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EasyAI “방송대재배식물육종학” 관련 자료
- +방송통신대_재배식물육종학_자식성 식물..등록일 2022.06.19 | 총 6,611자 | 8페이지 | 3,000원
- +방송통신대_재배식물육종학_자식성 식물..등록일 2022.06.19 | 총 3,952자 | 12페이지 | 3,000원
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"방송대재배식물육종학" 검색결과 1-20 / 79건
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재배식물육종학 방통대 농학과 과제
- 2024학년도 1학기 중간과제물(온라인 제출용) ? 교과목명 : 재배식물육종학 ? 학번 : ? 성명 : ? 연락처 : ? 과제유형 (공통형/지정형) : 공통형 __________________________________________________________________________________ - 이하 과제 작성 - 목 차 - Ⅰ. 서론 Ⅱ. 본론 1. 유전자원 보존현황과 보호체계에 대해 조사하시오. 1) 우리나라 유전자원 보존현황 및 보호체계 2) 미국 유전자원 보존현황 및 보호체계 3) 일본 유전자원 보존현황 및 보호체계 4) 러시아 유전자원 보존현황 및 보호체계 5) 필리핀 유전자원 보존현황 및 보호체계 Ⅲ. 결론 Ⅳ. 참고문헌 Ⅰ. 서론 유전자원이란, 식물이나 동물, 미생물 그리고 DNA 등의 고유특성을 다음 세대에 전달할 수 있는 유전물질이다. 지금의 유전자원들은 지난 몇억 년 동안 변화하고 진화되면서 축적된 생명체로 인류의 삶에 직접적 또는 간접적으로 이용되고 있다. 하지만 지구온난화와 같은 기후변화와 인구증가, 산업화 등으로 유전자원의 다양성이 급속하게 감소하고 있다. 이렇게 유전자원의 다양성이 계속해서 감소하게 된다면 생태계가 불안정해지고 결국 평형상태가 무너지게 되어 생태계를 구성하고 있는 우리에게도 부정적인 영향이 찾아올 수 있다. 또한, 최근에는 인류가 주식으로 의존하고 있는 벼, 보리, 밀, 옥수수, 조 등의 한정적인 작물에만 재배가 집중되어 유전적 침식현상이 두드러지고 있다. 뿐만 아니라 예상하지 못한 병해충과 자연재해의 발생으로 생물자원의 소실이 커지고 있어 앞으로는 생물종 전체의 3분의 1이 없어질 전망으로 보이기도 한다. 이에 세계 각국은 유전자원의 다양성을 보존하고 인류의 식량안보를 위해 여러 방면으로 노력을 진행하고 있는데 이에 우리나라를 비롯하여 미국, 일본, 러시아, 필리핀 총 5개국의 유전자원 보존현황과 보호체계에 대해 조사해보겠다. Ⅱ. 본론 1. 우리나라 유전자원 보존현황 및 보호체계 우리나라는 작물 개별로의 다양성 확보를 위하여 국내 수집을 통해 육성종, 재래종 등 41개의 작물과 988개의 자원을 확보하였고, 국외에서는 지구 온난화와 웰빙 트렌드 등 새로운 수요에 적극 대처하기 위한 우수자원을 93개의 작물과 8,252개의 자원을 수집하고 도입하여 국가에 등록하였다. 2024년 1월 1일을 기준으로 국내외 공공기관에서 보존하고 있는 농업유전자원은 13,307종 343,196점이다. 자세히 살펴보자면 식물종자 280,331자원, 미생물 27,554자원, 곤충 387자원, 식물바이러스 1,060자원이다. 