본 연구에서는 국내 밀 품종의 수발아 저항성 증진을 위하여 germination index와 종실 특성(종실 길이, 폭, 두께, roundness, 리터중과 천립중)을 2010년부터 2013년 까지 4년간 조사하였다. 또한, 종실 무게와 상관이 있는 것으로 알려진 표지인자인 TaSus2-2B, TaGW2-6A과 TaCwi-A1의 유전변이 분석을 실시하였다. 이를 통하여 종실 특성이 국내산 밀 품종에 있어서 수발아 저항성과 상관관계를 분석하였으며, 이어한 결과를 통하여 국내 밀 육종 프로그 램에 있어서 수발아 저항성 밀 계통 선발의 지표로 이용하고자 하였다. 종실 길이, 폭, 두께, roundness, 리터중과 천 립중 및 germination index는 품종, 년차간 변이 및 이들의 상호작용에 영향을 받는 것으로 나타났으며, germination index눈 천립중, 종실 길이, 폭과 두께와 정의 상관을 보였다. 특히, 수발아에 취약한 백립계 품종은 적립계 품종에 비하여 종실의 길이, 폭과 두께 및 천립중이 높은 것으로 나타났다. TaSus2-2B 의 Hap-L haplotype을 지닌 품종의 germination index는 0.61로 TaSus2-2B의 Hap-H haplotype을 지닌 품종의 germination index (0.18) 보다 높아서 수발 아에 취약한 것으로 나타났다. TaGW2-6A-G haplotype을 지닌 품종의 천립중은 44.62 g으로 TaGW2-6A-A haplotype 을 지닌 품종의 천립중 (39.75 g)보다 높게 나타났지만, 이러한 결과는 germination index와는 상관이 없는 것으로 나타났다. TaCwi-A1a allele를 지닌 적립계 밀 품종은 TaCwi-A1b allele을 지닌 품종 보다 리터중이 높은 것으로 나타 났으며, TaCwi-A1a allele를 지닌 백립계 품종은 TaCwi-A1b allele를 지닌 품종에 비하야 종싱릐 길이와 두께 및 천립 중이 높게 나타났다.

Sequence diversity was accumulated through evolution and breeding process. A set of 595 PCR-based novel insertion/deletion (InDel) markers was designed in order to widen the genetic basis for national rice breeding programs. The markers were generated by analyzing of 40 Korean cultivars and published genome sequences of rice(Oryza sativa L. spp japonica). We selected 112 markers spread across all rice chromosomes among the 595 InDel markers, and they showed polymorphic between rice cultivars, which are 284 Korean japonica and Tongil varieties. Due to their simplicity in design and robustness in genotyping, these InDel markers have been routinely used in quantitative trait loci (QTL) mapping studies and marker assisted selection programs for rice. Moreover, the PCR amplification type of InDel markers was converged to digital code, 0 or 1 and then finally represented as one- and two dimensional bar-code system, which could easily differentiate genetically highly homologous japonica rice cultivars. The developed InDel markers uniquely discriminated among each of the Korean cultivars. Therefore, the systems we developed may be valuable tools in discrimination from cultivars

비동형분열을 포함한 식물화분 발달과정에 관여하는 유전자를 탐색하기 위하여, Activation tagging vector를 이용 하여 조성된 3,500여개의 애기장대 T1세대 약 3,500개의 형질전환체 집단으로부터 4종의 화분 변이형을 보이는 돌 연변이체를 선발하였다. 4종의 변이체들은 20-40% 빈도의 성숙화분 변이표현형을 보였다. 변이체에서는 정상적 인 화분으로 발달하지 않은 aborted pollen type, 한 개의 핵만이 관찰되는 tio type, 비정상적으로 분열된 gemini type 등 다양한 변이표현형들이 관찰되었다. TAIL-PCR을 통하여 T-DNA의 삽입부위의 염색체 부위를 동정하여, co-segregation분석을 수행한 결과, 4종 모두 T-DNA삽입과 무관한 자연발생적 돌연변이로 밝혀졌으며, 현재 map-based cloning방법에 의해 변이유발 유전자를 탐색중이다. 이들 유전자들은 향후 식물의 화분발달에 핵심적 인 역할을 하는 유전자를 발굴하고 이를 이용한 기작을 이해하는데 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 판단된다.

