보고서 정보
주관연구기관 |
국립농업과학원 National Institute of Agricultural Sciences |
연구책임자 |
이영이
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2021-12 |
과제시작연도 |
2021 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 |
TRKO202200009269 |
과제고유번호 |
1395068929 |
사업명 |
농업과학기반기술연구(R&D) |
DB 구축일자 |
2022-09-10
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키워드 |
초저온보존.식물유전자원.딸기.나리.종자.cryopreservation.PGR.strawberry.lily.seed.
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초록
▼
연구개발 목표 및 내용
최종 목표
○ 딸기, 나리류 영양체 및 인삼, 들깨, 양파 종자 cryobank 체계구축,
장기보존자원 품질관리 지속추진으로 이용기반 구축
- 딸기 영양체 초저온동결보존 프로토콜 개발 및 적용
- 나리류 영양체 및 단명종자 초저온동결보존 이행 확대
- 지속적 보존자원 품질관리 및 안전중복보존소 운영체계 구축
전체 내용
○ 딸기 영양체 유전자원 초저온동결보존 프로토콜 개발 및 적용
- 기내증식 체계 구축 및 초저온동결보존 프로토콜 개발
- 개발기술의
연구개발 목표 및 내용
최종 목표
○ 딸기, 나리류 영양체 및 인삼, 들깨, 양파 종자 cryobank 체계구축,
장기보존자원 품질관리 지속추진으로 이용기반 구축
- 딸기 영양체 초저온동결보존 프로토콜 개발 및 적용
- 나리류 영양체 및 단명종자 초저온동결보존 이행 확대
- 지속적 보존자원 품질관리 및 안전중복보존소 운영체계 구축
전체 내용
○ 딸기 영양체 유전자원 초저온동결보존 프로토콜 개발 및 적용
- 기내증식 체계 구축 및 초저온동결보존 프로토콜 개발
- 개발기술의 적용, 재생율 제고방안 도출
○ 나리류 영양체 및 단명종자 초저온동결보존 이행 확대
- 나리류 기내증식 체계 구축
- 나리류 영양체 및 인삼, 양파, 들깨종자 초저온동결보존 이행 및 프로토콜 보완
- 나리류 영양체 및 인삼, 양파, 들깨종자 유전자원 초저온동결보존 적용 확대
○ 지속적 보존자원 품질관리 및 안전중복보존수 운영체계 구축
- 장기보존 유전자원 품질관리: 중복보존을 위한 분산, 기탁자원 실물 및 정보관리
- 장기보존 유전자원 정선,재포장,활력모니터링
- 활력 모니터링 결과 피드백 및 자원갱신 기초자료로 활용
연구개발성과
○ 기내증식 딸기 생장점의 작은방울유리화를 통한 초저온동결보존 프로토콜 개발
- 딸기 러너생장점 기내도입 및 증식/보존 체계 확립
- 삼투조절(glycerol 17.5%+sucrose 17.5%, 40분), 탈수(glycerol 50%+sucrose 50%, 60분), 해동후 삼투조절(MS+0.8M sucrose), 재생배지(NH4NO3-free MS)
○ 작은방울유리화법 적용 확대 및 주요자원 동결보존 이행(droplet-vitrification)
- 딸기 영양체 초저온동결보존을 위한 각 단계 보완 및 최적화된 프로토콜 개발됨
- 42개 딸기자원 초저온동결보존 이행, Cryobank 구축(40자원 DB 구축완료)
○ 초저온동결 처리후 유전적, 형태적 안정성 검정
- 6개 딸기자원의 ISSR 마커 분석을 통해 6개 자원 중 ‘Tufts’ (IT245860) 자원의 기내증식 식물체에서 이형밴드 생성, 기내증식 환경에 민감성 나타냄
- 6개 딸기자원의 영양생장 형질 분석을 통해 각 형질에서 처리간 유의한 차이 없음
* 논문 3, 학술발표 7(국제 4, 국내 3), 기술보급서 1, 홍보 8
○ 초저온동결보존을 위한 기내증식 체계 구축
- 인편 표면살균 용액 1.6% sodium hypochlorite (NaOCl) 및 멸균수 대신 0.03% NaOCl 적용한 결과, 오염된 나리를 소독 후 평균 80% 무병주를 생산
