• 제목/요약/키워드: Cytoplasmic hybrid

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세포질적 유전자적 웅성불임을 이용한 벼 일대잡종 육성방안 III. 유전자적 웅성불임계통을 이용한 일대잡종 벼의 수량과 미질 (Studies on Breeding of Hybrid Rice Using the Korean Cytoplasmic and Genetic Male Sterile Rice III. Yield and Grain Quality of the $F_1$ Rice Hybrids Developed by Using the Genetic Male Sterile Lines Having the Backgrounds of Korean Variety)

  • 서학수;조영찬
    • 한국작물학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.151-156
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    • 1987
  • 우리나라 수도품종을 배경으로 한 유전적 자성불임 계통에 우리나라의 재배 품종을 교잡시켜 11개의 일대잡종을 육성하고 이들의 수량, 수량구성요소, 출수기, 잎도숙병반응 및 미질 등을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 일대잡종들의 수량에 관한 평균 heterosis, he-terobeltiosis 및 standard heterosis는 각각 15.2%. 8.7% 및 17.9 %였다. 2. 수량구성요소 중 주당입수의 잡종강세가 현저하였다. 3. 일대잡종들의 출수기는 양친들과 비슷하였다. 4. 일대잡종들의 잎도숙병반응은 양친 중 저항성이 큰 친의 반응과 같았다. 5. 11개 일대잡종벼의 단백질함량은 10.4∼11.1%, amylose 함량은 20.5∼22.5%였고 알카리붕괴도는 높은 편이었으며 심복백 및 투명도는 양호하였다.

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벼 유전자적 웅성불임-심백 돌연변이체의 특성과 그를 이용한 일대잡종 육성체계 (Agronomic Characteristics of A Mutant for Genic Male Sterility-Chalky Endosperm and Its Utilization on $F_1$ Hybrid Breeding System in Rice)

  • 고희종;허문회
    • 한국작물학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.684-696
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    • 1995
  • 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(GA$_3$ 처리+지엽절단+rope 사용 화분털기)에서 화분친 2열, 웅성불임 1열 재식시 17.3%로 가장 높았다.

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Cadms/SynCAMs/Necls/TSLCs와 multi-PDZ domain protein MUPP1 단백질의 결합 (Cadms/SynCAMs/Necls/TSLCs Interact with Multi-PDZ Domain Protein MUPP1)

  • 장원희;정영주;최선희;김상진;엄상화;문일수;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.1276-1283
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    • 2014
  • 조직의 구조 안정성을 유지하는 세포 사이 연접복합체는 multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)을 포함하여 50종류 이상의 단백질로 이루어져 있다. MUPP1은 13개의 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 막경유(transmembrane) 단백질과 세포골격단백질이나 신호단백질 사이에서 scaffold로 작용한다고 알려져 있지만, MUPP1이 어떻게 세포막인접 단백질들을 연결하고 구조 안정화에 기여하는지에 대해 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 상호 작용하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용, cell adhesion molecule 1 (Cadm1; SynCAM1, Necl-2 또는 TSLC1로도 알려짐)이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Cadm1은 MUPP1의 2번째 PDZ 도메인과 결합하며, Cadm1의 C-말단에 존재하는 II 형 PDZ-결합모티프(-Y-F-I)가 MUPP1과의 결합에 필수적임을 확인하였다. 또한 MUPP1은 다른 Cadm family 단백질들인 Cadm2, Cadm3, 그리고 Cadm4와도 결합하며, 이러한 단백질간 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay와 공동면역침강으로도 추가 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 MUPP1 항체로 면역침강하였을 때 Cadm1과 Cadm4가 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 MUPP1이 세포 사이 연접에서 Cadms와 세포골격 단백질 사이를 연결한다는 것을 시사한다.

Cyclin-dependent kinase 1 결합 단백질 CDK2AP1은 kinesin superfamily protein 5A (KIF5A)을 매개로 Kinesin-1와 결합 (CDK2AP1, a Cyclin-Dependent Kinase 2-Associated Protein, Interacts with Kinesin-1 through Kinesin Superfamily Protein 5A (KIF5A))

