Positional clonging (map-based cloning) of mutations or genetic variations has been served as an invaluable tool to understand in-vivo functions of genes and to identify molecular components underlying phenotypes of interest. Mice homozygous for the cerebellar deficient folia (cdf) mutation are ataxic, with cerebellar hypoplasia and abnormal lobulation of the cerebellum. In the cdf mutant cerebellum approximately 40% of Purkinje cells are ectopically located within the white matter and the inner granule cell layer (IGL). To identify the cdf gene, a high-resolution genetic map for the cdf-gene-encompassing region was constructed using 1997 F2 mice generated from C3H/HeSnJ-cdf/cdf and CAST/Ei intercross. The cdf gene showed complete linkage disequilibrium with three tightly linked markers D6Mit208, D6Mit359, and D6Mit225. A contig using YAC, BAC, and P1 clones was constructed for the cdf critical region to identify the gene. A deletion in the cdf critical region on chromosome 6 that removes approximately 150 kb of DNA selection. cdf mutant mice with the transgenic copy of the identified gene restored the brain abnormalities of the mutant mice. The positional cloning of cdf gene provides a good example showing the identification of a gene could lead to finding a new component of important molecular pathways.

This study was performed to evaluate the growth and nodulation characters of hypernodulating soy-bean mutant, SS2-2, and to know the growth and yield performance of the mutant in infertile soil. Soil fertility was adjusted by mixing the different ratios of soil components including clay, river sand, and horticultural bed, which resulted in fertile and infertile soil. Dry weight, nitrogen concentration, and leaf nitrate reductase of each plant were measured around V6 stage (47 days after planting) and around R3 stage (82 days after planting). There were significant effects of soil fertility and soybean genotype on the total dry weights including root, nodule, stem, leaf, and pod dry weight at V6 and R3 stages. Total dry weight of hypernodulating mutant, SS2-2, was clearly less than that of its wild type, Sinpaldalkong 2. However, nodule development on the roots of SS2-2 was much greater than that of Sinpaldalkong 2, regardless of soil fertility. Though SS2-2 was smaller in plant size than Sinpaldalkong 2, genotypic difference in total nitrogen content was not significant at both V6 and R3 stages because SS2-2 fixed more nitrogen biologically than its wild type in the root nodule. The SS2-2 mutant showed lower plant yield in both infertile and fertile soil. The SS2-2 contained more crude seed protein than Sinpaldalkong 2, and was characterized with reduced top and root growth.

술패랭이에서 식물체의 개발가치를 증대시키기 위하여 화학돌연변이원을 처리하여 변이체를 유기하고 RAPD 분석을 통해 유기된 돌연변이체에 대한 분자유전학적인 변이를 조사한 실험결과는 다음과 같다. 1. 술패랭이의 종자를 이용하여 변이 식물체를 유도하는 방법으로 화학 돌연변이원인 sodium azide를 사용하는 것이 효과적이라는 것을 알 수 있었으며 적정농도는 0.2mM 정도이고 그 이상의 농도에서는 발아하지 않아 술패랭이에서 Sodium azide(NaN3)는 매우 toxic한 돌연변이원으로 추정 할 수 있었다. 2. Sodium azide (NaN3)처리시에는 자엽이 펼쳐지지 않았고 생장에 있어서도 초장과 엽장이 control 식물체보다 짧은 형태를 나타내었다. Sodium azide(NaN3) 0.1mM 처리한 종자로부터 자란 식물체 중에서 잎이 색깔발현에 있어서 키메라인 식물체가 형성되었다. 3. EMS를 처리한 경우 0.05%에서 급격한 발아저하를 보였으며 발아시 배축이 나선형으로 한번 꼬여서 신장하였고 Colchicine의 경우 모든 농도에서 발아율은 양호하였지만 정상식물체로 자라나지 못했고 뿌리의 말단부가 비후하여 끝 쪽에서부터 갈변하는 것이 관찰되었다. MNU처리 시에는 뿌리가 매우 길게 신장하고 두껍게 나타났으며 MNU의 경우 0.2mM의 처리부터 발아저해를 보여 1mM이상이 되면 발아하지 않았다. 4. Sodium azide처리에 의해 유도된 엽록소결핍 돌연변이에서 잎의 색깔의 차이에 따른 RAPD분석을 수행한 결과 4개의 Primer에서 총 12개의 변이 band가 나타났으며 엽록소 결핍 변이에 관계된 band의 수도는 2개로 나타나 DNA수준에서 변이가 확인 되었다. 5. 변이 band 중 무처리 식물체와 같은 녹색을 나타내는 부분에서는 band가 관찰되는 반면 잎에 횐색 또는 노란색의 줄무되가 있는 부분과 백화된 부분에서는 band가 관찰되지 않거나 이러한 엽록소 변이가 형태적으로 나타나는 부분에서 새롭게 형성되는 band를 확인함으로서 이러한 band가 잎의 녹색발현에 관여하는 유전자 좌라는 것을 알 수 있었다.

