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벼 기능유전체 연구: 작물의 유전적 개량을 위한 시사점

전문가 제언: ○ 벼는 주요 작물이며 단자엽식물 기능유전체 연구의 참조(reference) 작물이다. 그리고 고품질의 벼제놈 염기서열분석으로 기능유전체 연구를 위한 자료가 빠르게 축적되고 있다.

○ 이 분석자료들은 T-DNA삽입, 전이인자 tagging, 그리고 화학적 돌연변이에 의한 거대한 돌연변이 라이브러리, 벼의 생장과 발달 전 과정에 걸친 전 세계적인 유전자 발현 프로파일, 남방계 벼와 북방계 벼 모두의 전장 cDNA, 많은 수의 다양한 유전자원의 염기서열 재분석에 의한 염기서열 등을 포함하고 있다.

○ 이 자료에 의해 유전자 클로닝이 촉진되고 2010년 말까지 600여 개의 유전자가 여러 가지 방법에 의해 클로닝 되었다. 많은 유전자가 농업적으로 유용한 수량, 미질, 생물적-비생물적 스트레스 저항성, 그리고 영양성분 이용효율에 관여하며 작물개량에 잠재적인 유용성을 나타내고 있다.

○ 유전자 발현 프로파일 정보는 기능유전체 연구에 여러 면에서 유용하다. 즉 여러 조직에서 유전자 전사물이 풍부하면 유전자 발현의 일시적이거나 공간적인 양상을 알 수 있으며, 유전자 발현이 조직특이적인 것인지 알 수 있다.

○ 병저항성은 두 개의 범주로 나누어 있다는 가설이 지배해 오고 있다. 즉 병원균레이스에 특이성이 높은 주동유전자(major genes)에 의해 나타나는 질적 유전자와 병원균에 비특이적이고 지속적인 저항성을 나타내면서 적은 효과를 보이는 양적 유전자이다(전형적으로 OTL). 최근 양적 저항성을 나타내는 몇 개 유전자에 대한 특성검정이 이루어졌으며 이것이 내병성 육종에 부가적이고 대체할 수 있는 유전자원을 제공해 줄 것이다.

○ 유전자발현 데이터베이스는 공동발현(co-expression) 네트워크를 구성하는 데 이용될 수 있는 각 유전자의 발현 프로파일을 제공한다. 예일대의 벼 데이터베이스는 다른 발달과정에서의 줄기, 뿌리 그리고 발아종자로부터 40개의 벼 세포 전사체를 수집한 바 있다.

저자: Yun he Jiang et al
자료유형: 학술정보