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SUMMARY

CONTENTS

목차

제1장 연구개발과제의 개요 9

1절. 연구개발의 목적 9

2절. 연구개발의 필요성 9

3절. 연구개발의 범위 11

제2장 국내외 기술개발 현황 12

1절. 세계적 수준 12

2절. 국내수준 12

3절. (주)농우바이오의 연구현황 13

제3장 연구개발수행 내용 및 결과 16

1절. 실험 재료 및 방법 16

2절. 무, 배추, 양배추, 브로콜리 계통의 원형질체 배양 시스템 구축 20

3절. 비대칭 원형질융합 시스템 구축 30

4절. 비대칭 원형질체 융합 시스템 이용 37

5절. 융합 식물체 CMS 형질 스크린 38

6절. 융합 식물체 선발 48

7절. 융합 식물체의 세대진전 후 MS 특성을 검정 53

제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 73

1절. 연구개발목표의 달성도 73

2절. 관련분야의 기술발전에의 기여도 74

제5장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 75

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 77

제7장 참고문헌 78

초록보기

I. 제목 : 무의 세포질웅성불임 특성 전이에 의한 십자화과 CMS 개발

II. 연구개발의 목적 및 필요성

연구개발의 목표는 세포융합 기술을 이용하여 (주)농우바이오에서 개발한 세포웅성불임(NWBCMS) 계통의 CMS 특성을 엽채류, 양채류 작물로 도입함으로서 십자화과의 육성 체계를 확립하여 새로운 CMS를 이용한 엽채류, 양채류의 중간모본을 확보함으로서 고품질 품종을 위한 인프라를 구축하고자 한다.

그동안 양채류의 채종에 이용되었던 웅성불임 시스템을 (주) 농우바이오에서 무의 육종프로그램으로 독자적으로 개발하고 특허화 한 NWB CMS 시스템으로 전환하여 종자 채종에 안정적이고 특허권에 의해 보호 받는 (주)농우바이오 만의 양채류 육종 프로그램을 확보하여, 지적재산권을 확보하고자 한다. 독자적인 MS 육종프로그램은 종자 회사에서 가장 중요한 노하우이자 가치를 따질 수 없는 유, 무형의 자산이다. NWB CMS는 현재 무의 육종시스템을 획기적으로 바꾸어 놓은 우수한 CMS계통이다. 십자화과 작물 즉 배추, 양배추, 브로콜리에서는 많은 경우 아직까지 독자적인 육종 프로그램 없이 비교적 MS 안정성이 낮은 Ogura CMS 등을 사용하고 있어 MS 특성이 안정한 육종프로그램의 보유에 대한 의지가 매우 높다.

III. 연구개발 내용 및 범위

본 연구팀은 원형질체융합(비대칭) 시스템을 이용하여 NWB CMS 형질을 배추, 양배추, 브로콜리에 도입하여 융합식물체를 개발하고자 한다. 또한 이미 확보하고 있는 NWB CMS의 DNA 마커 시스템을 이용하여 융합식물체내로 CMS 인자의 전이 여부를 검정 한 후, 융합식물체의 웅성불임 여부를 확인하고 세대진전을 구축하고자 한다. 이런 과정을 통하여 NWB CMS 육종 시스템을 가진 독자적인 신품종을 개발할 수 있는 중간모본 최소 1종 이상을 개발한다.

IV. 연구개발결과

1. 무, 배추, 양배추, 브로콜리 계통의 원형질체 배양 시스템 구축

▶ 식물체의 원형질체 효율적인 유리 조건과 양배추 원형질체 배양 시스템 확보

2. 비대칭 원형질체 융합 시스템 구축

▶ 무의 핵의 불활성화를 위한 초원심분리기와 감마선 처리 조건과 양배추 세포질 불활성화를 위한 Iodoacetate 처리 조건을 확보하고, 최적의 융합조건 원형질을 확보함.

3. 비대칭 원형질융합 시스템 확립

▶ 효율적인 PEG와 Electrofusion 방법을 이용한 원형질체 비대칭 융합 기술을 확보함.

▶ 이 시스템을 통하여 많은 세포 융합캘러스와 개체를 확보함.

4. 융합 식물체 CMS 형질 스크린

▶ 융합가능 기내 식물체를 대량 마커 검정 시스템을 이용하여 대량의 융합가능 캘러스와 개체를 선발함.

▶ 기존의 마커 검정을 현대적으로 하여 업무효율도 높였다.

5. 융합 식물체 선발

▶ NWB CMS 마커 검증을 통한 캘러스로부터 식물체를 재분화 하여 개화를 확인함.

▶ 새로운 양배추 계통을 이용하여 보다 효율적인 재분화 시스템을 확보하고 NWB-CMS마커 검증을 통한 다량의 예비 세포융합 개체를 확보함.

6. 융합 식물체의 세대진전 후 MS 특성을 검정

▶ EF2, EF3 개체를 확보한 후 개화에 성공하여 MS 형질을 확인하였고 이중 EF3에서 종자를 획득함. 이를 통하여 육종진전을 성공하였음. 안정적인 CMS 특성 재검증을 위한 시간이 필요함.

▶ 차후 새로운 라인으로 획득한 세포융합체의 개화여부를 관찰 예정임.

V. 연구성과 및 성과활용 계획

1. 본 과제의 결과물로 만들어진 NWB CMS 양배추 계통들 육성프로그램에 이용되어 우리나라 고유 품종임이 확인되는 양배추 품종화 사업에 이용되게 됨.

2. 교배육종을 통한 NWB CMS 전이도 가능하여 이를 통한 브로콜리와 컬리플라워로의 MS특성 전이와 품종 개발에도 이용 됨.

3. (주)농우바이오는 독자적인 양채류의 웅성불임 육종 프로그램을 보유하게 됨.

4. 본 과제를 통하여 얻어진 (주)농우바이오에서는 비대칭 세포융합 기술 부분에서 국내에 독보적인 시스템의 구축과 노하우를 보유하게 됨.

5. 실험의 노하우 및 관련 계통은 NWB CMS 특성 전이의 최종적인 확인 후, 특허 출원을 위해 관련 데이터의 논문을 보유중으로 특허 문건 제출과 동시에 해외논문에 투고 할 예정 임.

6. 본 과제를 통하여 확보한 식물 원형질체 비대칭 융합의 기술이 현재 양채류는 물론 산형과 및 가지과 등의 육종프로그램에도 이용 중에 있음.

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무의 세포질웅성불임 특성전이(轉移)에 의한 십자화과 CMS 개발 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
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