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Kafe 바로가기주관연구기관 | 국립농업과학원 National Institute of Agricultural Sciences |
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연구책임자 | 김정선 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2021-12 |
과제시작연도 | 2021 |
주관부처 | 농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 | TRKO202200009149 |
과제고유번호 | 1395067829 |
사업명 | 포스트게놈신산업육성을위한다부처유전체사업(R&D)(농진청) |
DB 구축일자 | 2022-09-10 |
키워드 | 복숭아.통합브라우저.장미과.연화.Prunus persica.Browser.NGS.Rosaceae.polygalacturonase(PG). |
연구개발 목표 및 내용
최종 목표
○ ‘미홍’ 복숭아 표준유전체를 완성하고, 복숭아 유전체, 전사체, 유전지도, 육종형질 연구를 통한 저장성 개선, 숙기 등 과실 특성관련 유전자들을 발굴하여 품종 개발로 연계될 정보를 구축함
전체 내용
○ 복숭아(Prunus persica)유전체 해독, 조립, 주석달기
- 복숭아 조직별 완전장 전사체 분석과 이를 활용한 유전자 주석달기
○ 복숭아와 배 비교제놈분석 및 딸기, 장미, 고무나무 및 매실등 분류상 유사제놈 유전자 비교 분석
○ 교배집단 : 천중
연구개발 목표 및 내용
최종 목표
○ ‘미홍’ 복숭아 표준유전체를 완성하고, 복숭아 유전체, 전사체, 유전지도, 육종형질 연구를 통한 저장성 개선, 숙기 등 과실 특성관련 유전자들을 발굴하여 품종 개발로 연계될 정보를 구축함
전체 내용
○ 복숭아(Prunus persica)유전체 해독, 조립, 주석달기
- 복숭아 조직별 완전장 전사체 분석과 이를 활용한 유전자 주석달기
○ 복숭아와 배 비교제놈분석 및 딸기, 장미, 고무나무 및 매실등 분류상 유사제놈 유전자 비교 분석
○ 교배집단 : 천중도백도 × 미홍 교배실생 81점에 대한 GBS 분석 및 유전지도 작성
○ 천중도백도(저장성 좋음, 만생종)과 미홍(고품질 조생종, 과육이 물러지는 단점) 과실 성숙단계별 전사체 해독
○ 복숭아 교배집단 유전특성 표현형 분석 및 QTL
○ 복숭아 유용유전자 탐색
○ 내부과제에서 수행된 복숭아 유전체 정보를 통합적으로 분석, 관리하기 위한 브라우저 및 시스템 개발
○ 기구축된 유사식물(배)에 대한 게놈 유전체를 비교 분석하여 이를 활용할 수 있는 브라우저 및 검색, 활용시스템을 개발
○ NGS 기반으로 한 복숭아 게놈 서열 데이터베이스를 구축하여 연화에 연관된 polygalacturonase(PG)의 upstream 영역 분석
연구개발성과
○ 복숭아 유전체 조립
- 단거리 15Gb, 장거리 33.9Gb (129X) 염기서열 분석, Falcon-Unzip 어셈블러에 의한 컨티그 93% 조립, Hi-C 수행으로 296개 contig가 200개로 스캐폴드로 줄고, longest contig 크기가 47Mb이고 10Mb 이상의 스캐폴드가 8개로 분석되어 염색체 수준의 유전제 조립이 완성됨
○ ‘미홍’ 복숭아 레퍼런스 기반 분리집단 GBS 유전지도 작성
- ‘미홍’ 레퍼런스 기반 SNPs GBS 유전지도 작성, 복숭아 유전체에 고르게 분포하는 260개 SSR 마커 세트를 개발하였고, 그 위치를 분석함
○ 복숭아 Pseudomolecule 작성
- Hi-C 방법으로 90.25% 유전체를 결정하고, GBS-SNPs 및 SSR 마커 연계 유전지도 맵핑하여 92.82% Pseudomolecule 작성
○ 복숭아 gene annotaton
- 12개 기관별 RNA를 분리하고, Iso-seq 분석하여 25,675개 unique 유전자 및 29,049개 발현유전자들을 구명함
○ 복숭아 숙기 연관 마커 3종 개발함
- 조숙종 ‘미홍’, ‘유미’, ‘찌요마루’와 만숙종 ‘유명’, ‘수미’가 구별되는 유전영역을 탐색하였고, 관련 유전영역 3개를 구명함
○ 복숭아 유용교배집단 구축 및 특성분석
- ‘천중도백도’ב미홍’ 교배집단을 구축하여 특성조사 및 표현형 확인
○ 조, 중, 만생종 과실의 전사체 분석
- 조생종 ‘미홍’, 중생종 ‘미백도’, 만생종 ‘장호원황도’ 과실의 시기별 전사체를 분석하고 DEG 확인
○ 유전제 브라우저 스키마 비교분석 완료후 ensembl 브라우저 스키마 검토 완료
○ NCBI 기반의 eukaryotic genome annotation 파이프라인 검토 및 자체 파이프라인 설계 완료
○ 연화 데이터베이스 설계 완료 및 프로토 타입 개발 완료
○ 생물정보분석 툴을 이용하여 다른 과수과의 PG 비교 분석 완료
○ Rosid에 속한 6개의 다른종과의 진화적 차이 분석 완료
○ 복숭아와 배 게놈의 sugar 관련 유전자 비교 분석 완료
○ Ethylene과 PG의 상관관계 분석 완료
연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 복숭아 제놈 Pseudomolecule 작성 및 장미과 등 유사제놈 비교분석으로 원천기술력 확보
○ 품질변화가 적은 고당도 복숭아 품종 개발로 소비자 만족도 향상
○ 저장성이 우수한 복숭아 품종 개발로 생산·유통과정의 편리성 제고 및 수출 시장 확대
○ 국내 복숭아 미홍의 연화 관련 유전자와 과육 성숙 호르몬인 ethylene과의 상관관계를 분석하여 연화 조절 유전자인 PG의 생물학적인 기능 규명○ 생물정보학 platform 활용을 통하여 다른 작물(배,딸기)과 같이 연화가 쉽게 일어나는 작물에도 응용이 가능
○ 국내 복숭아 미홍의 연화에 연관된 유전자 발굴 연구는 학문적인 synergy 효과와 복숭아의 저장성 향상으로 인한 가치증가로 수출증대
(출처 : 요약문 2p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
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연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
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