단백질분해효소를 생산하지 않는 균주 B. subtilis MT-2의 염색체 DNA를 추출한 다음, B. subtilis AC819 균주에 상동성 유전자재조합을 이용하여 competent cell 형질전환을 시켰다. 얻어진 형질전환체를 B. subtilis HL-1이라고 명명하였으며, 그 표현형은 histidine 요구성, streptomycin 내성, tetracyclin 내성을 나타내면서 단백질 분해효소를 생산하지 않았다. 플라스미드 pUB11

Carotenoid compounds in embryos of wild-type(WT) and viviparous mutants of maize(Zea mays L.) were analyzed using high performance liquid ehromatography (HPLC) with a photodiode array detector. Zeaxanthin accumulates in WT embryos as the major carotenoid. Phytoene accumulates in vp2 and vp5. Phytofluene in w3 and ζ-carotene in the vp9 mutant embryos. This indicates that the vp2 and vp5 mutants impair phytoene desaturase from 15-cis-phytoene to 15-cis-phytofluene. The w3 mutant has neither an isomerase from 15-cis-phytofluene to all-trans-phytofuene nor phytofluene desaturase from phytofluene to ζ-carotene. The vp9 mutant does not have the ζ-carotene desaturase from ζ-carotene to lycopene. Our analysis shows that the terminal carotenoid. γ-carotene(β,ψ-carotene), accumulates in the vp7 mutant embryos. The ε-carotene(ε,ε-carotene), a product of δ-carotene(ε,ψ-carotene) in some plants, however, has not been found in maize embryos. The vp7 mutant impairs a cyclization step from γ-carotene to both β-carotene and α-carotene. We suggest that monocyclic γ-carotene is the sole precursor of both bicyclic β-carotene(β,β-carotene) and α-carotene(β,ε-carotene) in maize.

Nodule development was regulated partially by host plant factors originating in the shoots and roots. This study was performed to identify the origin of the factors regulating nodulation in supernodulating soybean (Glycine max [L.] Merr.) mutant 'SS2-2' which was isolated recently from ethyl methanesulfonate (EMS) mutagenesis of 'Sinpaldalkong 2'. Self- and reciprocal-grafts were made among three soybean genotypes which consisted of two supernodulating mutants, SS2-2 and 'nts 382', and a normal nodulating Sinpaldalkong 2. Self-grafted supernodulating mutants were characterized by greater nodule number, nodule dry weight, and C2 H2 reduction activity than self-grafted wild types. They were also characterized by relatively higher nodule to root dry weight. Significant shoot genotypic effects were observed on nodule number, nodule dry weight, and C2~;H2 reduction activity per plant, whereas varying root genotypes had no effects. From this result, it is surmised that supernodulating characters are controlled by a graft-transmissible shoot factor, and mutant SS2-2 may have similar nodulation mechanism to the former supernodulating nts 382. In all grafts, both supernodulating mutants and Sinpaldalkong 2 maintained the similar balance between above ground and below ground parts regardless of significant differences in partitioning of dry matter into root and nodule between supernodulating mutants and Sinpaldalkong 2.

