초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
○(제1세부과제) 배추과 작물 유전체 분석
- 차세대 염기서열 해독기술을 적용하여 배추 10개 염색체 약 2억 8,400만 DNA 염기서열을 해독함. 이중 약 39.5%는 전이인자 염기서열로 분석됨
- 총 41,174개 배추 유전자를 발굴했으며 이 중 약 1,003개의 유전자군은 배추에만 존재하는 고유 유전자로 확인
- 배추는 약 500~900만년전 전체 유전체의 3배수화가 일어나 세 쌍의 동일한 염색체를 갖게 됐고 3배수화 된 염색체 쌍 사이의 다양한 재조합과 서로 다른 유전자 결실 등을 거

Ⅳ. 연구개발결과
○(제1세부과제) 배추과 작물 유전체 분석
- 차세대 염기서열 해독기술을 적용하여 배추 10개 염색체 약 2억 8,400만 DNA 염기서열을 해독함. 이중 약 39.5%는 전이인자 염기서열로 분석됨
- 총 41,174개 배추 유전자를 발굴했으며 이 중 약 1,003개의 유전자군은 배추에만 존재하는 고유 유전자로 확인
- 배추는 약 500~900만년전 전체 유전체의 3배수화가 일어나 세 쌍의 동일한 염색체를 갖게 됐고 3배수화 된 염색체 쌍 사이의 다양한 재조합과 서로 다른 유전자 결실 등을 거쳐 현재의 유전체로 축소, 재배열 된 것으로 조사됨
- 배추 유전체에는 옥신 호르몬 대사와 관련된 유전자 및 형태변이 조절 전사인자들이 현재해독된 12종 식물들보다 월등히 많은 수가 존재하여 배추의 다양한 형태변이와 직접 관련 있을 것으로 추정
○(제2세부과제) 배추과 작물 유전체 종합정보 DB 구축
- 배추 유전자를 종류별로 정리
- 애기장대에 존재하는 유전자 군과 배추 독자적 유전자군을 구분
- 유전자군 검색 및 활용 웹 데이터베이스 개발
- 각 유전자별 유전자 서열 및 기능 정보 제공
- 조직별 유전자 발현 정보 검색 가능
- 웹을 통해 손쉽게 사용할 수 있는 인터페이스 구축
- 기존 개발 완료된 배추 유전체 DB 등과 연동하여 활용성 증진
○(제3세부과제) 배추 QTL 및 associaton 맵핑에 의한 글루코시놀레이트 연관 분자표지 개발
- 맵핑 집단 양친의 GS 함량 비교
- 배추 유전체 정보를 활용하여 BrGS 유전자 맵핑
- DH68 집단 내 22개 GS 유전자 맵핑
- MapQTL 분석
- Candidate gene-targeted association mapping 분석

Abstract ▼

As a part of the Multinational Genome Sequencing Project of Brassica rapa, linkage group R9 and R3 were sequenced using a bacterial artificial chromosome (BAC) by BAC strategy. The current physical contigs are expected to cover approximately 90% euchromatins of both chromosomes. As the project progr

As a part of the Multinational Genome Sequencing Project of Brassica rapa, linkage group R9 and R3 were sequenced using a bacterial artificial chromosome (BAC) by BAC strategy. The current physical contigs are expected to cover approximately 90% euchromatins of both chromosomes. As the project progresses, BAC selection for sequence extension becomes more limited because BAC libraries are restriction enzyme-specific. To support the project, a random sheared fosmid library was constructed. The library consists of 97,536 clones with average insert size of approximately 40 kb corresponding to seven genome equivalents, assuming a Chinese cabbage genome size of 550 Mb. The library was screened with primers designed at the end of sequences of nine points of scaffold gaps where BAC clones cannot be selected to extend the physical contigs. The selected positive clones were end-sequenced to check the overlap between the fosmid clones and the adjacent BAC clones. Nine fosmid clones were selected and fully sequenced. The sequences revealed two completed gap filling and seven sequence extensions, which can be used for further selection of BAC clones confirming that the fosmid library will facilitate the sequence completion of B. rapa.
We modeled 41,174 protein coding genes in the B. rapa genome, which has undergone genome triplication. We used Arabidopsis thaliana as an outgroup for investigating the consequences of genome triplication, such as structural and functional evolution. The extent of gene loss (fractionation) among triplicated genome segments varies, with one of the three copies consistently retaining a disproportionately large fraction of the genes expected to have been present in its ancestor. Variation in the number of members of gene families present in the genome may contribute to the remarkable morphological plasticity of Brassica species. The B. rapa genome sequence provides an important resource for studying the evolution of polyploid genomes and underpins the genetic improvement of Brassica oil and vegetable crops.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• 목 차 ... 6
• 제 1 장 서 론 ... 7
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 8
• < 제1세부과제 : 배추과 작물 유전체 분석> ... 8
• < 제2세부과제 : 배추과 작물 유전체 종합정보 DB 구축> ... 35
• <제3세부과제 : 배추 QTL 및 associaton 맵핑에 의한 글루코시놀레이트 연관 분자표지 개발> ... 47
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 58
• 1. 세부과제별 정성적 연구목표대비 달성도 ... 58
• 2. 정량적 목표대비 달성도 ... 59
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 59
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 59
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 59
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 60
• 제 9 장 참고문헌 ... 60
• 끝페이지 ... 62