초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
국화에 코돈 최적화된 dsRNA 가수분해 효소, 바이로이드 sense/antisense 총 4개 벡터, CSVd의 5개의 RNAi 벡터를 도입시킨 GM 국화를 구축하였고 이를 RT-PCR, gPCR 등을 이용하여 발현양상 또한 확인하였다. 이를 이용하여 CSVd, CChMVd를 감염시켜서 저항성을 가지는 여부를 확인하여 각 바이로이드에 저항성을 보이는 품종을 구축하였다. 그리고 이 GM 국화들로부터 환경안전성 평가용 자료를 위한 분자생물학적 특성을 구명하였다. 또한 국화바이로이드 CSVd 및 CChMVd에 대

Ⅳ. 연구개발결과
국화에 코돈 최적화된 dsRNA 가수분해 효소, 바이로이드 sense/antisense 총 4개 벡터, CSVd의 5개의 RNAi 벡터를 도입시킨 GM 국화를 구축하였고 이를 RT-PCR, gPCR 등을 이용하여 발현양상 또한 확인하였다. 이를 이용하여 CSVd, CChMVd를 감염시켜서 저항성을 가지는 여부를 확인하여 각 바이로이드에 저항성을 보이는 품종을 구축하였다. 그리고 이 GM 국화들로부터 환경안전성 평가용 자료를 위한 분자생물학적 특성을 구명하였다. 또한 국화바이로이드 CSVd 및 CChMVd에 대한 최신 연구 결과 및 동향에 대한 총설 연구와 다양한 국화 품종들로부터 CChMVd 동정 및 quasi-species 연구를 통하여 전반적인 바이로이드에 대한 연구 및 국화 전사체 연구를 진행하였다. 그리고 국화바이로이드의 이동 관련 결정부위에 관련된 정밀 탐색을 통해 다양한 기작들을 분석하였다. 이 결과들을 통해 SCI논문 19편, 비SCI논문 2편을 투고하였고 산업재산권 8건을 출원, 1건을 등록하였으며, 27건의 국내/국제 학술발표 그리고 30개의 형질전환체 개발 및 28개의 생물자원을 등록기탁하였다.

Abstract ▼

Chrysanthemum stunt viroid (CSVd) was first identified in 1973 as the causal agent of chrysanthemum stunt disease (Diener and Lawson, 1973; Hollings and STONE, 1973). CSVd consists of a single-stranded, circular RNA molecule that is 354-356 nucleotides in length; this viroid has been shown to be tra

Chrysanthemum stunt viroid (CSVd) was first identified in 1973 as the causal agent of chrysanthemum stunt disease (Diener and Lawson, 1973; Hollings and STONE, 1973). CSVd consists of a single-stranded, circular RNA molecule that is 354-356 nucleotides in length; this viroid has been shown to be transmitted both mechanically and by vegetative propagation (Verhoeven et al., 2013). Infection by CSVd results in stunting and an approximate reduction in the height of mature chrysanthemums by 30-50%; the extent of these symptoms depends on the cultivar and environmental conditions such as temperature and light (Handley and Horst, 1988; Hollings, 1960). Foliar symptoms, such as smaller and paler leaves, have also been observed but are less common (Brierley, 1950). CSVd is widely distributed in all regions in which chrysanthemums are grown, such as Europe, North America, South America, Africa, and Asia. However, in many cultivars, more than 30% of the infected chrysanthemums exhibit no apparent symptoms (OEPP/EPPO, 1989). These apparently uninfected chrysanthemums are believed to be a viroid reservoir for rapid CSVd spread.
Chrysanthemum species are commercially important flower plants in the world. A large number of plant pathogens including viruses, viroids, and phytoplasma, lead to serious damage on the production of high quality of chrysanthemum flowers. Of known pathogens infecting chrysanthemum species, Chrysanthemum stunt viroid (CSVd) is considered as a serious viral pathogen for chrysanthemum flower production. Moreover, viroids are composed of single-stranded RNA genome which cannot encode a protein. Therefore, it is hard to control viroids with chemical treatment. In order to control viroids, it will be of interest to generate genetically modified (GM) chrysanthemum plants. For that, we used 3D8 scFv, nucleic acid hydrolyzing antibody; that catalyze, and sense/antisense RNAs of CSVd and generated several vectors. Also, Transgenic chrysanthemum plants were engineered to produce 189 to 354bp inverted hairpin transcripts with an intron, in two orientations each, which were processed to hpRNA-derived short interfering RNAs (siRNAs). Interestingly, fewer lines were regenerated from the transformants with 354 bp-inverted hairpin transcripts.
Using four different vectors, 39 GM chrysanthemum lines were generated by Agrobacterium-mediated transformation. After CSVd infection, we screened several GM lines resistant to CSVd. In final, 16 GM lines showed strong CSVd resistance. Phenotype analysis displayed that GM plants were grown better than wild type plants after CSVd infection. Resistance in the transgenic chrysanthemum is correlated with high-level accumulation of hpRNA-derived small-interfering RNAs (siRNAs) in the plant, showing that hpRNA-derived siRNAs appear to effectively target the mature CSVd genomic RNA. In summary, we developed a lots of transgenic chrysanthemum that has resistance against chrysanthemum viroid, CSVd and CChMVd. Also, we reported successful analysis about chrysanthemum and chrysanthemum viroid using many techniques.

목차 Contents

• 완결과제 최종보고서 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• 목 차 ... 6
• 제 1 장 서 론 ... 7
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 10
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 88
• 제1절 : 목표대비 달성도 ... 88
• 제2절 : 정량적 성과 (논문게재, 특허출원, 기타) ... 90
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 102
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 103
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 104
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 105
• 제 9 장 참고문헌 ... 106
• 끝페이지 ... 110