In this study, we generated and characterized the transgenic rice plant expressing a spider silk protein. Spider silks have great potential as biomaterials with extraordinary properties. We report the cloning and characterization of the major ampullate silk protein gene from the spider Araneus ventricosus. A cDNA encoding the partial major ampullate silk protein (AvMaSp) was cloned from A. ventricosus. An analysis of the cDNA sequence shows that AvMaSp consists of a 240 amino acid repetitive region and a 99 amino acid C-terminal non-repetitive domain. The peptide motifs that were found in the spider major ampullate silk proteins, (A)n, (GA)n, and (GGX)n, were conserved in the repetitive region of AvMaSp. Phylogenetic analysis further confirmed that AvMaSp belongs to the spider major ampullate spidroin family of proteins. The AvMaSp-R cDNA, which encodes the 240 amino acid repetitive domain, was expressed as a soluble 22 kDa polypeptide in baculovirus-infected insect cells. To produce transgenic rice plant with high contents of glycine and alanine, the prolamin promoter-driven AvDrag was introduced into rice plant via agrobacterium tumefaciens-mediated gene transformation. The introduction and copy number of the AvDrag gene in transgenic rice plants were determined by PCR and Southern blot analysis. AvDrag expression in transgenic rice seeds was examined by Northern blot and Western blot analysis. Immunofluorescence staining with the AvDrag antiserum revealed that the recombinant AvDrag protein were localized in transgenic rice seed. Furthermore, the amino acid content analysis showed that transgenic rice seeds were greatly increased in glycine and alanine as compared to controls

We used an efficient system to create rice mutant by Ac/Ds transposon insertion mutagenesis, such as selected homozygous mutant in dwarf phenotypes. We reported here the identification of function of dwarf OsGASD gene(Oryza sativa Gibberellin Acid Sensitive Dwarf). OsGASD gene encodes a 344 amino acid polypeptide and no homology proteins in GeneBank. The osgasd mutnat was sensitive to exogenous GA level. We performed experiment to controlled expression the OsGASD gene, its role in plant development, a quantitative analysis of endogenous GA content and sensitivity to GA. The osgasd mutant includes smaller amount of active GAs than wild-type. osgasd mutant plant of GA biosynthesis pathway causes GA deficiency and dwarf plants, and endogenous GA suppliance can restore the wild type phenotype in this mutant. There sult indicated that OsGASD gene regulated the elongation of shoot, stem and plant height. The increased expression of OsGASD gene dramatically induces expression of the factors associated with GA biosynthesis such as CPS, KO, KAO, GA 20 ox and GA 2 ox, whereas osgasd mutant suppression of the factors associated with GA biosynthesis, loading to dwarf phenotypes. That applied GA3 at the plant development stage to survey the response of OsGASD gene to GA3. These results indicated that OsGASD gene is involved in GA biosynthesis factors, not only in the internodes, but also leaf length at the developing stage.

The molecuar prossing of upsteam regulation of Pi response genes during Pi starvation remains inadequately understood. R2R3 MYB transcription factors play regulatory roles in plant responses to various environmental stresses and nutrient deficiency. In this study, we isolated and designated OsMYB4P, an R2R3 MYB transcription factor, from rice under low-phosphate conditions. OsMYB4P was localized in the nucleus and acted as a transcriptional activator. Transcriptional levels of OsMYB4P in cell suspension, shoots, and roots of rice increased under low phosphate conditions. To investigate the function of OsMYB4P in Pi-starvation signaling, we developed transgenic rice plants overexpressing OsMYB4P for analysis of Pi signaling and uptake. Shoots and roots of OsMYB4P overexpressing plants grew well in high and low phosphate conditions. In addition, root system architecture was altered considerably as a result of OsMYB4P overexpression. Under both phosphate sufficient and deficient conditions, more Pi accumulated in shoots and roots of OsMYB4P overexpressing plants than in the wild type. Overexpression of OsMYB4P led to greater expression of Pi transporter-family proteins OsPT1, OsPT2, OsPT4, OsPT7, and OsPT8 in shoots, and to decreased or unchanged expression of these proteins in roots, with the exception of OsPT8. These results demonstrate that OsMYB4P lead to Pi accumulation and acts as a Pi-dependent regulator in controlling the expression of Pi transporters.

