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옥수수의 노균병 저항성 증대를 위한 저항성 유용유전자 발굴 KCI 등재

Identification of novel genes for improvement of downy mildew resistance in Zea mays

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/386615
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한국환경생물학회 (Korean Society Of Environmental Biology)
초록

본 연구는 옥수수 재배 시 환경에 영향을 미치는 노균병 저항성과 관련된 유전자 후보군을 탐색해서 노균병으로 인한 토양오염과 옥수수 생산량 감소를 해결하기 위하여 노균병 저항성 품종을 효율적으로 발굴하기 위한 연구이다. 옥수수의 6번 염색체의 152,892,333과 154,335,437 사이에 있는 노균병 저항성 유전자를 탐색하였으며 이 부분에 존재할 것으로 예상되는 전사체에서 38개의 프라이머 세트를 디자인하여 이 중 16개의 예측 전사체를 가려 내었다. 또한 RT-PCR을 수행하여 감염된 Ki11의 발현이 높은 7개의 전사체로 5개의 품종에 대하여 건강한 샘플과 감염된 샘플을 검정하였고 최종 5개의 후보 유전자군[알려지지 않은 미확인 유전자 2개, OFP transcription factor, bZIP transcription factor, pentatricopeptide repeat (Ppr)]이 발견 되었다. 본 연구의 결과로 추가적인 실험 설계를 통해 5개의 후보 유전자군에 대한 재검정을 통하여 확실한 노균병 저항성 유전자를 발굴하고 이를 노균병 저항성 품종 개발 및 방재에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

Maize (Zea mays L.) is a C4-plant and one of the three major crops grown worldwide. Because of its high productivity, maize is considered as one of the most important food and feed stocks in the world. Recently, bioethanol from maize was predominantly generated in the USA and Brazil. Infection of maize by several diseases resulted in a huge disaster and prevented maize production. Downy mildew, caused by Peronosclerospora sorghi, is one of the most serious diseases of maize. Despite efforts to develop downy mildew-resistant cultivars or seed treatment with metalaxyl, downy mildew persists as a serious pathogen and is still prevalent in specific geographical locations. Analysis of soils infected with downy mildew and investigation of candidates associated with downy mildew resistance is an attractive method to overcome downy mildew damage in maize. In a previous study, we reported that maize chromosome 6 carries a possible candidate gene for downy mildew resistance. Using bioinformatics tools and RT-PCR analysis, five novel genes including bZIP, OFP transcription factor, and Ppr were identified as candidate genes associated with downy mildew resistance.

목차
Abstract
서 론
재료 및 방법
    1. 식물재료
    2. RNA 추출 및 cDNA 합성
    3. Candidate gene 선발 및 프라이머 디자인
    4. RT-PCR과 염기서열 분석
결과 및 고찰
    1. 옥수수 생육 비교
    2. Primary PCR screening을 통한 예상 전사체 선발
    3. 노균병 저항성 후보 전사체 선발 및 분석
적 요
REFERENCES
저자
  • 민경도(공주대학교 식물자원학과) | Kyeong Do Min (Department of Plant Resources, College of Industrial Science, Kongju National University)
  • 김효철(동국대학교 생명과학과) | Hyo Chul Kim (Department of Life Science, Dongguk University-Seoul)
  • 김경희(동국대학교 생명과학과) | Kyung-Hee Kim (Department of Life Science, Dongguk University-Seoul)
  • 문준철(강원대학교 농업생명과학연구원) | Jun-Cheol Moon (Agriculture and Life Sciences Research Institute, Kangwon National University)
  • 이병무(동국대학교 생명과학과) | Byung-Moo Lee (Department of Life Science, Dongguk University-Seoul)
  • 김재윤(공주대학교 식물자원학과) | Jae Yoon Kim (Department of Plant Resources, College of Industrial Science, Kongju National University) Corresponding author