초록 ▼

연구개요
본 연구는 벼, 보리, 밀, 옥수수 등에 감염하여 이삭 썩음병이나 독소 생성으로 문제가 되는 붉은곰팡이에 감염하는 바이러스에 대한 연구이다. 붉은 곰팡이가 바이러스에 감염시 일부 바이러스들은 기주 곰팡이의 균사생장 저하, 독소 생성 저하, 병원성 저하를 일으키는 점을 이용하여 방제재로서의 응용 및 개발을 위한 기반을 다지는 연구이다. 이를 위해 곰팡이의 바이러스에 대한 저항성 반응에 대한 유전자의 기능을 구명하고, 붉은곰팡이 바이러스가 이러한 기주저항성 반응을 피해서 기주내에서 지속적으로 존재할 수 있게 하는 기작이

연구개요
본 연구는 벼, 보리, 밀, 옥수수 등에 감염하여 이삭 썩음병이나 독소 생성으로 문제가 되는 붉은곰팡이에 감염하는 바이러스에 대한 연구이다. 붉은 곰팡이가 바이러스에 감염시 일부 바이러스들은 기주 곰팡이의 균사생장 저하, 독소 생성 저하, 병원성 저하를 일으키는 점을 이용하여 방제재로서의 응용 및 개발을 위한 기반을 다지는 연구이다. 이를 위해 곰팡이의 바이러스에 대한 저항성 반응에 대한 유전자의 기능을 구명하고, 붉은곰팡이 바이러스가 이러한 기주저항성 반응을 피해서 기주내에서 지속적으로 존재할 수 있게 하는 기작이 무엇인지 확인하였다. 더불어, 안정적으로 발현하는 붉은곰팡이바이러스 전체 게놈 염기서열을 클로닝한 벡터를 개발하고, 바이러스 전이에 영향을 주는 붉은곰팡이 내의 체세포불화합성 관련 유전자들을 탐색하고 이 중에 바이러스 감염시에 반응하는 유전자에 대하여 기능을 구명하였다.

연구 목표대비 연구결과
1) 곰팡이의 바이러스에 대한 저항성 반응에 관련한 dicer, argonatue, RdRp 유전자를 선발하여 이들 유전자의 삭제 돌연변이체와 유전자 과발현 돌연변이체를 제작하고, 서로 다른 계통분류학적인 family에 속하는 붉은곰팡이바이러스를 감염시켜 바이러스에 대한 붉은 곰팡이의 저항성반응을 연구한 결과 기본적으로 붉은곰팡이의 Dicer와 argonaute 유전자는 두 개가 존재하며 상호보완적인 역할을 한다는 것을 확인하였다. 그러나 FgV1 감염시에는 FgAGO1 유전자가 결정적인 역할을 한다는 것을 확인하여, 해당 연구결과를 국제적인 전문학술지에 보고하여 2018년 게재되었다.
이후, 붉은곰팡이 바이러스가 이러한 기주저항성 반응을 피해서 기주내에서 지속적으로 존재할 수 있게 하는 기작이 무엇인지 확인하였다. FgV1이 암호화하는 단백질 하나가 붉은곰팡이의 저항성 유전자의 발현 시작 위치의 DNA에 결합하여 전사의 시작을 억제한다는 것을 밝혔다.
2) 안정적으로 발현하는 붉은곰팡이바이러스 발현 클론을 제작하기 위해 6.6kb의 FgV1 전체 게놈을 클로닝한 벡터를 개발하고, 이를 곰팡이 내로 형질전환 삽입하여 벡터가 삽입된 형질전환체들의 균사생장이 20~30% 정도 감소한 것을 확인하였고, 이 형질전환체들의 RNA를 추출하여 바이러스의 RNA가 존재함을 확인하였다. 이러한 결과는 야생형균주 내에 존재하는 바이러스의 실제 축적량 보다는 적지만, 기주 곰팡이의 생장변화를 유발할 만큼의 충분한 양이 발현이 된 것이라 여겨지며, 바이러스의 전체 게놈 발현에 도움을 주는 요인이나 인자들이 수반되어야 한다는 것을 보여주었다.
3) 방제제로서의 응용을 위해 전이시에 장벽이 되는 요인들에 대한 연구가 진행되었다. 바이러스 전이에 영향을 주는 붉은곰팡이 내의 체세포불화합성 관련 유전자를 탐색하여 전사체발현 분석비교를 통해 바이러스 감염시에 반응하는 유전자에 대하여 기능을 구명하였다. 일부 유전자를 선발하여 유전자 삭제 변이체를 제작하였다. 더불어, 다른 종이나 속에 인위적으로 감염시킨 FgV1이 세대를 따라 안정적으로 유지되는지 확인하였다.

연구개발결과의 중요성
해당 연구기간동안 이루어진 연구 결과는 붉은 곰팡이를 비롯한 다른 식물병원균의 방제를 위한 연구자료로 활용될 수있으며, 곰팡이 바이러스에 대한 본 연구를 통해 해당 분야에서 선도적이고 질적으로 우수한 연구가 이루어지고 있다. 붉은곰팡이바이러스가 나타내는 저병원성을 활용한 생물학적방제제 개발을 위한 주요 기초연구자료가 될 것이다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구개발의 필요성 ... 4
• (2) 연구 최종 목표 ... 5
• (3) 연구범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• ◇ 연구 목표 1. 붉은 곰팡이의 저항성 반응 관련 유전자의 기능 구명 ... 6
• ◇ 연구 목표 2. 붉은 곰팡이 바이러스 FgV1 감염성을 가진 DNA 벡터 개발 ... 11
• ◇ 연구 목표 3. FgV1 감염성 벡터의 효율적 전이 방법 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 16
• 끝페이지 ... 16