폴리드나바이러스(polydnavirus: PDV)는 일부 내부기생봉에 공생하는 이중나선형 DNA 바이러스 분류군이다. Cotesia plutellae bracovirus (CpBV)는 프루텔고치벌(C. plutellae)에 공생하는 일종의 PDV이다. 프루텔고치벌은 어린 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 기 생한다. 기생 초기에 발현하는 CpBV-ELP1 유전자는 혈구세포에 세포독성을 발휘하면서 기주의 세포성 면역을 억제하여 기생에 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 연구는 이 유전자를 담배 식물에서 발현하여 해충에 대한 경구독성을 분석하는 데 목적을 두었다. 재조합 CpBV-ELP1 단백질 이 배큘로바이러스 발현시스템을 통해 합성되어 세포배양액에 분비되었다. 수거된 세포배양액은 일련의 단백질 분리과정(ammonium sulfate 단백질 분획, size exclusion 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피)을 통해 CpBV-ELP1 단백질을 분리하는 데 이용되었다. 분리된 rCpBV-ELP1 단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua) 혈구에 대한 뚜렷한 세포독성을 보였다. CpBV-ELP1은 파밤나방 5령충에 대해서 혈강 주입하여 살충력을 나타냈고, 엽침지법을 이용하여 경구독성을 갖고 있는 것을 확인하였다. CpBV-ELP1 유전자를 CaMV 35S 유전자 프로모터 와 opaline synthase 유전자 전사종결신호를 갖는 pBI121 벡터에 클로닝하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 세균에 형질전환을 유도하였 다. 형질전환된 세균은 담배(Nicotiana tabacum Xanthi)잎에 감염하여 캘러스를 유도하게 하였고 이후 차세대(T1)를 확보하였다. T1 세대 담배 는 파밤나방에 대한 해충저항성을 갖고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 CpBV-ELP1 유전자가 형질전환작물을 통해 해충방제에 응용될 수 있 다는 것을 제시하고 있다.
벼멸구에 대한 통일품종 (IR-667 계통)의 내충성징도와 그들이 벼멸구에 미치는 생물학적 영향을 비교검토 코자 본 실험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 통일품종은 다른 한국장려품종에 비해 약간 내성을 보이나 감수성이었으며 식이 및 산란선호성이 높았다. 2. 저함성품종인 Mudgo, MGL-2, ASD-7 등은 식이 선호성이 매우 낮았으나 산란선호성은 오히려 높았다. 3. 감수성품종인 수원 214와 저항성품종인 ASD-7간에 벼멸구의 산란성은 각 품종 단독구에서는 수원 214에 많은 산란량을 보이나 두 품종 공동산란구에서는 ASD-7에 압도적으로 많은 산란을 보였다. 4. 감수성품종(T(N)-1, 수원 213-1, 수원 214)과 저항성품종(ASD-7, Mudgo)에서 사육한 벼멸구의 난기, 부화율은 차이가 없었으나 1) 약충기는 저항성품종에서 길고 감수성품종에서 짧았으며, 2) ② 부화율은 수원 213-1 , 수원 214 에서 매우 높았고 T(N)-1에서 였으며 저항성품종에서는 로 매우 낮았고 3) 성충암컷의 수명은 저항성품종에서 1일 이내로 매우 짧았으나 T(N)-1, 수원 213-1, 수원 214에서 각각 13.4일, 14.4일, 21.2일이었다. 4) 성충의 총 산란수는 수원 214와 수원 213-1에서 각각 4,913개, 4,068개로서 T(N)-1의 932개에 비해 매우 많았고 저항성품종에서는 산란하지 못하고 죽었다.
Background : Rehmannia glutinosa is a perennial herb belonging to family Scrophulariaceae. This study was breeding of R. glutinosa cultivar with insect tolerance and high-yielding.
Methods and Results : ‘Chunggang’ is developed by the medicinal crop breeding team of National Institute of Horticulture and Herbal Science (NIHHS), Rural Development Administration (RDA), during the period from 2005 to 2017. The reproduction of Rehmannia glutinosa has been accomplished mainly by vegetative propagation with its seedlings. This cultivar was selected from seedling of RG10. The plant type of Chungang is some rising from ground. Regional yield trials conducted at three site from 2016 to 2017. The root yield of ‘Chunggang’ was 22.3 ton per hectare, which was increased 11% compared with ‘Jihwang 1’ (check variety). Also, ‘Chunggang’ has higher insect tolerance compared with ‘Jihwang 1’.
Conclusion : ‘Chunggang’ is a insect tolerance and high-yielding Rehmannia glutinosa cultivar.