보고서 정보
주관연구기관 |
국립원예특작과학원 National Institute of Horticultural and Herbal Science |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2014-02 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 |
TRKO201400010994 |
과제고유번호 |
1395022609 |
사업명 |
원예시험연구 |
DB 구축일자 |
2014-07-05
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201400010994 |
초록
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Ⅳ. 연구개발결과
1. 배추 mapping 집단인 VCS13집단과 TB 집단의 13개 원예적 특성 조사하였으며 배추 VCS13, TB 집단의 고밀도 유전자 연관지도를 작성하였다. VCS13집단은 총 마커수 275개, 총 거리 733.8cM, 마커 간 평균거리가 2.7cM였으며 TB 집단은 총 마커수 115개, 총 거리 770.4cM, 마커 간 평균거리가 6.7cM였다. 그리고 배추 VCS13집단의 9개 원예적 특성과 연관된 23개 QTL을 확인하였다. 배추 병저항성 관련 후보 SNP 분자표지로부터 뿌리, 잎 연관 SNP 분자표
Ⅳ. 연구개발결과
1. 배추 mapping 집단인 VCS13집단과 TB 집단의 13개 원예적 특성 조사하였으며 배추 VCS13, TB 집단의 고밀도 유전자 연관지도를 작성하였다. VCS13집단은 총 마커수 275개, 총 거리 733.8cM, 마커 간 평균거리가 2.7cM였으며 TB 집단은 총 마커수 115개, 총 거리 770.4cM, 마커 간 평균거리가 6.7cM였다. 그리고 배추 VCS13집단의 9개 원예적 특성과 연관된 23개 QTL을 확인하였다. 배추 병저항성 관련 후보 SNP 분자표지로부터 뿌리, 잎 연관 SNP 분자표지를 선발하여 뿌리는 총 10개, 잎은 총 20개의 각각 형질 발현유전자 연관 SNP 분자표지를 선발하였다.
2. 배추유전체 정보로부터 병 저항성 유전자를 선발하여 92개를 NCBI에 등록하였다. 또한 배추 병저항성 8품종의 염기서열 분석을 통한 SNP 프라이머 개발로 7,645 후보 SNP 분자마커을 개발하였다. 8개 품종의 염기서열을 활용한 SNP의 재분석 통해 약 2만여 개의 critical SNP을 확보하여 데이터베이스를 성공적으로 구축하였으며 배추 SNP 마커 유전자의 생물학적 기능을 분석하였다. 배추 병저항성 연관 SNP 분자마커를 이용하여 양배추 뿌리혹병 연관 분자마커을 개발하였다. 우선 양배추 50품종에 후보 SNP 마커를 적용하여 선별하였으며 HRM 마커를 제작하였다. 다형성이 확인된 6개의 마커들은 특허출원을 완료하였다.
3. 배추 화서를 검경하여 T0 형질전환체 분석 가능한 시기를 결정하였으며 배추 자성배우체특이발현 프로모터를 탐색하여 분리하였다. 여기서 배추 자성배우체에서 강하게 발현하는 AtP260 프로모터를 선발하였다. 배추에서 이원적 전사유도 시스템 카세트 형질전환 및 교배를 검정하였으며 공동형질전환으로 이원적 전사유도시스템 기능을 조기에 검정하였다. 배추의 자성불임 유전자를 탐색하였으며 자성불임유도 유전자를 합성하였다. 그리고 이원적 전사유도시스템이 도입된 공동 형질전환체의 유전자 도입 여부를 검정하였다.
4. 무 웅성불임 자원 육성을 위해 ‘IT206693’, ‘IT100695’, ‘IT203308’, ‘IT175372’ 등 22점을 선발 및 증식 완료(GSP로 이관)하였으며 무 웅성불임성 유지친 20여점을 선발하여 그 중 원예적 특성 우수 계통은 종묘회사와 공동 선발하여 신품종으로 육성한다(원교 10046호, 원교 10049호, 원교 10050호, 원교10051호). 그 외 품종보호 출원한 품종은 ‘원교10029호’ 등 4점, 품종등록한 것은 ‘원교20033호’ 등 2점이다.
5. 배추 뿌리혹병 저항성 관련 추정유전자들 중 809개 유전자를 선별하고 프라이머를 디자인한 후 다형성을 보이는 91개의 SNP 구간을 선발하였다. 이를 배추 계통에 Beadarray를 이용하여 대량으로 적용하였다. 또한 다형성을 보이는 내건성 관련 조사유전자의 목표구간을 목록화, SNP 구간을 선발하여 마커를 개발한 후, 건조 내성 계통 MTC105-44-25를 선발하였다.