This study was conducted to isolate a salt tolerant gene and to develop salt tolerant rice for reclaimed-saline areas through genetic transformation. A rice c/DRE binding factor 4(OsCBF4) cDNA was isolated from rice using RT-PCR. The full-length cDNA of the CBF4 gene consists of 1,429 nucleotides and 274 amino acid residues. In order to develop salt tolerant rice, transgenic rice plants containing the OsCBF4 gene were obtained via Agrobacterium-mediated transformation. The stable incorporation of the OsCBF4 gene into rice genome was confirmed by PCR and Southern analysis. The stable expression of introduced gene was also validated by RT-PCR analysis in T2 plants. Biological assay of T3 progeny of the transgenic plants in Yoshida solution containing 120mM Nacl for 2weeks, confirmed that the OsCBF4 confers salt tolerance to transgenic rice plants. OsCBF4 transgene in the transgenic line CBF4-10 was markedly expressed up to over three-fold in the leaf by 120 mM NaCl treatment. Real-time PCR analysis revealed that the levels of the transgene expression were markedly increased under salt treatment. The transgenic line CBF4-10 which showed highest ability to recover from the saline stress could be used as a potential source for salt tolerance in rice breeding programs

Single nucleotide polymorphisms (SNPs) are the most abundant variation in plant genomes. As DNA markers, SNPs are rapidly replacing simple sequence repeats (SSRs) and sequence tagged sites (STSs) markers, because SNPs are more abundant, stable, easy to automation, efficient, and increasingly cost-effective. We developed a 96-plex indica/japonica SNP genotyping set for genetic analysis and molecular breeding in rice using Fluidigm platform. Informative SNPs for indica/japonica populations were selected from 1536 Illumina SNPs and 44K Affymetrix SNP chip data of Rice Diversity and our resequencing data sets. Selected SNPs were evenly distributed across 12 chromosomes and average physical distance between adjacent SNP markers was 4.38Mb. We conducted genetic diversity analysis of 49 Bangladesh germplasm and check varieties to test a 96-plex indica/japonica SNP genotyping set we developed. High-throughput Fluidigm SNP genotyping system will serve a more efficient and valuable tool for genetic diversity analysis, DNA fingerprinting, quantitative trait locus (QTL) mapping and background selection for crosses between indica and japonica in rice. This work was supported by a grant from the Next-Generation BioGreen 21 Program (Plant Molecular Breeding Center No. PJ008125), Rural Development Administration, Republic of Korea.

Ectopic overexpression of melatonin biosynthetic genes of animal origin has been used to generate melatonin-rich transgenic plants to examine the functional roles of melatonin in plants. However, the subcellular localization of these proteins expressed in the transgenic plants remains unknown. We studied the localization of sheep (Ovis aries) serotonin N-acetyltransferase (OaSNAT) and a translational fusion of a rice SNAT transit peptide to OaSNAT (TS:OaSNAT) in plants. Laser confocal microscopy analysis revealed that both OaSNAT and TS:OaSNAT proteins were localized to the cytoplasm even with the addition of the transit sequence to OaSNAT. Transgenic rice plants overexpressing the TS:OaSNAT fusion transgene exhibited high SNAT enzyme activity relative to untransformed wild-type plants, but lower activity than transgenic rice plants expressing the wild-type OaSNAT gene. Melatonin levels in both types of transgenic rice plant corresponded well with SNAT enzyme activity levels. The TS:OaSNAT transgenic lines exhibited increased seminal root growth relative to wild-type plants, but less than in the OaSNAT transgenic lines, confirming that melatonin promotes root growth. Seed-specific OaSNAT expression under the control of a rice prolamin promoter did not confer high levels of melatonin production in transgenic rice seeds compared to seeds from transgenic plants expressing OaSNAT under the control of the constitutive maize ubiquitin promoter.

