벼 수량성 증진을 위해서는 생육초기부터 출수, 개화 및 등숙기 까지 광합성효율이 높게 유지하여야 하며 벼 생육기간 중 예상치 못한 기후변화로 발생한 생육불량환경 (저온, 고온, 빈번한 강우로 인한 일조량 부족, 가뭄에 인한 물 부족 등) 에서도 광합성 효율을 안정적으로 유지할 뿐만 아니라 벼 잎의 노화가 급속히 진행되는 벼 종자등숙 후기까지 광합성효율을 오래 지속시켜줄 수 있는 우량 유용유전자를 발굴하는 연구가 최대 목표이다. 발달초기 유수에 대한 microarray 수행을 위해, 동진 및 화영 품종을 재료로 하여 발달 단계에 따른 유수를 sampling 하였다. 3 cm 크기를 가지는 유수는 이미 유수 발달에 따른 identity가 모두 결정된 상태이므로, 4 cm 를 control로 사용하여 3 mm 이하, 4 - 10 mm, 1 - 2 cm, 크기의 유수를 각각 4단계로 sampling 하였다. 고 순도의 RNA는 Agilent 44K chip을 사용하여 분석하였으며, 그 결과를 바탕으로 유용 유전자를 선발 하였다. 특히 금년도에는 활성화변이체에서 이삭 유전자 활성빈도가 낮기 때문에 활성화변이체 숫자를 줄이고 삽입변이체를 500 line 으로 분석을 대폭 증가시켰다. T-DNA 삽입 변이체 집단에서 선발된 개체들은 이삭 모양, 이삭 가지 수, 가지 길이, 종자 숫자, 임실률 등의 수량성 형질을 분석하였다. 한편, 수량성 증대에 관련하는 것으로 추정되는 유망 유전자를 일본 National Institute of Agrobiological Sciences (NIAS) 에서 KOME cDNA을 분양 받았다. 그리고 Ubiquitin promoter와 nos terminator 사이에 다양한 제한효소 자리가 있는 binary vector에 cloning 한 후 형질전환이 수월한 동진벼를 사용하였다. 그중 생산성 증가가 입증된 유전자는 일품벼 및 삼광벼 등 우수 벼품종에 형질전환 할 것이다.

작물의 생산량 증대는 농업이 이루는 목표 중 가장 중요한 것 중 하나이다. 본 연구실은 차세대바이어그린 사업의 목표의 일환으로 벼의 생산성을 증가시키는 유전형질을 찾는 것을 목표로 하고 있다. 이에 다양한 벼 유전자의 기능을 분석한 결과 OsVIL2 유전자를 과발현 시키면 생산량이 대폭 증가하는 것을 발견하였다. 유전자 과발현은 이삭 당 열매 수를 50% 가까이 증가시켰으며 또한 줄기 두께 및 신장 길이를 증가시켰다. 따라서 바이오매스가 증가함으로써 추가로 생긴 열매의 무게를 잘 견디는 것이 관찰되었다. 이러한 바이오매스 증가는 세포 수의 증가 때문이며 세포의 길이는 오히려 감소하였다. OsVIL2 유전자는 chromatin remodeling에 관여하는 polycomb group의 subunit 중 하나인 EMF2b와 결합하여 그 기능을 하는 것으로 규명되었다. 이에 본 연구실은 OsVIL2가 어떻게 세포 수를 증가시키는지 세포학적 분석을 할 것이며, 이의 target 유전자는 어떤 것인지 등을 ChIP sequencing을 통해 분석할 예정이다. 또한 이 유전자를 다양한 벼 품종에 도입하여 생산량 증가 표현형과 유전적 배경 사이의 연관관계를 연구할 것이다.