  • 김명훈;표세영;정영주;박성우;서미경;이원희;엄상화;김무성;이정구;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.531-537
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    • 2023
  • 세포 내 수송 및 축삭 수송은 kinesin 및 cytoplasmic dynein과 같은 미세소관 의존성 모터단백질에 의해 운반된다. Kinesin은 미세소관을 따라 미세소관의 플러스 쪽 끝으로 이동하고, dynein은 미세소관의 마이너스 쪽 끝으로 이동한다. Kinesin-1은 kinesin superfamily protein (KIF)중에서 처음으로 확인된 kinesin으로, 카복실(C)-말단 영역과 cargo간 결합을 통해 세포내 소기관, 신경전달물질 수용체 및 mRNA-단백질 복합체를 포함한 다양한 cargo의 세포내 수송 기능을 수행한다. Kinesin-1은 다양한 cargo들을 수송하지만, kinsin-1과 cargo 사이를 매개하는 어댑터/스캐폴더 단백질은 아직 완전히 확인되지 않았다. KIF5A의 C-말단 영역과 상호 작용하는 어댑터 단백질을 규명하기 위해 효모 2-하이브리드 스크리닝을 하여, cyclin-dependent kinase 2-associated protein 1 (CDK2AP1)를 확인하였다. CDK2AP1은 KIF5A의 C-말단 영역에 결합하고 KIF3A, KIF5B, KIF5C 및 kinesin light chain 1 (KLC1)과는 결합하지 않았다. CDK2AP1의 C-말단 영역은 KIF5A와의 결합에 필수적이었다. HEK-293T 세포에 CDK2AP1 및 kinesin-1은 동시 발현하여 면역침강하면 CDK2AP1 및 kinesin-1은 같이 면역침강하였다. 그리고 CDK2AP1 및 kinesin-1은 세포내에서도 같은 위치에 발현하였다. 이러한 결과들은 KIF5A-CDK2AP1결합은 kinesin-1이 cargo를 운반할 때 kinesin-1과 cargo 사이를 연결하는 어댑터 단백질 역할을 시사한다.

세포질적 유전자적 웅성불임을 이용한 벼 일대잡종 육성연구 II. 수도 IR36ms의 웅성불임 유전자 이전에 의한 한국 수도품종의 웅성불임 계통 육성 (Studies on Breeding of $F_1$ Hybrid Rice Using the Korean Cytoplasmic and Genetic Male Sterile Rice II. Breeding of Genetic Male Sterile Rices Having Backgrounds of Korean Cultivars by Transferring the Male Sterility Gene of IR36ms)

  • 서학수
    • 한국작물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.74-77
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    • 1986
  • 단순열성 유전자에 의한 GMS민 IR36ms에 가야벼, 남풍벼, 신광벼 및 수원 296 등 4개 한국 수도품종을 각각 4회 연속 Bulk로 교잡시킨 BC$_3$F$_2$에서 웅성불임 개체를 얻어서 여기에 각 반복친을 1회 더 Backcross시킨 BC$_4$F$_2$세대에서 웅성불임 개체들을 선별하였다. 여기에 각 반복친을 교잡시켜 4품종의 Msms 유전자형을 얻고 이를 다시 BC$_4$F$_2$에서 선발한 웅성불임 개체(msms)에 교잡시키므로서 가야벼ms, 남풍벼ms, 신광벼ms 및 수원 296ms를 육성하였다. 이들 4개 웅성불임 계통들의 주당수수, 수당영화수, 출수기 및 수장은 모품종과 차이가 있었으나 웅성불임 계통들의 간장은 모품종에 비하여 단축되었다. 동일한 웅성불임 유전자를 가진 GMS 계통도 반복친에 따라 자연교잡 정도의 현저한 차이가 있었다. 가야벼ms는 11.5%, 남풍벼 ms는 13.1%, 신광벼ms는 1.9% 그리고 수원 296ms는 12.7%의 자연교잡율을 나타내었다. 화분친으로부터 15~90cm 거리 내에서는 가야벼 mS 및 남풍벼ms의 자연교잡율의 거리에 따른 차가 인정되지 않았다.

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웅성불임 인자를 이용한 갓(Brassica juncea L. Czern)의 F1 육종 (Breeding of F1 Hybrid for Oriental Mustard(Brassica juncea L. Czern) Using the Cytoplasmic Male Sterile Line)

  • 박용주;민병환
    • 농업생명과학연구
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    • 제52권6호
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    • pp.27-36
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    • 2018
  • 김치가 세계 5대 건강식품으로 선정되어 세계인의 주목을 받게 되면서 갓의 수요도 점점 증가하고 있어 다양한 갓품종의 육성이 절실히 요구되는 실정이다. 그러나 아직 품종보급 체계가 미흡하여 자가 채종에 의한 자식약세현상, 순도저하, 상품의 불균일 등의 문제점이 발생하고 있다. 본 실험에서는 갓의 F1 품종 육성체제를 갖추기 위하여 유전자원으로 수집한 갓의 순계분리와 자식계통의 육성, 웅성불임인자의 도입을 통하여 고품질의 갓을 육성하기 위하여 각 조합을 공시하여 조합능력을 검정하고(인도자사이${\times}$고흥담양)조합과 (분리 MS 유기계-MS910${\times}$일본 적자색갓 8${\times}$강화갓 9) 분리계 조합이 우수하다고 판단되어 양친으로 선발하였다. PCR(Polymerase Chain Reaction)과 염기서열 분석을 통해 CMS type을 확인해 본 결과, MS계통 MSLS와 MSLC는 갓에서 보고된 orf263, orf220 및 orf288 CMS 유전자를 미토콘드리아 DNA에 포함하고 있는 것으로 나타났다. 최종적으로 생산력검정 및 농가 실증시험을 실시하였다.

