita, Pita-2 resistant genes.
Advances in genomics have provided technologies for high throughput analysis of plant genome with potential for use in gene discovery in germplasm collections. We tried the develop the molecular marker to genetic and variety diversity analysis. We have designed 384, 72, 91 and 207 STS primer sets based on sequencing data of wheat, barley, rye and oat, respectively. These primer sets was tested by PCR, then we selected 184, 65, 79 and 119 effective STS primer for wheat, barley, rye and oat respectively. Finally, about twelve markers were selected about each crop and confirmed that the selected primer sets were showed polymorphism. Agrodiversity center of Korea (NAAS, RDA) conserved diverse genetic resources with a value of about 160 thousand accessions. In this study, we aimed to extract genomic DNA of selected important genetic resources including Korea landraces, and constructed the DNA information database. The DNA extraction was conducted by adjusted standard extraction procedures according to the crop.
Furthermore, we established the molecular evaluation system by the crop to elevate management efficiency and utilization of germplasm. W ith a standard molecular evaluation tools for DNA fingerprinting, we have continually genotyped the domestic landraces and economically important accessions in response to the international treaty for access and benefit sharing. From previous studies, we acquired diverse information of newly developed SSR markers and DNA profiles. In this regard, we have standardized and constructed database of SSR markers and DNA profiles To regenerate, evaluate and conserve the plant genetic resources collected in Bulgaria through cooperative research project this project was implemented. Analysis of genetic diversity was conducted for promoting sustainable use of in-situ and/or ex-situ Plant Genetic Resources. Scientists from RDA visited IPGR every year for short term to discuss research progress, whereas IPGR sent a scientist for long term to acquire the recipe for genetic analysis by PCR. Evaluation of the morphological characteristics of the multiplying accessions in the field was carried out by IPGR in Bulgaria. 363 accessions was multiplied and introduced in 2010 in terms of 25 crops on Capsicum annuum, Cucumis sativus, Ocimum basilicum etc., and 718 accessions in 2011 concerning 12 crops of Allium cepa, Lactuca sativa, Brassia oleraceae etc. including fundamental characterization of each crop which was described between 9 and 24 items offering passport information. Assessment of genetic diversity was executed using total 32 DNA markers which analysed 106 accessions of kidney bean in 2010 and 61 accessions of hot pepper in 2011. The value mean of PIC showed 0.633 on kidney bean and 0.636 on hot pepper respectively which revealed a high level of ploymorphism in genetic analysis. It is recommended that these germplasms be provided for breeders, specialists on the crops and seed companies to improve the production.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 요약문 ... 2
• SUMMARY ... 5
• 제1장 서론 ... 7
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 10
• 제1절 벼 유전자원 증식 및 다양성 분석 ... 10
• 제2절 맥류 유전자원 증식 및 기초특성 조사 ... 14
• 제3절 주요 전분작물 유전자원의 특성평가 및 유용자원선발 ... 24
• 제4절 분자마커 및 생물검정체계구축을 통한 식량작물 자원저항성 평가 ... 26
• 제5절 DNA Bank구축 및 분자마커시스템 개발 지원 ... 30
• 제6절 맥류 유전자원 분석 및 활용을 위한 STS 마커 개발 ... 36
• 제7절 동유럽원산 유전자원의 도입, 증식 및 특성평가 ... 46
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ... 60
• 제1절 목표대비 대외달성도 ... 60
• 제2절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 61
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 61
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 61
• 제7장 기타 중요 변동사항 ... 63
• 제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 63
• 제9장 참고문헌 ... 64
• 주요 결과 요약서 ... 66