한국콩연구회

대사공학을 이용한 신기능성 형질전환 콩 품종 육성

Development of high-value traits transgenic soybean lines through metabolic engineering

사업명 : 농업생명공학기술개발

주관연구기관 : 건국대학교

연구책임자 : 정우석

발행년월 : 2006-02

주관부처 : 농촌진흥청

원문

http://www.ndsl.kr/ndsl/commons/util/ndslOriginalView.do?dbt=TRKO&cn=TRKO201100015741&rn=&url=&pageCode=PG18

연구결과

콩의 2차대사에 관련된 100여개의 유전자를 동정하였고 이들유전자로부터 5개의 유용 프로모터를 동정하였다. 이 유전자들이 발아콩내에서 스트레스관련 물질처리에 대해 어떠한 반응을 보이는지 northern blot analysis를 통해 관찰하였다. 선행연구결과로 확보된 IFS2/p: :GUS 형질전환체 (T4 식물체 사용, 유전자총이용, 미국 콩 품종 Jack에서 유도된 somatic embryo 이용)의 GUS 발현양상 분석을 통하여 IFS2유전자의 발현양상을 추정하였다. 또한 UV, salicylic acid, methyljasmonic acid등 2차대사 유도처리를 대하여 어떤 반응을 보이는지 추적하였다. 고효율의 콩 형질전환 방법을 개발하기 위하여 59개의 국내 콩 품종종자를 영남농업연구소 두류육종실에서 분양받아 형질전환 순응형 스크린하였다. 고효율의 형질전환기술 개발을 위하여 다양한 실험을 수행하였고, 그러고 이미 성공적인 결과를 발표한 미국의 콩 형질전환체계를 비교분석하기 위하여 미국의 두 연구실을 방문하여 본 실험실의 형질전환 방법과 의 차이를 규명함으로써 보다 고효율의 형질전환체계를 확립하기 위한 노력을 하였다. 두 차례에 걸쳐 미국의 미네소타 대학 Dr. Somers 콩형질전환 실험실과 미국 미조리대학의 Dr. Zhang의 콩 형질전환 실험실을 2주간 방문하여 실험에 대한 토의와 현장 실습을 하였다. 콩의 기능성 천연 화합물 분석분야에서는 콩 함유 기능성 대사산물 및 전구체의 분석 기술 확립을 위하여 Isoflavononoid를 중심으로 한 PAL 경로의 지표물질을 선정한 후 각 지표물질의 분석조건을 확립하고 HPLC 정량을 실시하였다. 국내산 콩의 isoflavone 합량을 분석하였으며 발아중인 콩의 자엽과 뿌리에 스트레스유발 화합물을 인위적으로 처리하여 이소플라본을 포함한 내재해성 2차 대사산물의 생합성 여부를 HPLC 정량법으로 확인하였고, 총 함량과 배당체의 가수분해 여부 및 신규 peak의 검출 여부를 분석하였다. Isoflavonoid 및 콩에 함유된 기능성 2차 대사산물의 기능성 연구분야에서는 항산화 활성, 식물성 여성 호르몬으로서의 에스트로겐 활성, 유방암 세포 증식에 미치는 영향 및 WB cell 에서의 gap junction assay를 통한 항암활성을 비교하였다.