- 나리 증식배지 C Medium (MS +0.3 mg/L IAA and 0.4 mg/L BA without Charcoal) 를 이용하여 4개월 증식주기 단축
○ 나리 초저온동결보존을 위한 프로토콜 보완 및 국내 주요품종 동결보존 이행
- 소자구 생성인편을 직접 저온처리 하였을 때 재생율(65.7%)이 높게 나타남
- 재생배지 조성에 따라 재생률 조사결과, PCM1→PCM2→PCM3 배지 조건에서 재생율(52.9%)보다 PCM3 배지 조건에서 재생율(65.7%)이 높게 나타남
- 나리 55자원 초저온동결보존 이행, 재생율(평균 43.8%), Cryobank 구축(50자원 DB 구축)
○ 초저온동결처리 후 유전적 안정성 검정
- Fresh, -LN, +LN 식물체간 배수성 검정결과 모두 동일한 위치에서 피크가 관찰됨
- ISSR 6개 마커를 이용하여 4개 나리 자원에서 UPGMA dendrogram 분석 결과 처리간 97% 또는 100% 유사성을 보임
○ 단명종자 초저온보존 모니터링 : 1~3년후 활력 15% 이상 변화된 자원 없음(들깨,인삼,양파)
* 논문 4(SCI 1, 비SCI 3), 학술발표 4, DB구축 82, 홍보 42.6
○ 10년 이상 장기저장고 보존자원 활력모니터링 : 총 19,228자원
- 잡곡(2,492)‧벼(10,286)‧보리(6,450) 발아율 조사 및 활력변화 분석, 정보갱신
○ 신규 국가등록 및 증식자원 장기저장고 입고, 정보입력 추진 : 총 18,384자원 인수
- 신규국가등록 11,958 자원(밀, 잇꽃 등), 증식 6,426자원
○ 안전중복보존소 운영 : 11,392자원 증가
- 격리 329, 신품종 60, 국내 안전보존(성과물 등) 24,523, 종자관리소 585, 특허 66 자원
- 세계채소센터 10,590자원 입고예정(2022.1월 중) : (‘19~’21) 18,102자원
* 누계 : 국외 37,915, 국내 192,734자원
○ 신품종 연구성과 관리 유통 전담기관 운영
- 신품종 등록/기탁 관리, 과기부 10대 연구성과 통합등록 시스템 구축 지원 및 대응
* 학술발표 2, 지침 작성 1, DB구축 125,552, 홍보4
연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 딸기 및 나리류 유전자원 기내급속증식 시스템 구축으로 육종연구 지원가능
○ 과채, 화훼류 유전자원의 초저온동결보존 프로토콜 개발로 보존경비 절감
○ 관리기관 보유 영양체 유전자원의 안전장기중복보존 이행으로 자원소실 방지
○ 바이러스 무독주 딸기 및 나리류 유전자원의 초저온동결보존을 통한 건전주 보존에 적용함으로써 병해충에 의한 소실 방지
○ 보존하기 어려운 유용자원의 저장기술 개발을 통해 다양한 생물다양성 확보 및 안전보존
○ 장기보존 자원의 활력검정 주기 파악
(출처 : 요약문 2p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 요 약 문 ... 2
- 목차 ... 4
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
- 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행내용 ... 6
- 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 12
- 1) 연구 수행 결과 ... 12
- 2) 목표 달성 수준 ... 42
- 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 45
- 5. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 45
- 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 45
- 7. 참고문헌 ... 46
- 끝페이지 ... 49
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