농업유전자원 중 식물유전자원은 식물종자와 영양체로 구분되고 종자형태의 자원은 농진청 농업생명공학연구원에서 운영하는 종자은행에 보존되고 있으며, 영양체자원은 특화시험장 및 지역시험장에 보존되고 있다. 국가 기관인 종자은행에서 보유하고 있는 자원 외에도 종묘회사나 각 지역 대학 등에서 육종을 위하여 유전자원을 보유하고 있다. 전문가 조사에서도 소속기관에 보유된 작물유전자원이 기관당 상당한 양인 것으로 확인되고 있다. 그림1. 2024년 농업유전자원 보존현황(씨앗은행) 또한, 국립농업유전자원센터는 농업유전자원 관리기관을 지정 운영하고 있다. 특히 국립수목원에서는 종자은행을 설치했는데 20만점의 종자를 보존할 수 있다. 우리나라의 식물자원뿐만 아니라 활용이 가능한 근처 국가들의 유용한 식물 종자의 보존과 지속가능한 이용을 위한 공급체계가 마련된 것이다. 이 외에도 임목 종자의 보존을 위한 종자은행이 임원연구원 내에도 설치되어 있으며 몇몇 지방에서도 소규모로 진행되고 있다. 자생지 내의 지역에서 다양한 식물들이 모두 잘 보전된다면 가장 이상적이겠지만 개발이나 그 외의 이유로 인해 식물의 자생지 보전이 어려울 경우에는 현지외 보전을 택한다. 현지외 보전이란 식물자원을 자생지 이외의 지역에서 효과적으로 보전하는 방법이다. 우리나라의 현지외 보전 주요 식물원과 수목원은 73개소이며 분류해보자면 국립수목원 4개소, 공립수목원 37개소, 사립수목원 29개소, 학교수목원 3개소가 수집 및 저장을 담당하는 조직이며, NPGS는 유전자원정보네트워크(GRIN) 및 작물별 유전자원위원회(CGC)의 지원을 받는다. 영국의 밀레니엄시드뱅크와 함께 선두적으로 장기보존연구를 수행하고 있으며, 주변 대학이나 국가들과의 공동연구도 활발하게 진행하고 있다. 미국은 유전자원관리를 지역별, 작목별, 보존 형태별로 배치하여 자원의 관리 및 관련 연구가 잘 운영되고 있다. 국립유전자원보존센터에 장기적으로 저장되는 자원은 국립식물유전자원시스템의 각 지역사무소에서 보존하고 있는 국가자원의 base collection과 genetic stock, 식물품종보호사무소로부터의 보호대상인 품종, 검역중인 국외도입 유전자원, 멸종 위기의 종이다. 전 세계에서 수집된 유전자원은 각 지역사무소로 보내져 평가 후 유전적으로 중요한 자원이 국립유전자원보존센터로 보내져 장기적으로 저장된다. 장기저장은 초저온보존(-160℃)조건과 냉동보존(-18℃)조건에서 이루어진다. 초저온보존의 경우 까락이 많이 붙은 종자나 1000립 이하의 자원, 그리고 발아율이 65% 이하인 종자는 초저온보존이 될 수 없다. 이를 제외하고는 초저온보존과 냉동보존을 병행하여 장기보존 효율을 극대화하고 있다. 3. 중국 유전자원 보존현황 및 보호체계 중국은 전 세계 보고된 식물종의 10%, 그리고 동물종의 14%가 자생하는 생물다양성 부국 이다. 세계에서 야생동물과 식물 종류가 가장 많아 유전자원도 다양하게 보존하고 있는데 동물계는 5만 6000종, 식물계는 3만 8394종, 박테리아계는 463종, 색소계는 1970종, 진균계는 1만 5095종, 원생동물계는 2487종, 바이러스는 655종이 있다. 그리고 재배작물은 528류 1339개 재배종과 경제수종은 1,000종 이상, 원산지 관상식물은 7,000종 이상의 품종을 갖고 있어 세계적으로 유전자원의 다양성이 상위권에 위치하고 있다. 