누에 견.사질에 관한 잡종강세 및 조합능력검정 (The Test of Combining Ability and Heterosis on the Silkworm(Bombyx mori) Breeding)

  • 문병원;한경수
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.8-25
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    • 1994
  • 본 시험은 누에 일대잡종육종에 있어 양질다사량 우량품종을 육성하기 위한 유전적 정보를 얻고자 수행되었다. 공급재료는 특성이 각각 다른 일, 중, 구 3개지역 6개 품종을 정역으로 이면교잡시켜 F1, F2 각각 30조합으로서 실용형질에 대한 육종가를 얻기 위해 교배조합별 잡종강세 및 조합능력의 검정한 결과는 다음과 같았다. 1. 형질들의 잡종강세는 사질형질인 견사량, 견사장에서 각각 24.51% 및 23.43%로 높았고, 견질형질인 전사종 및 사층중은 15.56%~15.71%, 17.14%~19.01%로서 유의한 강세를 보였으나 유충경과일수 등(5령 및 전령)에서는 부의 잡종강세를 나타내어 그 이용이 유의하였다. 2. 교배조합간의 잡종강세는 5령경과일수의 경우 C70 X Romogua, N9 X Romogua 조합이 높은 부의 강세현상을 보여 사육일수가 단축되는 방향으로, 전견중은 N9 X Romogua, N9 X Romogua 조합이 높은 강세현상을 보여 사육일수가 단축되는 방향으로, 전견중은 N9 X Sansurian의 암, Romogua X Sansurian의 수, 견층중은 암수에 관계없이, N9 X Sansurian의 견사장과 견사량에서는 Sansurian X Romogua의 정역간 교잡에서 각각 높았다. 3. 잡종강세의 모본효과는 N9 X C5, N63 X C70이 전견중과 견층중에서, 견사장에서는 Sansurian이 N63, C5 및 C70과 교잡될 때, 또한 견사량에서는 N9 X C70, N63 X C70이 각각 큰 경향이었다. 4. F1의 조합능력에서 분사량은 GCA, SCA 및 RCA의 전형질에서 유의하여 F1의 조합능력은 상가적 효과와 비상가적 효과가 함께 작용하였으나 형질에 따른 정역간 차이도 컸었다. 5. GCA의 효과는 경과일수에서는 Sansurian이 N9, C5가 견질형질(견장, 견폭, 전견중, 전층중 및 견층비율)과 사질형질(견사장, 견자량 및 생사량비율)에서 세대에 관계없이 높은 정의 효과를 나타내었다. 6. F1의 SCA효과에서 5령경과일수는 Sansurian X C70, romogua X C70, Sansurian X C5, Romogua X C5 등 구주종계와 중국종계간의 교잡에서 전견중과 견층중은 N9 X C5, C70 X Sansurian 이 암수에 관계없이, 또한 Rogmogua X Sansurian, N9 X C5가 F1, F2 간에, 견사량은 Romogua X N63 조합에서, 생사량비율은 Sansurian X Romogua 조합에서 각각 높게 평가되었다.

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Glutamate-rich 4와 kinesin superfamily protein 5A와의 결합 (Glutamate-rich 4 Binds to Kinesin Superfamily Protein 5A)

  • 표세영;정영주;박성우;서미경;이원희;엄상화;김상진;김무성;이정구;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 세포내 운반체는 kinesin과 dynein과 같은 미세소관 분자 모터단백질에 의하여 운반된다. Kinesin은 분자 모터단백질의 큰 그룹을 형성하며, kinesin-1은 미세소관 위를 정방향으로 세포내 소기관, 단백질 복합체, 그리고 mRNAs을 운반한다. Kinesin-1은 kinesin superfamily protein (KIF) 5A, 5B, 그리고 5C (또 다른 명칭으로 kinesin장쇄) 그리고 kinesin 단쇄로 구성되어져 있다. Kinesin-1은 KIF5s의 carboxyl (C)-말단 부위를 통하여 다양한 단백질과 결합한다는 사실은 알려져 있지만, 결합단백질에 대하여서는 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 KIF5A의 C-말단 특정영역과 결합하는 단백질을 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과, Glutamate-rich 4 (ERICH4)를 분리하였다. ERICH4는 KIF5A의 C-말단 특정영역과 결합하지만, KIF5B와 KIF3A (kinesin-2의 모터단백질)와는 결합하지 않았다. 그리고 KIF5A는 ERICH4의 다른 isoform인 ERICH1과는 결합하지 않았다. 또한 KIF5A은 GST-ERICH4, GST-ERICH4-amino (N)-말단과는 결합하지만 GST-ERICH4-C말단과 GST와는 결합하지 않았다. HEK-293T 세포에 ERICH4와 KIF5A을 발현시켰을 때 ERICH4와 KIF5A는 세포 내의 같은 부위에서 발현하며, ERICH4을 면역침강한 결과 KIF5A와 KLC은 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 ERICH4는 kinesin-1이 운반하는 수송체와 KIF5A와의 결합에 매개단백질로의 역할의 가능성을 시사한다.