Functional Genomics for Mass Analysis of Useful Genes in Panax ginseng C.A. Meyer

인삼의 유용유전자원 확보를 위한 기능 유전체연구

As Korean ginseng is hybrid, an individual variation is very severe, and it takes long times in new breeding because it is required 4 years to pick the seed. But, transformation technique makes the high-functional breeding in short time. The focus of these ginseng studies is to find and secure the useful gene. And it is urgent to accumulate the fundamental data for the molecular breeding and secure the useful genes. Therefore, transformation and soil acclimatization technique are necessary to molecular breeding in use of the introduction of functional genes. In this study, it add to secure of new regulation gene and useful gene as to accumulate the fundamental data for the place where it will contribute to raise the national competitive power. To analyze the useful genes in large scale, we constructed CDNA libraries with various tissues, species, and treated tissue. EST analysis of ginseng perform in large scale and build the EST database of ginseng. We perform the full length sequencing about the selected lots of clones that include the entire open reading frame of the amino acid residues and construct cDNA chip with the parental EST clones. Establishment of the transformation and a soil acclimatization system throuth the re-introduction of the selected ginseng gene that related with the secondary metabolism and anti-stress into the ginseng.

현재 재배되고 있는 고려인삼은 혼계상태로서 개체간의 형질변이가 대단히 심하며, 종자채취를 4년 후에 하기 때문에 신품종육성을 위해서는 매우 오랜 기간이 필요하다. 그러나 식물형질전환기술의 발달로 목적하는 유전자를 식물체에 재도입하여 새로운 품종을 육성할 수 있는 기술이 보급되어 유용유전자만 있다면 단시간에 고기능성 신품종을 육성할 수 있을 것이다. 본 과제에서는 인삼의 유용유전자를 대량으로 발굴하기 위하여 인삼의 조직별, 종간 및 처리간에 의한 cDNA library 총 10종 이상을 제작하고 이들 cDNA library로부터 인삼의 유용유전자원을 확보하기 위하여 EST 20,000개를 5' 한쪽 방향에서 분석하고 이들 분석된 EST clone의 데이터는 data base화 하여 많은 연구자들이 연구정보를 공유한 수 있게 하였다. 그리고 EST clone 중에서 완전한 단백질의 유전정보를 포함하고 있는 clone을100개 선발하여 전장의 염기서열(full length sequence)을 분석하고 data base를 구축하고parental clone을 선발하여 cDNA chip을 제작하였다. 특히 257 clone 주에서 기능성 및 내재해성 유용유전자를 선발하여 전염기서열분석(full length sequencing)을 한 후 인상에 재도입하여 고기능성 및 내재해성 인삼의 분자육종을 비교적 단시간내에 할 수 있는 형질전환 및 재분화 시스템을 개발하고 토양순화 시스템을 확립하고자 하였다.