Inhibition of nodule formation and nitrogen fixation by soil nitrogen, primarily nitrate, is well known in legume plants. The present study was undertaken to evaluate the effect of NO3- on the nodulation, nitrogenase activity, and growth of supernodulating soybean mutant and its wild type. A greenhouse study was conducted to compare two of supernodulating mutants, 'SS2-2' and 'nts 382', with the normal nodulating cultivar 'Sinpaldalkong 2' when grown in a 1-l styroform cup filled with sand, and fertilized with five levels of NO3- (0, 2, 4, 8, and 12 mM). During the growth period, each plant was supplied two or three times a week with 50 mL of nutrient solution. Supernodulating soybean mutants, SS2-2 and nts 382, showed more nodules and nodule mass, and greater C2~;H2 activity than the wild type, Sinpaldalkong 2, regardless of the level of exogeneous nitrogen supply. On the other hand, total dry weight of SS2-2 mutant, which was smaller than Sinpaldalkong 2, did not respond to the various NO3- -N levels. This suggested that supernodulating SS2-2 mutant could maintain fairly high total dry weight at the low NO3- -N level, even in the absence of exogeneous NO3- -N in the nutrient solution. From the reduced top growth and high nitrogen fixing ability of supernodulating mutants, it was surmised that supernodulating mutant could potentially protect agricultural environments from pollution through the reduction in nitrogen fertilization as well as maintain fairly high yield with increasing planting density.

콩에서 돌연변이를 효율적으로 유기시킬 수 있는 적정 EMS농도를 결정하기 위하여, 황금콩, 장엽콩, 검정콩 001에 30, 50, 70mM EMS세 수준으로 처리 한 다음 M1 종자의 포장발아율과 M2 세대의 돌연변이체 출현빈도율을 조사하였으며 다량 뿌리혹형성 변이체 선발을 위하여 신팔달콩002 종자 약 18,000립에 30mM EMS를 처리하여 M2 세대에서 선발하고, 선발된 변이체의 뿌리혹 형성능력을 미국 초다뿌리혹형성 nts계통과 비교한 결과는 다음과 같다. 1. M1 종자의 포장출현율은 검정콩 001가 황금콩과 장엽콩보다 높은 경향이었으며, 세 품종 모두 EMS처리 농도가 증가함에 따라 포장출현율이 낮았다. 2. M2 세대에서 돌연변이개체는 엽록소 결핍개체가 가장 많이 출현하였는데, 그외에도 생장점괴사, 엽이상, 엽수변이체, 단경 등 다양한 변이양상을 보였다. 3. 30mM EMS처리가 포장발아율도 높고, 돌연변이개체 출현율도 50, 70mM에 비하여 양호한 편으로 판단되었다. 4. 신팔달콩 002로부터 30mM EMS처리에 의하여 M2 세대에서 뿌리혹 형성 nts계통보다도 많은 뿌리혹이 형성되었으며, 뿌리혹형성도 일찍 시작되었다.

화청벼에서 유기시킨 심백경유 및 유전자적 웅성불임 돌연변이계통에 있어서 두 특성간의 상호관련성을 검토하였고, 종실의 몇가지 이화학적 특성을 밝혔다. 돌연변이계통의 생육형질과 불임의 안정성을 조사하였고 웅성불임화시 기를 추정하였다. 이들을 토대로 웅성불임종자의 조기 외관 식별에 의한 새로운 일대잡종품종 육성체계를 구상하였고 자연교잡율도 검토하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 심백 및 유전자적 웅성불임 돌연변이는 다면발현 효과를 가진 단순열성유전자에 의해 지배되었다. 즉 이 돌연변이계통이 교잡된 분리집단에서 심백종자는 곧 웅성불임종자임을 확인하였다. 2. 심백종자는 외형과 크기는 정상종자와 동일하였으나 배유 중앙부위의 전분결정조직이 성기고 전분입자 모양도 원형~타원형 이었다. 따라서 1,000립중, 절대밀도, 경도 등이 정상종자에 비해 유의하게 낮아졌다. 3. 심백종자의 단백질함량과 알칼리 붕괴도는 정상종자와 동일하였으나 아밀로스함량이 유의하게 낮아졌고, 호응집성에서는 상당히 harder gel 특성을 보였다. 4. 웅성불임식물체는 정상식물체에 비해 초장 및 간장이 현저히 단축되었고 이삭추출이 불량하였으며 주당수수가 유의하게 적었다. 5. 화분발육단계 중 웅성불임화시기는 감수분열기 이전인 것으로 추정되었고, 이 웅성불임은 온도나 일장에 관계없이 항상안정적이었다. 6. 이 돌연변이체를 이용하여 일대잡종을 육성하는 체계를 구상하였고, 그 효율을 세포질적-유전자적 웅성불임(CGMS)이나 환경감응 유전적 웅성불임(EGMS) 등을 이용하는 체계와 비교하였다. 7. 분리집단에서 정조상태로 웅성불임증자를 선별시 비중선 단독으로는 비중 1.14~l.16 g/cm 에서 순도 85~90% 웅성불임종자의 순도로 웅성불임종자를 선별할 수 있었는데, 10~15%의 흔입된 정상종자는 파종 후 유묘 또는 일대잡종생산포에서 생육상태 판정으로 용이하게 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 8. 웅성불임계통의 자연교잡율은 수분조작처리구(GA3 처리+지엽절단+rope 사용 화분털기)에서 화분친 2열, 웅성불임 1열 재식시 17.3%로 가장 높았다.

