• 제목/요약/키워드: Materials genome

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Development of dry milling suitable rice cultivar to invigorate rice processing products

  • Jeung, Ji-Ung
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.10-10
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    • 2017
  • Rice consumption has been continuously decreasing as the eating habits of Koreans have become westernized and diversified. The per capita annual rice consumption in Korea has dropped sharply from 136.4 kg in 1970 to 61.9 kg in 2016. The Korean government, therefore, has been trying to promote rice consumption by invigorating the processed food industry using rice flour. To facilitate the market for processed rice foods, it is essential to develop proper milling technology in terms of flour particle size and damaged starch content to produce high quality rice flour at competitive cost. Dry milling and wet milling are the two major processes used to produce rice flour. Although the dry milling process is relatively simple with a lower production cost, damaged starch content increases because of the high grain hardness of rice. In wet milling, the quality of rice flour is improved by reducing flour particle size as well as damaged starch content through soaking procedures. However, the production costs are high because of the additional expenses associated with the disposal of waste water, sterilization and drying of the wet flour. Recently developed technologies such as jet milling and cryogenic milling also require expensive investment and production. Therefore, developing new rice cultivars with dry milling adaptability as well as good processing properties is an important goal of rice breeding in Korea. 'Suweon 542' is a floury endosperm mutant line derived from sodium azide treatment on a high-yield, early maturing, and non-glutinous japonica rice cultivar, 'Namil'. Compared with the wild type, after dry milling process, the grain hardness of 'Suweon 542' was significantly lower because of its round and loosely packed starch granules. Also, the flour of 'Suweon 542' had significantly smaller particles and less damaged starch than 'Namil' and other rice cultivars and its particle size distribution was similar to a commercial wheat cultivar. Recently, through collaborations with nine universities and food companies, a total of 21 kinds of processed prototypes, using the dry milling flour of 'Suweon 542', were evaluated. In the production of major rice processing products, there was no significant quality difference between the flours prepared by wet milling and dry milling. Although the amount of water added to the dough was slightly increased, it was confirmed that the recipe applying the wet flour could be used without significant change. To efficiently transfer the floury endosperm characteristics of 'Suweon 542' to other commercial rice cultivars, it is essential to develop DNA marker tightly linked to the target gene. Association analysis using 70 genome-wide SSR markers and 94 F2 plants derived from 'Suweon 542'/'Milyang 23' showed that markers on chromosome 5 explained a large portion of the variation in floury grains percentage (FGP). Further analysis with an increased number of SSR markers revealed that the floury endosperm of 'Suweon 542' was directed by a major recessive locus, flo7(t), located in the 19.33-19.86 Mbp region of chromosome 5, with RM18639 explaining 92.2% of FGP variation in the F2 population. Through further physical mapping, a co-segregate and co-dominant DNA marker with the locus, flo7(t) was successfully developed, by which, thereby, breeding efficiency of rice cultivars having proper dry milling adaptability with high yield potential or useful functional materials would be improved. 'Suweon 542' maintained the early maturity of the wild type, Namil, which can be used in rice-wheat double cropping systems in Korea not only for improved arable land but also for sharing flour production facilities. In addition to the high susceptibility against major rice diseases, nevertheless, another possible drawback of 'Suweon 542' is the high rate of viviparous under prolonged rainfall during the harvesting season. To overcome susceptibility and vivipary of 'Suweon 542', the progeny lines, derived from the crosses 'Suweon 542' and 'Jopyeong', an early maturing rice cultivar with multiple resistance against rice blast, bacterial blight, and rice strip virus, and 'Heugjinju', a anthocyanin pigment containing black rice cultivar, were intensively evaluated. As the outputs, three dry milling suitable rice elite lines, 'Jeonju614', 'Jeonju615', and 'Jeonju616' were developed.

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한국인에서 hOGG1 유전자의 Ser326Cys 다형성과 원발성 폐암의 위험도 (Ser326Cys Polymorphism of hOGG1 Gene and Risk of Primary Lung Cancer in Koreans)

