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보고서 상세정보

환경 스트레스 저항성 및 유용 유전자 전이 벼 개발
Production of Transgenic Rice Improving Environmental Stress Tolerance and Productivity

  • 연구책임자

    송상익

  • 참여연구자

    주정수   정하린   홍은정  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2004-08

  • 주관부처

    과학기술부

  • 등록번호

    TRKO201000012634

  • 키워드

    벼.형질전환.환경 스트레스.전사인자.저항성.rice.transformation.environmental stress.transcription factor.tolerance.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The long-term goals of our research are to develop the new rice improving environmental stress tolerance. Rice is very important ...

    The long-term goals of our research are to develop the new rice improving environmental stress tolerance. Rice is very important crop in Korea and world wide. In generally, crop are very sensitive to environmental stress (drought, salinity and cold). Therefore such a stress result in reducing the productivity of crop. Somehow the plant contains response mechanism to environmental stress. The CBF/DREB1 regulators, identified originally in Arabidopsis as key components of cold and drought regulation. Many plants contained highly conserved CBF/DREB1 regulatory factors that have global effects on gene expression. To express such a genes, AtCBF3 and bCBF1 in rice make rice more tolerance to environmental stress and it leads to increase productivity of rice. The transgenic rice improving environmental stress tolerance creates lots of valuable in economics.
    To develop the new rice improving environmental stress tolerance, we will perform following objectives. 1. Production of transgenic rice improving environmental stress(drought, salinity and cold tolerance) tolerance rice. 2. Study of response mechanism of crop to environmental stress. 3. Construction of supply system: transgenic rice expressing wanted genes are supplied to researcher who wanted it.


    1단계 연구 목표인 환경 스트레스 관련 유전자를 25종 [(Catalase 유전자 3종, Asr1 유전자(ABA- stress- and ripening related protein) 2종, EBP (ERE binding protei...

    1단계 연구 목표인 환경 스트레스 관련 유전자를 25종 [(Catalase 유전자 3종, Asr1 유전자(ABA- stress- and ripening related protein) 2종, EBP (ERE binding protein) 유전자 3종, DREB2A, DREB2B (AtDREB homologues: drought induced 전사인자) 유전자, WRKY16, WRKY80 (biotic stress induced 전사인자), 보리 CBF1 유전자 등] 확보하였으며, 벼 형질 전환체 13종(Trehalose 생합성 유전자, bCBF1, AtCBF3, OsCATa, OsCATb, OsCATc, OsAsr1a, DREB2B, OsERF4a, OsEBP2, OsEBP5, OsWRKY16, OsWRKY80 유전자 삽입 형질전환 벼)을 제조하였다. Gene bank 및 문헌 검색을 통해 벼의 스트레스에 유도되는 전사인자 RafC 4종(AtCBF homologues)을 확보하여, Northern blot을 통하여 각각의 RafC 전사인자들이 어떠한 환경 스트레스에서 가장 활발히 발현되는지를 점검하였다. 스트레스에 유도되는 애기장대 전시인자중 한 종류인 AtCBF3 유전자와 보리 전사인자 중 bCBF1 유전자를 각각 형질전환한 벼를 제조하여 환경스트레스 저항성을 검정하였다. 보리 전사인자 bCBF1와 애기장대 전사인자 AtCBF3 유전자 과 발현 벼의 환경 스트레스 저항성 검정 결과 한발, 염해 그리고 냉해에 저항성을 나타내는 것을 밝혀냈다. 그리고 이 두 전사인자가 벼에서 스트레스에 의하여 발현이 유도되는 Lip5 과 Dip1 유전자의 발현을 유도 하였다. 그러므로 이러한 전사인자를 쌀에 형질 전환하게 되면 아마도 기존에 보고된 것 보다 한층 더 고조된 스트레스 저항성 쌀을 기대할 수 있을 것이고 이것은 곧 생산성의 증대로 연결될 것이다. 대장균의 trehalose 생합성 유전자 trehalose-6-phosphatase synthetase (TPS)와 trehalose-6-phosphate phosphatase (TPP)를 붙인 bifubctional 효소 유전자를 벼에 형질전환 시켜서 trehalose를 대량 발현 시켰다. 기존에 발표된 것보다 최고 약 200배 더 높은 발현정도를 보였으며, 내냉성, 내염성, 한발 저항성을 검정한 결과 약 15-20% 향상된 내성을 나타냈다. 국내 연구자들에게 원하는 유전자를 전이시킨 형질전환 벼 제조 공급 기반을 확립하기 위하여 그린진 바이오텍과 공동으로 단자엽 식물 형질전환용 벡터를 (pMJ101-401) 제작하였다


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 제1절 연구개발의 목적 ... 9...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 제1절 연구개발의 목적 ... 9
    10. 제2절 연구개발의 필요성 및 범위 ... 9
    11. 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
    12. 제1절 국외 현황 ... 14
    13. 제2절 국내 현황 ... 14
    14. 제3절 앞으로의 전망 ... 15
    15. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
    16. 제1절 연구방법 ... 17
    17. 제2절 연구내용 및 결과 ... 20
    18. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 38
    19. 제1절 목표달성도 ... 38
    20. 제2절 관련분야 기여도 ... 39
    21. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 40
    22. 제1절 추가연구의 필요성 ... 40
    23. 제2절 활용방안 ... 40
    24. 제3절 앞으로의 전망 ... 41
    25. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 42
    26. 제7장 참고문헌 ... 43
  • 참고문헌

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