온대 자포니카와 인디카 품종의 카드뮴 내성유전자에 관한 Haplotype 분석 = Haplotype Analysis of the Cadmium-tolerance Gene in temperate Japonica and Indica Varieties
저자
이상범 ( Sang-beom Lee ) ; 박상원 ( Sang-won Park ) ; 류지혁 ( Ji-hyock Yoo ) ; 김경진 ( Gyeong-jin Kim ) ; 김원일 ( Won-il Kim ) ; 김태성 ( Tae-sung Kim ) ; 김규원 ( Kyu-won Kim ) ; 박용진 ( Yong-jin Park )
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학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
75-75(1쪽)
제공처
벼는 생태형에 따라 크게 자포니카와 인디카로 구분되어진다. 일반적으로 인디카 품종이 자포니카 품종에 비해 상대적으로 종자 내 카드뮴 함량이 높은 것으로 알려져 있으나, 그 이유에 관한 유전적인 설명은 연구가 거의 없다. 한국, 일본 및 중국 등 동북 아시아에서 주로 많이 재배되는 온대 자포니카가 카드뮴과 관련하여 인디카와 어떤 차이를 보이는지 확인하고자, 전장유전체연관 분석(GWAS)을 통해서 확인된 Os01g061300 유전자(similar to metal tolerance protein 7)를 중심으로 Haplotype 분석을 하였고, 향후 식물환경복원 및 안전한 벼 품종 육성을 위한 육종의 기초자료를 탐색하고자 하였다. 국립공주대학교에서 보유한 온대 자포니카 182개 품종의 등숙기 종자 내 카드뮴 함량을 ICP-MS (유도결합질량분석기)를 이용하여 분석하였다. 동일한 품종을 가지고 전장유전체연관분석(GWAS) 결과, 염색체 1번에서 -log(p)값이 6.03으로 가장 높았던 SNP position 24,237,296에서 좌우 50Kbp 범위(24,187,296 ~ 24,287,296) 내의 후보유전자를 확인하였다. 또한 metal tolerance와 관련하여 카드뮴 함량과 가장 연관성이 높은 Os01g0611300 유전자를 Haplotype 분석을 하여 온대 자포니카와 인디카의 염기서열을 비교한 결과, DNA가 RNA를 통해 단백질을 만들어 내는 엑손 부분인 24,196,560 위치에서 자포니카와 인디카 간에 염기차이가 있음을 알 수 있었다. 온대자포니카 품종 중 카드뮴 고함량 그룹에 속한 9개 품종이 인디카와 24,196,560 위치의 엑손 부분에서 동일하게 referance인 Nipponbare에 대해 대립형질을 갖는 것을 확인하였다. 이상의 결과로 볼 때 온대 자포니카의 9개 품종은 인디카에서 교배되어 온 품종임을 알 수 있었고, 카드뮴 내성과 관련하여 9개의 품종이 나머지 173개의 온대 자포니카 품종과 분명한 차이를 보일 것으로 예측되나 카드뮴 함량이 높은 논에서 실증 실험을 통해서 확인 할 필요가 있다.
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