초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
분류체계와 명명체계가 혼란스러운 산형과 식물 중 약용가치가 우수한 약용작물에 대한 유전체/대사체 정보기반 명확한 분류체계 정립 및 대규모 종판별 기술을 확립하고 우리나라 고유자원식물인 식방풍의 작물로서의 개발을 위해 우수 계통을 육성하고 유전체/대사체 기반 분자육종 기반을 구축하고자 하였다.

□ 연구개발성과
1차년도에 생산한 산형과 20종에 신규 NGS 분석 데이터에서 나머지 15종에 대해 엽록체 유전체를 완성하였다. 기등록된 산형과 엽록체 유전체를 포함하여 유연관계도를 구축하였고,

□ 연구의 목적 및 내용
분류체계와 명명체계가 혼란스러운 산형과 식물 중 약용가치가 우수한 약용작물에 대한 유전체/대사체 정보기반 명확한 분류체계 정립 및 대규모 종판별 기술을 확립하고 우리나라 고유자원식물인 식방풍의 작물로서의 개발을 위해 우수 계통을 육성하고 유전체/대사체 기반 분자육종 기반을 구축하고자 하였다.

□ 연구개발성과
1차년도에 생산한 산형과 20종에 신규 NGS 분석 데이터에서 나머지 15종에 대해 엽록체 유전체를 완성하였다. 기등록된 산형과 엽록체 유전체를 포함하여 유연관계도를 구축하였고, 종특이 변이지역을 다수 발굴하였다.
식방풍 수집자원들의 형질 조사를 통해 우수 계통(2년생 85계통, 1년생 84계통)을 선발, 재배 및 평가하였으며, 식방풍 인공자가수분 방법을 확립하였다. 엽록체 기반 마커를 이용하여 유전자원내의 다양성을 확인하였으며 10개 계통의 잎과 뿌리의 항염활성, 세포독성, 자외선 차단효과 정도의 다양성을 Bio assay 분석을 통해 비교분석하였다. 전사체 분석을 통해 대사물질 관련 후보유전자들의 발굴과 식방풍 핵내에 존재하는 유전자 추정 부위에서 다양성을 확인 할 수 있는 SNP기반 마커를 개발하였다.

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
산형과 식물들의 NGS 및 대사체 분석을 통해 보다 체계적인 산형과 종 분류 체계를 확립하고, SNP Chip을 이용한 대규모 종판별 원천 기술을 확보하고 기술 이전한다. 이는 한약재 및 건강기능식품, 나아가 천연물 의약품 원소재의 품질 관리에 소요되는 비용을 크게 절감시킬 수 있을 것으로 기대되며, 투명하고 신뢰할 수 있는 한약재 유통 체계 확립 기반 구축 및 소비자의 신뢰를 확보하는데 기여할 것이다.
다양한 식방풍 유전자원들에 대한 주요 질적/양적 형질 평가결과 및 유전적/대사체 다양성 분석은 향후 식방풍 우수 품종을 육성하는데 유용한 기초자료로 사용될 것이다.

(출처 : 국문 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
In order to establish a clear classification system based on genetic/metabolic information and large-scale species discrimination technology for apiaceae family plants which can use as medicinal crops with high medicinal value, especially Peucedanum japonicum. To develop Korea'

□ Purpose&Contents
In order to establish a clear classification system based on genetic/metabolic information and large-scale species discrimination technology for apiaceae family plants which can use as medicinal crops with high medicinal value, especially Peucedanum japonicum. To develop Korea's native resource plant, P. japonicum as a crop, it was intended to select superior accesions and establish a molecular breeding system based on genetic/metabolic information.

□ Results
Plastid genomes (plastomes) were assembled for the 20 species which assembled in the first year and remaining 15 species too. By adding other apiaceae complete plastomes from public database like NCBI, phlyogenetic relationships among apiaceae family were anyalyzed.
Moreover, speices specific variants were also discovered. Through a survey of the characteristics of the P. japonicum collections, superior accessions (two year old 85 accessions, 1year old 84 accesions) were selected and cultivated. In addition, the method of artificial self pollination was established. Using plastome-based markers, the diversity within the genetic-rsources was identified and the variety ofanti-inflammatory activities, cytotoxicity, and UV protection effects of 10 different accesions of leaves and roots was compared through biassay analysis. Through transcription analysis, SNP-based markers were developed to identify diversity in the genic regions in the P.japonicum nuclear genome and canidate metabolite genes were also discovered.

□ Expected Contribution
Through NGS and metabolic analysis of apiaceae family, systematic species classification system are established, and large-scale species discrimination techniques using SNP chips are obtained and technology transferred. This is expected to significantly reduce the cost of quality control of herbal medicines, health functional foods, and natural ingredients. Moreover, it will contribute to establishing a transparent and reliable distribution system and securing consumer confidence.
The results of major qualitative/quantitative traits evaluations and genetic/metabolic diversity analysis of various sources of P.japonicum will be used as basic data to help promote the superior varieties of P. japonicum in the future.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• Summary ... 5
• 목차 ... 6
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 7
• 제 1 절 연구 개발 목적 ... 7
• 제 2 절 연구 개발의 필요성 ... 7
• 제 3 절 연구 개발 범위 ... 7
• 제 2 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 9
• 제1절 연구 수행 내용 ... 9
• 제2절 주요 결과 ... 42
• 1. 산형과 약용식물 종판별 기술 개발 ... 42
• 2. 비교 유전체 분석을 통한 종특이 변이지역 발굴 및 종간 유연관계 규명 ... 53
• 3. 종 판별 마커 개발 ... 61
• 4. 식방풍 우수 계통 육성 ... 67
• 5. 식방풍 유전체 정보를 활용한 육종 기술 개발 ... 159
• 6. 식방풍 대사 물질의 생육 시기별, 계통별 프로파일링 및 통계분석 ... 177
• 7. 식방풍 유용 대사물질 생산 유전자 발굴 ... 233
• 제 3 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 243
• 제 1 절 목표대비 달성도 ... 243
• 제 2 절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 245
• 제 4 장 연구 결과의 활용 계획 ... 246
• 제 5 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 246
• 제 6 장 연구시설·장비종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 246
• 제 7 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 247
• 끝페이지 ... 248