초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 1차 년도에 대규모 유전자 발현량 정보 데이터베이스 구축하고 환경 스트레스 관련 유용형질 벼 돌연변이체 선발하여 농업형질 평가를 시작으로 2차 년도에 기후변화 대응 돌연변이의 대규모 유전자 발현량 정보를 확보하여 Hub gene 탐지 및 기능 연구 진행, 마지막 년도에 기후 변화 대응 DNA 다형성 정보를 확보하여 전사 수준 뿐만 아니라 DNA의 구조 변화에 의한 환경 스트레스 관련 기작을 연구하며 최종적으로 기후변화 대응 벼 돌연변이체 육종과 환경 스트레스 관련 기작을 연구함.

□ 연구 목

□ 연구개요
본 연구는 1차 년도에 대규모 유전자 발현량 정보 데이터베이스 구축하고 환경 스트레스 관련 유용형질 벼 돌연변이체 선발하여 농업형질 평가를 시작으로 2차 년도에 기후변화 대응 돌연변이의 대규모 유전자 발현량 정보를 확보하여 Hub gene 탐지 및 기능 연구 진행, 마지막 년도에 기후 변화 대응 DNA 다형성 정보를 확보하여 전사 수준 뿐만 아니라 DNA의 구조 변화에 의한 환경 스트레스 관련 기작을 연구하며 최종적으로 기후변화 대응 벼 돌연변이체 육종과 환경 스트레스 관련 기작을 연구함.

□ 연구 목표대비 연구결과
대규모 유전자 발현량 정보 데이터베이스를 구축하기 위해 벼 품종 전장유전체 분석 및 GWAS 분석을 실시하여 품종 계통 트리 및 유전자 네트워크를 구축하였으며 25개의 네트워크 모듈을 확인함. 스트레스 관련 유용형질 벼 돌연변이체 선발 및 돌연변이체의 농업형질 평가 및 유전자 발현량 정보 확보를 위해 336가지의 돌연변이 품종에 스트레스 처리를 진행하여 두 품종을 선발 하였으며, 이후 중요한 유전자원으로 활용하기 위해 실험을 진행함. 원품종 동안벼와 스트레스 개체 간 RNA-seq 분석을 진행하여 DEGs 선별, GO-enrichment, DNA 다형성 평ㅇ가를 진행하여 유전자 데이터베이스를 확보함. 건조, 염 스트레스 관련 Hub gene탐지를 위해 MAPMAN 및 GSEA, DEGs를 활용하여 Module화를 진행하여 Hub gene을 탐색함. 환경 스트레스 관련 유전자 기능 연구 및 벼 돌연변이체 DNA 다형성 정보 확보를 위해 원품종 동안벼와 스트레스 저항성 개체간의 유전적 차이를 보이는 DEGs를 확인하였으며, 그 중 스트레스 저항성에 관련성이 높은 두 유전자를 확인하였으며 이 두 유전자의 차 이로 인한 스트레스 저항성 차이를 실험을 통해 입증이 필요하다 판단되어 형질 전환체를 개발하여 실험을 진행함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
육성된 벼 돌연변이 유전자원의 환경변화에 대한 품종으로서의 활용은 물론 차세대 염기서열 해독 기술과 Bioinformatics 기술, 분자생물학적 기술 등의 다양한 연구 방법을 융합한 테마로서 유용 형질 벼 돌연변이체 집단을 구축하고 핵심 유전자의 활용성을 극대화하는데 기여함. 또한, 대량의 전사체를 이용한 유전자 네트워크 구축은 벼의 유전체 연구에 대한 종합적 고찰, 목적 형질에 대한 유전체 육종 연구 체계 확립으로 국내에서 상대적으로 미흡한 돌연변이 육종에 대한 연구개발 능력을 고취시킴. 본 연구를 통하여 연구된 벼 유전체 연구는 다수/다량의 연구실적 논문 및 지적재산권으로 등록되어 원천기술 획득을 통한 지적재산권에서 우위를 점유하고, 궁극적으로 신품종 개발을 통하여 종자 산업에 기여함으로써 우리나라의 농업경제에 이바지할 것으로 판단.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 가. 후보유전자 동정을 위한 GWAS 및 대량의 유전자 발현량 데이터베이스 구축 ... 5
• 나. 염 및 건조 스트레스 저항성 벼 돌연변이체 선발 ... 5
• 다. 후보 유전자 동정을 위한 유전자 발현량 분석 ... 6
• 라. 후보 유전자 형질전환체 작물 개발 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 22