호접란에서 향기 발현에 관여하는 유전자를 분석하고 정보를 얻기 위해 향기가 있는 호접란 계통 “VIO-6” 과 향기 가 없지만 짙은 흑색에 가까운 화색을 가진 “Black Jack” 호접란 품종을 선택하여 각각 꽃의 mRNA를 분리하고 cDNA를 만든 뒤, cDNA fragment를 염기해독 하는 NGS 분석을 시도하였다. 그 중 향기성분 생합성 경로에 관여하 는 enzyme을 coding하는 유전자와 유사성이 있는 contig 및 unigene을 따로 분류하였으며 특히 난류 향기성분 발현 에 주요 성분으로 사료되는 geraniol과 linalool 합성에 관여하며 enzyme을 coding하는 유전자들의 염기서열 정보를 얻었다. 이를 이용하여 여러 식물 종에서 유사한 유전자를 찾은 결과, Linanool synthase(LIS), Farnesol kinase로 추정 되는 유전자 단편을 얻으며, 이를 호접란의 각 조직별, 시기별로 발현정도를 비교해 본 결과, LIS는 꽃이 만개한 시 기에 모든 꽃기관에서에서 고르게 발현됨을 알았고 Farnesol kinase는 꽃봉우리시기부터 만개시기까지 고르게 발 현된다는 점을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 우리는 전체 유전자의 염기서열을 분석코자 PCR 또는 RACE방법 을 이용해 full length cDNA를 분리하였고 이들 향기유전자를 향기없는 호접란에 형질전환하기 위한 형질전환 벡 터를 작성하였다. 이렇게 확보된 벡터는 호접란 내 유전자의 삽입 유무를 확인하기 위해서 phosphinothricin(PPT) 저항성 유전자(BAR)와 향기유전자를 가진 발현벡터로 구축되었으며, 이 발현벡터를 호접란의 PLB조직을 이용 하여에 아그로박테리움 형질전환을 시도하였다. 아그로박테리움의 접종후 2.5mg/L PPT가 함유된 배지에서 조직 을 치상하여 형질전환체 유도를 진행하였고 그 중 PPT 저항성을 보이는 유식물체를 20개체 정도 얻을 수 있었다. 이들의 잎에서 genomic DNA를 분리 한 뒤 PCR을 통해 BAR 유전자의 발현 여부를 확인하였다.

Cabbage (Brassica oleracea) is one of the most important vegetable crops in the world. Yet, its sensitivity to cold stress, especially at the seedling stage, could limit the production. Until now, only, few studies about heritably durable cold tolerance were carried out in cabbage. Hence this study was done to characterize the transcriptome profiles of two cabbage genotypes with contrasting responses to cold stress using Illumina Hiseq short read (paired-end) sequencing technology. MicroRNAs (miRNAs) represent a class of short, non-coding, endogenous RNAs which play important roles in post-transcriptional regulation of gene expression. Thisstudy,wesoughttoprovideamorecomprehensivepredictionofB. oleracea cold responsive miRNAs based on high through put sequencing using two contrasting genotypes. The raw sequences were processed for removal of poor-quality and adaptor sequences. Then, the high quality unigenes (58,094) reads were applied for length filtering. Then, unigenes reads were used in a BLASTN search against of Rfam database and known miRNA database (miRBase 18.0) to removal of non-coding RNA’s and identifies conserved miRNA’s in B. oleracea. Further, novel reads were searched against B. oleracea genome. Their flanking sequences in the genome were used to predict their secondary structures, target prediction, and functional analysis. This is first report to identify novel miRNAs for cold stress through high throughput techniques. Our findings will provide an overview of potential miRNAs involved in cold stress, which may provide important clues on the function of miRNAs in from B. oleracea and other closely related Brassica species.