인위(人爲) 돌연변이(突然變異) 유기(誘起)에 의한 새로운 유전형질(遺傳形質) 개발(開發)과유용(有用)한 유전자(遺傳子) 정보(情報)를 밝히기 위해 기호벼서 얻어진 조기노화계통(早期老化系統)에 대하여 엽녹소(葉綠素) 함량(含量), 천립중(千粒重)의 경시적 변화, 엽(葉)의 조직특성(組織特性), 광(光) 반재율(反財率) 및 투과율(透過率), 동위효소(同位酵素) 및 단백질(蛋白質) 특성(特性) 등을 기호벼와 비교(比較) 분석(分析)하였다. 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 기호벼에서 유기(誘起) 선발(選拔)된 조기노화계통(早期老化系統)은 생육초기(生育初期)에는 정상엽(正常葉)으로 표현(表現)되다가 출수(出穗) 후(後) 20일(日)경부터 갑자기 엽(葉)이 황변(黃變)하여 급속(急速)히 노화(老化)가 진행(進行)되는 특성(特性)을 가지고 있다. 이 계통(系統)은 노화(老化)에 관련(關聯)되는 생리(生理) 생화학적(生化學的) 대사기작(代謝機作)을 밝히는 재료(材料)로 이용(利用)될 수 있을 것이다. 2. 조기노화계통(早期老化系統)의 총(總) 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)은 출수(出穗) 후(後)20일(日) 이후(以後) 급격히 감소(減少)하여 기호벼 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)의67%를 나타냈고, carotenoid 색소(色素)들에 있어서도 출수(出穗) 후(後) 20일(日)이후 급격히 감소(減少)하였다. 3 조기노화계통(早期老化系統)의 후(後) 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)은 출수(出穗) 후(後) 20일(日)부터 급격히 감소(減少)하였으나 천립중(千粒重)은 출수(出穗) 후(後) 25일(日)부터 증가(增加)가 둔화되어 최종 천립중(千粒重)은 기호벼에 비해 9% 감소(減少)하였다. 4. 조기노화계통(早期老化系統)과 기호벼에 있어서 엽(葉) 세포미세기관(細胞微細器管)의 차이(差異)는 출수(出穗) 후(後) 20일(日)까지는 볼 수 없었으나, 출수(出穗) 후(後) 30일(日)에는 뚜렷한 차이(差異)를 나타냈다. 특히 조기노화계통(早期老化系統)은 grana의 배열이 변형(變形)되면서 저장전분(貯藏澱粉)이 축적되어 엽녹체(葉綠體) 모양이 파괴되어 있었다. 5. 개엽상태(個葉狀態)에서 조기노화계통(早期老化系統)은 기호벼에 비해 광합성(光合成)에 관여(關與)하는 400~700nm의 파장(波長)에서 반사율(反射率) 및 투과율(透過率)이 높았으며, 특히 560~700nm의 적색대(赤色帶)에서 더 높았다. 군락상태(群落狀態)에서도 조기노화계통(早期老化系統)의 반사율(反射率)은 적색대(赤色帶)부근에서 기호벼보다 높았다. 6. 등전점(登電點) 전기영동법(電氣泳動法)으로 esterase와 peroxidase 동위효소(同位酵素) 특성(特性)을, 그리고 SDS-PAGE법(法)으로 단백질(蛋白質) 양상을 등숙시기별(等熟時期別)로 조사(調査)한 결과(結果) 두 계통간(系統間) 질적(質的)인 차이(差異)는 보이지 않았으나 시기별(時期別)로는 양적차이(量的差異)를 나타냈다.