  • 채상철;김경록;주소영;이수연;강경희;전경녀;차승익;김창호;정태훈;박재용
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권1호
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    • pp.5-13
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    • 2002
  • 연구배경 : 폐암의 80-90 %는 흡연과 관계가 있으나 흡연자의 일부에서만 폐암이 발생하는 현상은 개체의 유전적 소인이 폐암발생을 결정하는 주요 요인임을 시사한다. 저자들은 한국인에서 DNA 회복 유전자인 hOGG1 유전자의 codon 326 다형성과 폐암의 위험도를 조사 하였다. 방 법 : 1998년 1월부터 1998년 12월까지 경북대학교병원 내과에서 병리학적으로 폐암으로 확진된 환자를 대상으로 하였으며 악성종양으로 진단받은 과거력이 있는 사람은 제외하였다. 대조군은 1998년 1월부터 1999년 12월까지 경북대학교병원 건강검진센터를 방문한 40세 이상의 검진자들을 대상으로 하였으며 호흡기질환이나 악성종양이 있는 경우는 제외하였다. 대상인의 나이, 성, 홉연력, 과거력 등은 면접이나 병력지를 통해 얻었으며, 시료는 전혈 5cc에서 DNA를 추출하고 PCR 과 RFLP 법을 통해 hOGG1 유전자 다형성을 조사하였다. 결 과 : hOGG1 Ser326Cys 유전자형은 폐암군의 경우 Ser/Ser, Ser/Cys, Cys/Cys 형이 각각 23.4%, 51.8%, 24.8%였고 대조군은 각각 22.6%, 52.1%, 25.3% 로 두 군 사이에 유의한 차이가 없었으며, Ser/Ser 형에 비해 Ser/Cys 형과 Cys/Cys 형의 OR는 1.00 (95 % CI, 0.63-1.60)와 0.94(95% CI, 0.56-1.61)으로 통계적으로 유의한 의미가 없었다. Ser/Ser형 + Ser/Cys 형에 대한 Cys/Cys 형의 폐암의 위험도는 연령, 성별, 흡연력 등으로 구분한 경우에도 유의한 차이가 없었다. 폐암의 조직형을 구분하여 비교한 경우에도 hOGG1 유전자형과 폐암의 위험도는 유의한 관계가 없었다. 결 론 : 한국인에서 hOGG1 codon 326 유전자형은 폐암의 위험도를 결정하는 주요 인자는 아닌 것으로 생각된다.

RNA sequencing을 이용한 염 스트레스 처리 밀(Triticum aestivum)의 유전자 발현 차이 확인 및 후보 유전자 선발 (Transcriptomic Analysis of Triticum aestivum under Salt Stress Reveals Change of Gene Expression)

  • 전동현;임윤호;강유나;박철수;이동훈;박준찬;최우찬;김경훈;김창수
    • 한국작물학회지
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    • 제67권1호
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    • pp.41-52
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    • 2022
  • 1. 본 연구에서는 우리밀 품종인 금강밀과 염 저항성을 가지는 돌연변이 라인 2020-s1340을 재료로 200 mM 염 스트레스 처리에 따른 전사체 발현을 확인하였다. QuantSeq을 통해 23,634,438개의 reads가 생산되었고 7,331,269개의 reads가 mapping됐다. 2. 염 스트레스 상황에서 총 282개의 DEG가 확인이 되었고 이러한 DEGs는 UDP-glucosyltransferase, receptor kinase-like protein, Lectin receptor-like kinases, cytochrome P450등의 단백질들을 코딩하는 유전자들이다. 이러한 DEGs는 염 저항성과 관련된 후보 유전자들이 될 수 있다. 염 저항성과 관련하여 역할이 밝혀지지 않은 유전자들은 추후 연구를 통해 확인이 필요하다. 3. GO연구에서는 DEGs를 세가지 범주로 분류하였으며 대부분 식물체 내 세포 기초 경로와 관련된 GO term들이 주로 되었으며 각각 범주에 있어서 biological process, molecular process에서는 single-organism process (GO: 0044699), single-organism metabolic process (GO:0044710), oxidation-reduction process (GO:0055114), copper ion transport (GO:0006825), copper ion transmembrane transport (GO:0035434), alternative oxidase activity (GO:0009916) GO term들이 유의성이 높게 나타났다. 4. 이러한 QuantSeq의 분석결과는 밀에 관한 염에 의해 발현되는 전사 발현에 대한 이해를 향상시킬 수 있다. 또한 염 스트레스 반응의 복잡한 분자 메커니즘에 대한 좋은 통찰력을 제공하고 염분 스트레스에 대한 작물 내성의 유전적 개선을 위한 실질적인 토대를 마련할 수 있을 것이다.

Bacillus licheniformis K12 균주 분자 선발 마커 개발 (Development of a Molecular Selection Marker for Bacillus licheniformis K12)

  • 김영진;김삼웅;이태욱;지원재;방우영;문기환;김태완;방규호;갈상완
    • 생명과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.808-819
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    • 2023
  • 본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.