sequence and more than fifty thousand proteins have been obtained to date. Transcription factors (TFs) are important regulators involved in plant development and physiological processes and the AP2/ERF protein family contains TFs that also plays a crucial role as well and response to biotic and abiotic stress conditions in plants. However, no detailed expression profile of AP2/ERF-like genes is available for B. oleracea. In the present study, 226 AP2/ERF TFs were identified from B. oleracea based on the available genome sequence. Based on sequence similarity, the AP2/ERF superfamily was classified into five groups (DREB, ERF, AP2, RAV and Soloist) and 15 subgroups. The identification, classification, phylogenetic construction, conserved motifs, chromosome distribution, functional annotation, expression patterns and interaction network were then predicted and analyzed. AP2/ERF TFs expression levels exhibited differences in response to varying abiotic stresses based on expressed sequence tags (ESTs). BoCBF1a, 1b, 2, 3 and 4, which were highly conserved in Arabidopsis and B. rapa CBF/DREB genes families were well characterized. Expression analysis enabled elucidation of the molecular and genetic level expression patterns of cold tolerance (CT) and susceptible lines (CS) of cabbage and indicated that all BoCBF genes responded to abiotic stresses. Comprehensive analysis of the physiological functions and biological roles of AP2/ERF superfamily genes and BoCBF family genes in B. oleracea is required to elucidate AP2/ERF, which will provide rich resources and opportunities to understand abiotic stress tolerance in crops.

Arabidopsis E3 SUMO ligase controls vegetative growth and development including responses to nutrient deficiency and environment stresses. Here, we analyzed seed proteins of its mutant siz1-2. Proteomic analysis showed that the amount of three major nutrient reservoir proteins were decreased in siz1-2 mutants. However, quantitative real-time RT-PCR showed that their transcript levels were significantly high in siz1-2 mutants compared to wild-type plants, which means that these proteins are stabilized by E3 SUMO ligase. In addition, yeast two hybrid assay showed that they interact with E3 SUMO ligase, suggesting that they must be sumoylated by E3 SUMO ligase. Furthermore, tthe analysis of amino acid composition by HPLC showed that the contents of amino acids were a bit high in siz1-2 mutants. Our data indicate that AtSIZ1 plays an important function for accumulation of seed storage proteins through its ligase activity

글루코시놀레이트는 십자화과 채소에 다량으로 함유되어 있으며 병해충 저항성 및 항균 기능을 가지는 식물의 이 차대사산물 중 하나이다. 최근에는 글루코시놀레이트가 가지는 항암 기능이 알려지면서 기능성 물질로써 주목을 모으고 있다. 식물에서 글루코시놀레이트 생합성 조절을 위한 분자생물학적 연구는 애기장대를 중심으로 진행되 었고, 그 결과 글루코시놀레이트 생합성과 관련된 MYB 전사 조절 인자의 기능이 확인된 바 있다. 본 연구에서는 십자화과 채소인 배추에서 글루코시놀레이트 생합성에 관련된 MYB 전사 조절 인자를 탐색하고, 유전자의 발현 을 분석함으로써 글루코시놀레이트 생합성과 관련된 MYB 전사 조절 인자의 발현 기작을 규명하고자 하였다. 배 추 유전체 연구를 통해 밝혀진 정보를 바탕으로 글루코시놀레이트 생합성에 관여하는 것으로 알려진 BrMYB 유 전자 13종이 확인되었다. 전사 조절 인자 13종의 microarray 데이터를 분석한 결과, 식물의 생육 단계별로 다양한 발현 양상이 관찰되었고, 몇몇 전사 조절 인자의 경우 abiotic stress 처리에서 강한 유전자 발현이 관찰되었다. 다양 한 표현형을 가진 배추 유전자원 35 계통을 대상으로 각 전사조절 인자의 발현을 Real-time PCR 방법으로 분석한 결과, 전사 조절 인자 간 유전자 발현양에 유의한 상관관계가 확인되었다. 또한 HPLC 분석을 통하여 확인된 배추 유전자원 35계통의 글루코시놀레이트 성분 분석 결과와 유전자 발현 간에 상관관계를 분석한 결과, 각 전사 조절 인자와 글루코시놀레이트 성분 간 유의한 상관관계가 관찰되었다. 본 실험의 결과 배추의 글루코시놀레이트 생합 성에 관여하는 BrMYB 전사 조절 인자의 발현 분석을 통해 글루코시놀레이트 함량에 관여할 것으로 추정되는 주 요 BrMYB 전사 조절 인자를 확인할 수 있었다.