옥수수의 5-methyltryptophan 저 항성 돌연변이 주（MR1）로부터 anthranilate synthetase（AS）와 tryptophan synthetase（75）의 특성을 분석하였다. 대조구 식물로써 사용한 옥수수 품종 당진의 순계와 저항성주에 있어서 AS와 75의 효소 활성은 5-MT를 포함하지 않은 MS기본배지에서 생장시켰을 때는 차이를 보이지 않았다. 그러나, 25mg/L의 5-MT를 포함한 MS배지에서 생장한 MR1에 있어서 AS의 활성은 대조구보다 2배 높았다. 또한, 4mg/L의 L-tryptophan을 처리 했을때의 AS의 활성은 50％ 저해 되었다. MR1의 조추출물로부터 대조구와 동일한 활성저해율을 나타내기 위해서는 약 4배의 아미노산이 필요하였다. MR1의 75활성은 대조 식물보다 4배가 더 높았다. 그리 하여 tryptophan synthetase B subunit （TSB）를 encoding하는 유전자를 cloning하여 염기배열을 결정 하였다. TSB유전자는 상이한 기관으로부터 cloning된 TSB와 높은 상동성을 보였으며, 모든 발육단계에서 발현하였다. 띠orthern hybridization분석에서 MR1의 TSB발현량은 대조식물보다 높게 나타났다

화청벼 에서 유기된 초거대배 돌연변리계통을 육성하고 그의 미립 외형특성, 단백질함량 및 아미노산 조성, 지질함량 및 지방산 조성, 비타민 함량등의 영양특성 및 작물학적 특성을 원품종과 대비하여 조사하였다 그 결과는 다음과 같다. 1. 초거대배 변리계통의 현미 외형크기는 원품종과 차이가 없었으나, 1000립중은 원품종의 74.5%이었고, 1립당 배의 크기는 건물중으로 322%이었다. 2. 현미의 단백질함량은 8.99%로 화청벼의 7.39%에 비해 높았고, 저장단백질의 조성은 차이가 없었다. 아미노산조성에서는 현미 전체로 볼 때 lysine 함량이 월등히 증대되었고, methionine, serine, ,tyrosine 함량이 다소 감소되었다. 3. 현미의 지질함량은 5.7%로 원품종의 3.8%에 비해 1.5배 증가하였다. 지방산 중 팔미틴 산 함량은 증가하였고, 리놀산 함량은 감소하였다. 4. 배의 비타민 B1,B2 , niacin함량에서 초거대배미와 원품종과는 차이가 없었으며, α-tocopherol 함량은 감소하였으나, 현미 전체로 보면B1,B2 , α-tocopherol 함량이 월등히 증가하였다. 5. 초거대배미는 고영양미로서의 이용가치가 클것으로 판단되었다. 6. 초거대배 변이계통(M4)들의 정조수량은 원품종인 화청벼(556kg/10a)에 비해 69.2～78.8% 정도이었다. 생육형질의 변이계수로 보아 대부분 계통들이 고정된 것으로 나타났다.

쌀보리에서 돌연변이 육종법에 의한 조숙 단간에 의한 내도복성, 다수성인 신품종육성을 시도하고저 쌀보리품종 '방주', '기까이하다가' 및 '재래종'을 공시하여 열중성자 및 X-ray를 조사한 처리집단에서의 유용변이 계통들과 신품종 '방사 006'의 그 특성을 교비검토하였다. 1. M3 와 M4 세대에서의 단간 조숙형질에 대한 선발효과는 높았고 1m2 당 천립중의 변이폭은크게 나타나고 일수립수의 차는 적게 보였다. 2. 단백질함량의 변이폭이 컸으며 특히 '방사 1004'의 단백질함량이 높게 나타났음은 성분육종의 가능성을 시사하고 있다. 3. 신품종 '방사 006'는 모품종에 비하여 조숙, 단간(23%단간화) 내도복성이고 수수확보(모품종대 방사 006=367/498 개/m2 )가 용역한 품종으로서 수량 안정성이 높게 나타나고 있다. 4. "방사006호"는 모품종과 비교하여 내한성이 다소 약하나 내습성과 내병성은 거의 동일하다. 5. 돌연변이육종법의 이점의 하나로서 육종 년한의 단축을 실증해주는 좋은 예로서 "방사 6호"는 한국에서는 최초로 변이를 유기한 후 7년만인 1974년 9월에 신장려품종으로 결정되었다.증해주는 좋은 예로서 "방사 6호"는 한국에서는 최초로 변이를 유기한 후 7년만인 1974년 9월에 신장려품종으로 결정되었다.종으로 결정되었다.