6. 구)농생공원 배추게놈팀에서 개발한 SSR 마커 240점 및 배추 8점의 재료를 이용하여 SSR 다형성을 검정하였으며 기개발된 유전자기반 IBP 표지 1,320여 점을 분양받아 다형성이 분명한 표지를 선발하였다. SSR 및 IBP 마커를 이용하여 배추 유전자지도 초안을 작성하고자 다형성이 검정된 표지를 대상으로 양친에서 다형성 및 안정성을 재평가하여 지도 작성에 이용할 마커를 확정하였다.
Abstract
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In these days it is Necessary to develop gene-based molecular markers for the effective resistance breeding. We report a survey of disease resistance (Clubroot, Turnip mosaic virus, Soft rot) related DNA polymorphisms linked to the leaf traits in Brassica rapa leafy genotypes ‘VC40’ and ‘SR5’. 7,645
In these days it is Necessary to develop gene-based molecular markers for the effective resistance breeding. We report a survey of disease resistance (Clubroot, Turnip mosaic virus, Soft rot) related DNA polymorphisms linked to the leaf traits in Brassica rapa leafy genotypes ‘VC40’ and ‘SR5’. 7,645 SNP markers were obtained and 141 SNP markers were found to be related to 125 leaf traits genes thus of importance for the disease resistance to these leafy genotypes. A total of 20 polymorphic SNP primers were finally obtained as a result of polymorphism test.
We selected 92 useful genes that may be related to resistance. 7,645 SNP markers were developed from the resistance gene. Then we analyzed the function of the SNP marker-related genes to test if the markers can be used in other species. From the SNP molecular markers related to Chinese cabbage resistance gene, 268 markers were selected to apply in cabbage. HRM (High Resolution Melting) analysis revealed that 6 markers were polymorphic.
We developed specific promoters for female gametophyte to induce new fertility systems.
Upstream region of At5g40260 gene in Arabidopsis, and upstream region of BRA0029160 gene in Chinese cabbage, homologous gene of At5g40260, were chosen to develop female gametophyte specific promoters. To establish pOp/LhG4 regulatory system in Chinese cabbage, we designed activator (35SLhG41300), reporter constructs (pOpGUSBart) and co-transformed using Agrobacterium. And to induce tissue-specific function, we constructed pOp/LhG4 system (795LhG4Bart) using female tissue specific promoter(ProAt1g26795) of Arabidopsis. Co-transformed transgenic plants clearly showed tissue specific expression in Arabidopsis. We induced female gametophyte fertility systems in Chinese cabbage.
We collected various radish accessions and investigated. After 3 to 4 times generation advance, a few male sterile lines and their maintainers were selected. Horticultural traits of 21 maintainer lines selected after several rounds of generation advance were investigated in 2013 and ‘Wongyo 10050’ was selected for pink flesh color of roots and high uniformity.
Also, we selected a line ‘Wongyo 10051’, which was derived from microspore culture with roots of H-shape.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 요약문 ... 3
- SUMMARY ... 6
- 목차 ... 7
- 제 1 장 서 론 ... 8
- 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 10
- 1절. 국내 연구 현황 ... 10
- 2절. 국외 연구 현황 ... 11
- 3절. 국내외 연구현황 비교 및 필요 연구 분야 ... 12
- 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 14
- <제1세부과제 : 배추의 뿌리 및 잎 특이적 ESTs 기반 인트론다형성 탐색> ... 14
- <제2세부과제 : 배추 R gene 관련 정보 이용 유전자 기반 분자표지 개발 > ... 33
- <제3세부과제 : 이원적 전사촉진 유도시스템을 이용한 배추 형질전환 > ... 57
- <제4세부과제 : 무 웅성불임성 계통 육성> ... 74
- <제5세부과제 : 유전자칩 정보 기반 배추 뿌리혹병ㆍ내건성 관련 인트론다형성 분자표지 대량 개발> ... 88
- <제6세부과제 : 배추분자육종을 위한 유전자 연관지도 작성> ... 93
- 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도 ... 102
- 1절 : 목표대비 대외달성도 ... 102
- 2절 : 정량적 성과 ... 103
- 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 112
- 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 113
- 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 114
- 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 115
- 제 9 장 참고문헌 ... 116
- 끝페이지 ... 119
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