NABIC(National Agricultural Biotechnology Information Center) established integrated management system of agricultural omics information to achieve and analyze a agricultural bio-information resources in Korea. The amount of bio-information is enormously increasing due to emergence of NGS(Next Generation Sequencing) technology. We are building, maintaining and providing agricultural bio-information databases and information services. Various data type for submission is available such as genome, proteome, transcriptome, metabolome, molecular marker, etc. We issue the submission confirmation which is available for research achievement. Currently, the amount of data submitted on our system is 30Tb. We are also providing various analysis pipelines such as NGS analysis(denovo, rna-seq, reference assembly), Gene annotation, GWAS, marker analysis for breeding ,Microbial community analysis and differential expression profiling analysis using submitted data through web. We have a plan to provide bioinformatics education portal in this year.

Amplified fragment length polymorphism (AFLP) is one of molecular marker technique based on DNA and is extremely useful in detection of high polymorphism between closely related genotypes like Korean wheat cultivars. Six Korean wheat cultivar specific marker sets have been developed from inter simple sequence repeat (ISSR) analysis and we can identify the 13 Koran wheat cultivars form other cultivars using six that (Son et al., 2013). We used four combinations of primer sets in our AFLP analysis for developing additional cultivar specific markers in Korean wheat. Twenty-one of the AFLP bands were isolated from ACG/M-CAC primer combination and 19 bands were isolated from E-AGC/M-CTG primer combination, respectively. We used forty bands to design sequence characterized amplified region (SCAR) primer pairs for Korean wheat cultivar identification. Only one of 40 amplified primer pairs, C2, were able to use for wheat cultivar identification. The DNA band of 215bp length was amplified by C2 primer pairs in ten cultivars, Eunpa, Olgeuru, Gobun, Saeol, Milsung, Sinmichal, Jokyung, Sugang, Goso, and Joah. Then C2 primer was applied to these primer sets as newly SCAR marker, six cultivars are identifying from other cultivars, additionally. Finally, to use the C2 and six primer sets, 19 Korean wheat cultivars are identified.

With the purpose of improving ginsenoside production in Korean wild ginseng (Panax ginseng Meyer) mutant adventitious root lines, a synthetic gene encoding squalene synthase (PgSS2) was placed under the control of 35S promoter and transferred to Panax ginseng. Embryogenic callus obtained from ginseng adventitious root lines were transformed by infection with A. tumefaciens strain EHA105 containing the PgSS2 gene. Ten phosphinothricin-resistant plants were generated on selection medium, and the transgene integration and expression in these plants were confirmed by PAT test strip, RT-PCR and Southern hybridization. Ginsenoside analysis by HPLC revealed that the total contents of the 8 ginsenoside types (Rg1, Re, Rf, Rh1, Rb1, Rc, Rb2, Rd) in transgenic adventitious root lines were about 1.6-fold higher than that of the mutant control line (MCL1). This transformation method may facilitate the improvement of Panax ginseng in terms of the accumulation levels of ginsenoside.

들잔디(Zoysia japonica Steud.)는 난지형 잔디로 우리나라를 포함한 동아시아 지역에 자생하고 있다. 내한성이 강 해 국내에서는 전국 어디서나 잔디밭으로 쉽게 조성할 수 있으며, 더불어 내건성, 내서성도 강해 일반 정원용으로 사용되는 경우 자연강우만으로도 생육이 가능하다. 또한 내답압성 뿐만 아니라 심근성이어서 묘소, 공원, 골프장, 경사면 녹화 등 여러 가지 목적으로 이용되고 있다. 최근에는 잔디의 이용범위가 확대되면서 한계점이 있는 전통 육종법 대신 분자육종에 의한 신품종 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이 분자육종법을 이용하여 신품종 잔디를 개발하기 위해서 먼저 배양이 쉬운 성숙종자 유래의 캘러스를 유도하고, 이 중 재분화 효율이 높은 캘러스 라인만 을 선발하여 Agrobacterium을 이용한 형질전환을 수행하였다. 본 연구에서는 형질전환 효율을 높일 수 있는 몇가 지 요인들을 조사하여 노화지연 GM 들잔디를 제조하였다. 들잔디의 완숙종자에서 유도/증식하여 선발한 재분화 효율이 높은 배발생 캘러스를 노화지연의 표현형적 특징을 나타내는 애기장대 유래의 AT-hook 유전자들 (ATPG3, ATPG4)을 도입한 Agrobacterium (OD600=0.1)에 24시간 동안 감염하고, 3일간 공동배양, 신초유도 및 선발, 뿌리유 도 및 선발 과정을 거쳐 증식하여 각각 약 20개체씩의 형질전환 식물체를 생산하였다. 확보한 ATPG3, ATPG4 유전 자가 도입된 형질전환식물은 순화/증식하여 분자생물학적 특성 분석, 표현형적 특성 분석, 기능분석 등을 수행하 고 있다.

