초록 ▼

• 가뭄 저항성 및 질소이용효율을 높이는 작물개발에 CRISPR/Cas9를 이용한 전략은 소비자의 공감을 이끌 수 있는 미래 지향적 작물연구전략
• 가뭄 스트레스와 질소이용효율에 관련된 특이적 non coding RNA들의 확보 및 기능 연구 시도
• 13개 가뭄 스트레스에 민감한 non coding RNA들과 이들의 타깃 유전자들의 전신 발현 및 CRISPR/Cas9를 이용한 돌연변이 유도가 삽입된 형질전환체 제작
• 질소이용효율 관련 유전자 ALN와 UPS1의 기능 검정 연구로 알렌토인이 콩과 식물과 같이 벼에서

• 가뭄 저항성 및 질소이용효율을 높이는 작물개발에 CRISPR/Cas9를 이용한 전략은 소비자의 공감을 이끌 수 있는 미래 지향적 작물연구전략
• 가뭄 스트레스와 질소이용효율에 관련된 특이적 non coding RNA들의 확보 및 기능 연구 시도
• 13개 가뭄 스트레스에 민감한 non coding RNA들과 이들의 타깃 유전자들의 전신 발현 및 CRISPR/Cas9를 이용한 돌연변이 유도가 삽입된 형질전환체 제작
• 질소이용효율 관련 유전자 ALN와 UPS1의 기능 검정 연구로 알렌토인이 콩과 식물과 같이 벼에서도 질소원으로 역할로 쓰임을 확인
• 질소대사에 관련된 OsmiR169를 선별하였고 17개 loci에서 기능검정 연구로 질소와 관련된 4개의 loci를 분리하였고 각각의 과 발현체 및 돌연변이체 제작
• 질소대사와 관련이 있는 OsmiR169에 타깃유전자인 NF-YA3와 NF-YA5의 질소에 민감성을 확인 하였고, 기능 검정 연구를 위한 과발현체, promoter line, CRISPR/Cas9 돌연변이체 제작

( 출처: 보고서 요약서 3p )

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
• The main purpose is to understand mechanisms about drought tolerance and nitrogen-use-efficiency in the rice and then to utilize the mechanisms for developing novel rice varieties by non-coding RNA and CRISPR/Cas9 technologies, which show strong drought tolerance or high nitr

□ Purpose&Contents
• The main purpose is to understand mechanisms about drought tolerance and nitrogen-use-efficiency in the rice and then to utilize the mechanisms for developing novel rice varieties by non-coding RNA and CRISPR/Cas9 technologies, which show strong drought tolerance or high nitrogen-use-efficiency.
• Another purpose is to early fix and functionally study transgenic rices,which show high nitrogen-use-efficiency.

□ Results
• CRISPR/Cas9-mediated crop development is a novel and high technology that will be contented with consumers in the future. So, we are utilizing the CRISPR/Cas9 technique to develop novel rice varieties, which show strong drought tolerance or high nitrogen-use-efficiency.
• Non-coding RNAs responded to drought or nitrogen were targetable for this research.
• We identified 13 non-coding RNAs and their target genes responded to drought stress. For functional analysis, we generated overexpression lines and CRISPR/Cas9-mediated mutants.
• We continuously studied allantoinase and ureide permease in the rice for functional analysis. We finally concluded that allantoin uses as a nitrogen source in rice.
• We also identified OsmiR169, a non-coding RNA responded to nitrogen and OsNFYA3 and OsNFYA5, their target genes. For functional analysis, we generated overexpression lines and CRISPR/Cas9-mediated mutants.

□ Expected Contribution
• Gene editing technology is considered as the latest and ideal breeding technique for global seed markets. Thus, we are continuously improving CRISPR/Cas9 technique and studying functional analysis of the isolated drought- or nitrogen-related genes for Crop Biotechnology, Next Generation BioGreen 21. From this research, we will substantially obtain research papers and patents.
• Development of drought tolerant crop is a clear solution to current environmental and agricultural problems on meeting food need and sustainability of agricultural production as well as the best strategy for korea future countermeasure.
• If we isolate a key player in nitrogen-use(utilizing)-efficiency and then generate high nitrogen-use-efficiency crop, we will get tremendous benefits of environment and agricultural economy.
• If we generate novel crop varieties, which show strong drought tolerance or high nitrogen-use-efficiency for global seed markets, we will get 20% of value creation in total GM　seed markets.

( 출처: SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국 문 요 약 문 ... 4
• Summary ... 5
• 목차 ... 6
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 7
• 제1절 연구 개발 목적 ... 7
• 제2절 연구 개발의 필요성 ... 7
• 제3절 연구 개발 범위 ... 9
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 15
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 35
• 제1절: 목표대비 달성도 ... 35
• 제2절: 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 37
• 제 5 장 연구결과의 활용계획 ... 39
• 제 6 장 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 42
• 제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 44
• 제 8 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 44
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 45
• 제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 48
• 제 11 장 기타사항 ... 48
• 제 12 장 참고문헌 ... 49
• 끝페이지 ... 50