Rice, as a model system of monocotyledon plants for genomic studies, is a main staple food for over half of the world population. A rice retrotransposon, Tos17, is active during tissue culture and its ability was wildly used in insertional mutagenesis. In this study we have produced 2,000 non-GM mutants induced by Tos17 in rice. We analyzed >2,000 flanking sequences of newly transposed Tos17 copies by the adaptor-ligation PCR method. The frequencies of Tos17 insertions in the genic and intergenic regions were 60.3% and 36.6%, respectively. We also selected four Tos17 insertion mutant lines for three TF genes which can be considered to be considered to be involved in rice seed development based on expression microarray data: osrem3, osta1, osbhlh1-1, and osbhlh1-2 mutant lines. According to Quadruple 9-mer-based protein binding microarray (Q9-UPBM) experiment, we found that the OsREM3, OsTA1, and OsbHLH1 bound to the ACACCAC, CACGTG, and GTAACA motifs, respectively. In combination of Q9-UPBM, RiceArrayNet analysis, and expression microarray data, we identified 8, 20, and 9 putative target genes of OsREM3, OsTA1, and OsbHLH1, respectively. We have been screening and characterizing the mutations by extensive phenotypic analysis as well as the functional analysis of genes.

벼의 캘러스를 대상으로 Tos17 활성 증가를 이용하여 새로운 돌연변이체의 유발 및 선발에 대한 연구는 많이 시도되어 왔다. 일품벼에서 배양된 캘러스를 이용하여 배양기간 및 배양조건에 따른 retrotransposon(Tos17)의 활성화를 유도함을 일차적인 목적으로 하고, 이에 따른 재분화 개체를 통하여 다양한 돌연변이체(M1)를 얻음과 동시에 세대의 진전에 따른 돌연변이체(M2, M3)가 나타내는 표현형과 Tos17과의 연관성을 확인하여 특정 유전자의 cloning을 향후 목적으로 하고 있다. 1. 본 연구에서는 배양기간에 따라 총 371개체의 M1 돌연변이체를 얻었다. 2. 각각의 배양기간 단계별 재분화 식물체에서 얻어진 Tos17의 활성정도를 나타내는 Southern blot의 결과 normal 즉, 기본 식물인 일품벼는 5개의 copy수를 가지고 있는 것을 알 수 있었으며, 1개월 7개, 2개월 8개, 3개월 9.5개, 5개월 12개, 6개월 6개, 7개월 13.5개, 8개월 17.5개의 band를 확인할 수 있었다. 3. Tos17의 Southern blot의 결과, 3~5개월의 배양기간이 경과해야만 기본 copy의 2배수로 Tos17이 활성화됨을 알 수 있었다. 향후 M1돌연변이체의 세대진전을 통하여 M2, M3 세대 등의 다양한 재조합 개체의 확보 및 분석이 중요하다. 또한 다양한 형태로 원하는 돌연변이를 선발하는 screening 방법을 개발하는 것이 시급하고 중요한 과제이다.