초록 ▼

식물의 미량원소 아연 (Zn), 철 (Fe), 구리 (Cu), 망간 (Mn), 칼슘(Ca) 등은 다량원소와 함께 식물 생육에 중요한 요소이며 철, 아연과 같은 미량원소는 동물의 생육, 발달에 있어서 필수적인 원소이다. 본 연구에서는 벼 종자의 미량원소을 조절하는 양적형질 유전자좌 (QTLs)을 탐색하였다. 잡초벼 KH2J와 재배벼 밀양23호를 교잡한 F2 집단을 이용하여 종자의 아연, 철, 구리, 망간, 칼슘, 납(Pb), 카드늄 (Cd), 비소 (As)의 함량을 조사하고 QTLs 분석을 실시하였다. 120 개의 F2 집단을 총 9

식물의 미량원소 아연 (Zn), 철 (Fe), 구리 (Cu), 망간 (Mn), 칼슘(Ca) 등은 다량원소와 함께 식물 생육에 중요한 요소이며 철, 아연과 같은 미량원소는 동물의 생육, 발달에 있어서 필수적인 원소이다. 본 연구에서는 벼 종자의 미량원소을 조절하는 양적형질 유전자좌 (QTLs)을 탐색하였다. 잡초벼 KH2J와 재배벼 밀양23호를 교잡한 F2 집단을 이용하여 종자의 아연, 철, 구리, 망간, 칼슘, 납(Pb), 카드늄 (Cd), 비소 (As)의 함량을 조사하고 QTLs 분석을 실시하였다. 120 개의 F2 집단을 총 92개의 SSR marker로 유전분석한 결과 8개의 원소에 대하여 single point analysis 분석으로 총46개, CIM (composite interval mapping) 분석으로 22개의 유전자 좌를 탐지하였고 이들 중 염색체 5번에 아연과 철, 망간을 조절하는 QTL이 공통적으로 탐지되었다. 아연 함량 조절 QTLs은 모든 분석에서 공통적으로 염색체 5번 이외에 8번과 10번에서도 탐지되었다. F2 집단에서 이들 QTLs을 포함하는 계통을 선발하여 아연함량을 비교한 결과, 밀양 23호가 24.5ng/mg, 선발된 CR3207이 밀양23호 보다 높은 62.2ng/mg을 보였다. 이 계통을 다음 세대로 진전시켜 밀양23호와 현미 아연함량을 비교한 결과 밀양23호가 18.2ng/mg일 때 CR3207은 28.9ng/mg로 높은 함량을 유지하였다.
추가적으로 KH2J 계통이 보이는 까락과 까락색에 관여하는 QTLs이 염색체 4번에서 공통적으로 탐지되었고 부선색에 관여하는 QTLs 또한 염색체 4번, 6번에서 탐지되었다. 본 연구에서는 벼 종자의 미량원소 조절 QTLs을 탐지하였고, 특히 아연 함량 조절이 우수한 계통을 선발하였다.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
The objectives of the present study were (i) to identify QTLs for micronutrients concentration in grain, (ii) to investigate the relationship between grain micronutrient content and agronomic traits, (iii) to select promising lines having high micronutrients with the marker-assis

Purpose&Contents
The objectives of the present study were (i) to identify QTLs for micronutrients concentration in grain, (ii) to investigate the relationship between grain micronutrient content and agronomic traits, (iii) to select promising lines having high micronutrients with the marker-assisted selection.

Results
Micronutrients such as zinc (Zn), iron (Fe), manganese (Mn) have important roles for development and growth in plants but it also have roles in animals and humans. In previous studies, a Korean weedy rice, KH2J was selected to have tolerance to heavy metal, lead (Pb) compared with a cultivar, Milyang23.

To identify QTLs for micronutrients concentration in grain, an F2 population (120 plants) were developed from a cross between KH2J and an indica rice cultivar, Milyang23. To measure the concentration of eight ions, Zn, Fe, Mn, Pb, calcium (Ca), copper (Cu), cadmium (Cd) and arsenic (As), grains were collected and digested with 65% nitric acid, and the ion contents were measured using inductively coupled plasma mass spectrometry. A total 46 putative quantitative trait loci (QTLs) were detected on 12 chromosomes by single point analysis and 22 putative QTLs were detected by composite interval mapping. The co-locations of QTL for Zn, Fe and Mn were observed on chromosome 5. The QTLs for Cd, Cu and Zn were co-localized on chromosome 10, and QTLs for Zn, As and Mn was on chromosome 12. The Zn concentration in F2 generation showed significant correlation with concentrations of As (r = -0.4), Cu (r = 0.5) and Fe (r = 0.2) (P < 0.01). Also, the Ca concentration was significantly related with Mn and Fe concentrations (P < 0.01).

Expected Contribution
o The recombinant inbred lines (RILs) or near isogenic lines (NILs) and DNA markers developed in the study would be used as bridging lines for breeding purposes.
o The RILs derived from a cross between cultivated and wild rice would be useful in widening and enriching the diversity of cultivated rice cultivars.
o The RILs would be useful to isolate and characterize genes (QTLs) controlling micronutrient concentration.

(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 ... 8
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 13
• 제1절 : 제1세부과제 연구 수행 내용 및 결과 ... 13
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 23
• 제1절 : 목표대비 달성도 ... 23
• 제2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 23
• 제 5 장 연구 결과의 활용 계획 ... 24
• 제 6 장 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 26
• 제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 28
• 제 8 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 28
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 28
• 제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 28
• 제 11 장 기타사항 ... 29
• 제 12 장 참고문헌 ... 30
• 끝페이지 ... 33