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작물분자육종연구실

○ 지도교수: 고희종 교수님
○ 연구실 위치: 200동 생명관 4103호
○ 전화: 02-880-4551
○ 홈페이지: http://cmb.snu.ac.kr
○ 구성원

박사 후 연구원 김홍열, 김백기, 장수
연구원 고은별, 강미경, 이진우
박사과정 김탁, 이윤경, Phyu Phyu Maung, 최인배, 김정주, 윤혜진, 하수경
석사과정 이승영, 남지영, 김다솔, 이수경, 라경윤



○ 주요 연구분야

벼 유전자 분리 연구 벼 품종육성 & 품질 연구 벼 잡종강세 연구
벼의 중요형질의 유전자를 분리하는 것은 우수품종 육종을 위해서는 필수적이다. 본 실험실에서는 농업적으로 유용한 중요 형질들에 대해 유전자지도에 기초한 유전자 분리 연구를 수행 중이다. 형질들을 조절하는 원인 유전자를 동정하며 기능을 확인하는 연구들을 수행하고 있다.
 
돌연변이와 특수미 품종육성연구를 지속적으로 수행하여 왔으며, 현재 품종보호권등록 품종 17개, 품종보호출원 5개를 등재하였다. 특수미의 특성들을 상호 조합하여 다양하고 건강기능성이 우수한 계통들을 육성하고 있다. 또한, 식미에 관여하는 구성성분, 방향성 물질, 이화학적 특성의 분석을 통해 연관 유전자좌를 동정하고 있으며, 최고식미 품종 육성을 위한 기초 연구들을 수행하고 있다. 벼의 잡종강세를 이용한 일대잡종 (F1)의 육성은 병해충 저항성, 생산성 등을 향상시키는 효율적인 방법이다. 잡종강세가 최대로 발현되는 최적 조합의 발견과 마커 기반 잡종강세 예측 연구를 수행하고 있다. 이와 함께 웅성불임성과 회복유전자 상호작용에 대한 연구를 통해 일대잡종 생산 체계를 구축하고 있다.

○ 주요 발표 논문


Plant Journal.
54(2):190-204 (2008)







 
Inactivation of the UGPase1 gene causes genic male sterility and endosperm chalkiness in rice (Oryza sativa L.)
Mi-Ok Woo,1 Tae-Ho Ham,1 Hyeon-So Ji,2 Min-Seon Choi,1 Wenzhu Jiang,1 Sang-Ho Chu,1 Rihua Piao,1 Joong-Hyoun Chin,3 Jung-A Kim,4 Bong Soo Park,1 Hak Soo Seo,1 Nam-Soo Jwa,4 Susan McCouch,5 and Hee-Jong Koh1,*

Abstract
A rice genic male-sterility gene ms-h is recessive and has a pleiotropic effect on the chalky endosperm. After fine mapping, nucleotide sequencing analysis of the ms-h gene revealed a single nucleotide substitution at the 3′-splice junction of the 14th intron of the UDP-glucose pyrophosphorylase 1 (UGPase1; EC2.7.7.9) gene, which causes the expression of two mature transcripts with abnormal sizes caused by the aberrant splicing. An in vitro functional assay showed that both proteins encoded by the two abnormal transcripts have no UGPase activity. The suppression of UGPase by the introduction of a UGPase1-RNAi construct in wild-type plants nearly eliminated seed set because of the male defect, with developmental retardation similar to the ms-h mutant phenotype, whereas overexpression of UGPase1 in ms-h mutant plants restored male fertility and the transformants produced T1 seeds that segregated into normal and chalky endosperms. In addition, both phenotypes were co-segregated with the UGPase1 transgene in segregating T1 plants, which demonstrates that UGPase1 has functional roles in both male sterility and the development of a chalky endosperm. Our results suggest that UGPase1 plays a key role in pollen development as well as seed carbohydrate metabolism.

Keywords: Oryza sativa, genic male sterility, chalky endosperm, UGPase1, RNAi, complementation test