잔디는 우리 생활에 없어서는 안 될 매우 중요한 유전자원 중의 하나로 최근 급격한 수요 증가와 더불어 잔디와 관 련된 사업규모가 확대되고 있다. 지금까지 잔디는 전통적인 육종방법을 이용하여 개발되어 왔으며, 전통적 육종 기술로 개발할 수 없는 형질들은 분자생물학적 방법을 이용하여 신품종 잔디를 개발하고 있다. 본 연구에서는 소 비자의 요구에 맞는 잔디 신품종을 개발하기 위하여 분자생물학적기법을 이용하여 개발된 제초제저항성 잔디에 전통적 교배육종 기술을 도입하여 잔디 육종기술의 한계점을 극복하고자 하였다. 제초제저항성 들잔디(JGJ21)의 경우 포복경의 생장 및 증식이 빠르고, 토양활착 능력이 우수할 뿐만 아니라 제초제저항성 기능이 있기 때문에 도 로의 법사면 및 경사지에 적합하다. 그러나 공원 및 정원 등의 조경용으로 사용하기 위해서는 보다 키가 작고 밀도 가 높은 잔디형질이 요구된다. 그러므로 본 연구에서는 JG21의 단점을 보완하기 위해서 금잔디와 교배육종을 수 행함으로써 초고 및 초장이 짧고, 잔디 직립경의 생육밀도가 높은 계통을 선발하였으며, 그 중 가장 우수한 계통은 탐라그린3으로 명명하여 특허출원하였다(국내출원번호 10-2014-0025262). 탐라그린3은 공원 및 정원 등에 사용 하여 잔디 재배시 문제가 되고 있는 예초 및 잡초방제에 따른 노동력을 절감할 수 있으며, 농약의 과다사용으로 인 한 환경오염 문제를 해소할 수 있는 고부가가치 경제작물이 될 것이다.

잔디는 전 세계적으로 재배되고 있는 중요한 단자엽 식물중의 하나이며, 세계 4대 작물 중 하나인 옥수수 다음으로 큰 시장을 보유하고 있다 (Lee. 1996). 잔디는 도로, 하천, 비행장의 토양 침식 방지에서부터 주택, 공원, 정원, 골프 장, 스포츠 경기장 등으로 널리 이용되고 있어 매년 잔디조성 면적이 전 세계적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러 한 잔디는 주로 전통적인 육종방법에 의하여 신품종이 개발되어져 왔으나 현대의 다양한 소비자의 요구를 완전히 충족시키지 못하고 있다. 그러므로 최근 유전자조작기술을 이용하여 소비자 요구에 맞는 다양한 신품종 개발이 시도되고 있다. 특히 급격한 기후변화로 인한 작물의 생리장해를 극복하기 위하여 다양한 유전자(내염성, 내건성, 내한성, 녹기연장, 음지내성 등)를 이용한 biotic 및 abiotic 스트레스 저항성을 갖는 기능성 형질전환잔디 개발에 많 은 투자를 하고 있다. 본 연구에서는 환경스트레스에 관여하는 유전자 중 벼 유래의 OsWRKY11유전자를 크리핑 벤트그라스와 들잔디에 도입함으로써 고온 및 건조스트레스에 저항성이 있는 잔디를 개발하고자 하였다. 들잔디 와 크리핑 벤트그라스의 완숙종자로부터 배발생 callus를 유도 및 증식하여 OsWRKY11유전자가 도입된 Agrobacterium에 24시간 감염 하였다. 그 후 공동배양, shoot 유도 및 선발, root 유도 및 선발 과정을 거쳐 형질전환 식물체를 생산하였으며, 확보된 형질전환 식물체는 분자생물학적 검증을 수행하였다.