초록 ▼

□ 연구개요
콩은 가뭄에 민감한 작물로써, 수확량의 피해가 40%에 이를 수 있다. 이런 스트레스로부터 농업 생산의 피해를 극복하기 위해서는 생명공학 기술을 이용한 가뭄 저항성 콩 작물의 개발이 필요하다. AtYUCCA6 유전자를 과발현시킨 Arabidopsis는 IAA(옥신)-related 표현형을 향상시켜 가뭄 스트레스에 대한 저항성을 보였으며, 활성산소(ROS)의 축적을 조절하였다는 연구가 보고되어, 이 결과를 토대로 콩에도 AtYUCCA6 유전자를 도입하여 가뭄 저항성 콩 형질전환체를 생산하고자 한다. 또한, 현대인들의

□ 연구개요
콩은 가뭄에 민감한 작물로써, 수확량의 피해가 40%에 이를 수 있다. 이런 스트레스로부터 농업 생산의 피해를 극복하기 위해서는 생명공학 기술을 이용한 가뭄 저항성 콩 작물의 개발이 필요하다. AtYUCCA6 유전자를 과발현시킨 Arabidopsis는 IAA(옥신)-related 표현형을 향상시켜 가뭄 스트레스에 대한 저항성을 보였으며, 활성산소(ROS)의 축적을 조절하였다는 연구가 보고되어, 이 결과를 토대로 콩에도 AtYUCCA6 유전자를 도입하여 가뭄 저항성 콩 형질전환체를 생산하고자 한다. 또한, 현대인들의 스트레스 해소 기능을 가진 약리적 성분(시린진)과 향신료 기능 성분(코니페린)을 포함하는 기능성 콩 품종 개발을 위해서 기능성 물질 유전자를 콩에 도입하여 형질전환체를 생산하고자 하며, 이는 농산업의 고부가가치를 향상시키는 중요한 연구 결과가 될 것으로 보인다.

□ 연구 목표대비 연구결과
가뭄 저항성 및 기능성 GM 콩 개발을 위해서 옥신(IAA) 생합성에 중용한 역할을 하는 가뭄 저항성 유전자 및 기능성 물질(시린진/코니페린) 유전자가 도입된 콩 형질전환용 벡터를 제작하여 콩 형질전환체를 생산하였다. 생산된 가뭄 저항성 콩 형질전환체(AtYUCCA6)로부터 유전자 도입 및 발현 분석을 하였으며, 생리분석 및 목표형질을 확인한 결과, 형질전환체는 가뭄 스트레스에 영향을 덜 받아, 수분 부족 상태에서도 생존하였다. 가뭄 저항성 형질전환 계통들의 총 클로로필 함량은 대조군인 광안콩 보다 높았고, 상대적인 이온 누출은 상당히 약하게 증가하였으며, 활성산소 또한 적게 측정되었다. GMO 필드(군위)에서 농업형질을 조사한 결과, 가뭄 저항성 형질전환 계통들은 대조군 광안콩 보다 총 종자량이 높게 나타났다. 또한, 기능성 물질(시린진/코니페린) 함량 증가 콩 형질전환체로부터 유전자 도입 및 발현을 확인하였으며, 생산된 형질전환체와 선행 연구에서 개발한 UGT72E-3/2 형질전환체와의 교배를 통해 얻은 F1 식물체들로 부터 유전자 발현을 확인하였고, 종자에서 시린진 및 코니페린 함량을 측정한 결과, 선행 연구에서 개발된 UGT72E-3/2 형질전환체의 함량보다는 약간 증가하거나 비슷하게 나타났다.

□ 연구개발결과의 중요성
식물생명공학 연구의 빠른 발전으로 인해 다양한 식물로부터 유용 유전자를 발굴하고, 종을 초월한 유전자의 도입 및 신품종 개발을 통한 농산업의 중요한 효과를 기대할 수 있다. 그리고 침체된 농가수익의 창출을 위하여 생명공학기술이 접목된 고부가가치의 농산물 생산은 농업이 직면한 커다란 문제를 해결해 줄 수 있는 탈출구를 제공하여 줄 수 있다. GM 기술은 다양한 유전자의 도입을 통해서 농산업의 범위를 대폭 확대해 줄 수 있는 주요 기술로써, 궁극적으로 고부가가치 물질을 생산하는 작물의 생산은 농가의 수익을 창출할 수 있는 주요 기반이 될 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개발의 필요성 ... 4
• 나. 최종연구목표 ... 4
• 다. 연구개발의 내용 및 연구범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 콩 형질전환용 벡터 제작 ... 4
• 나. 가뭄 저항성 및 기능성 성분 콩 형질전환 및 형질전환체 생산 ... 5
• 다. 가뭄 저항성 및 기능성 성분 콩 형질전환체 유전자 도입 및 발현 확인 ... 5
• 라. 콩 형질전환체 유전자 기능 검정 ... 6
• 마. 콩 형질전환체 농업형질 조사 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 10