중국은 1970년대부터 중국농업과학원 품종자원연구소에 종자교환기구를 만들어 1972년부터 1991년 사이에 연평균 1,700부 정도, 존하고 있는데 자원 관리조직은 1개의 중앙연구소와 12개의 지역 연구소로 구성되어 있다. 장기적으로 저장하는 것은 종자은행에서, 단기적으로 보존하는 것은 9개의 작목 부서에서 관리하고 있다. 12개 지역 연구소와 연계하여 특성평가를 수행하고 있는데, 주로 식물을 대상으로 수집, 보존, 분류, 정보화 등의 업무를 진행한다. 러시아는 1984년 응용식물부에서부터 출발하여 지금까지 약 110여국에서 1,842회의 수집활동을 통해 약 155과 376속, 2,169종, 324천점을 보존하고 있고, 다년생 영양체 유전자원은 22,750자원을 보존하고 있다. 식물종자는 종자은행에 보존하며 식물자원 연구는 밀을 비롯한 9개의 작목별 전담 부서를 두고 증식 및 평가 방법연구를 하고 있다. 바빌로프유전자원연구소에서는 중장기 저장고에 보존하고 있는 종자의 발아가 50% 미만일 때 즉시 증식을 한다. 그리고 우리나라와 마찬가지로 타식성작물은 격리 구획을 지어 수분 시 벌을 이용하고, 작물의 종류에 따라 봉투를 이용하여 증식하고 있다. 러시아 바빌로프유전자원연구소에서 육종에 활용되는 모든 식물유전자원은 바빌로프가 정립한 이론과 표준화된 방법으로 생태 환경이 다른 시험장에서 3년 동안 농업적, 형태적 등의 특성에 대해 평가하고 있다. 러시아는 땅덩어리가 넓어 생태환경이 다른 지역의 환경에서 적합한 평가를 실시하고 있다. 또한, 오차와 변이를 줄이기 위해 지난 3년간 평가했던 자료를 이용하여 유전자원을 활용한다. 그리고 바빌로프유전자원연구소에서는 매년 5년마다 “Reference catalogues”를 발간하는데 이는 특성 평가가 완료된 유전자원이다. 재배작물의 유전력과 야생종의 유전력에 대한 연구결과는 분류학, 유전학, 계통발생학, 세포학, 분자생물학, 생리학, 생화학 등의 새로운 정보가 포함되어 논문화된다. 바빌로프유전자원연구소 종자은행에서 2006년부터 2012년까지 총 114,910점의 유전자원을 분양했는데, 러시아 내에 분양했던 자원은 총 83,786자원이다. 이 중 신품종을 리핀에서 현지외 보존이 가능한 기관은 CLSU, BPI-BNCRDC, PhilRice, NPGRL으로 저장시설을 보유하고 있으며, 그 외 다른 기관들은 냉동고나 냉장고를 이용하여 유전자원을 보관하고 있다. 필리핀의 보존자원 173,205점 중 형태적 특성평가는 40%, 생화학적 방법에 의한 평가는 7%, 분자적 방법에 의한 평가는 3%, 그리고 병충해, 생리, 식물스트레스, 생산성 등의 평가는 60% 정도 수행되었다. 유전자원 및 생태환경의 보호에 관련된 필리핀 국내법은 보다 자세하게 규정을 해놓은 실정이다. 대통령령인 행정명령 제247호에 따라 필리핀의 생물유전자원에 대한 규율이 정해져 있으며 필리핀의 환경과 유전자원의 수집활동에 관한 이행규칙을 제정하여 국내적으로 보호 규제를 하고 있다. 또한, 필리핀 자원의 분양, 접근, 이익공유 등에 대한 가이드라인을 제공하고 있다. 필리핀은 작물과 연관된 식물자원의 다양성이 풍부하여 주요 식량작물인 벼와 밀과 같은 작물의 유전적인 다양성을 보완할 수 있는 관리가 체계화되어 있는 편이다. 하지만 식물유전자원을 관리하는 기관에서 프로그램 수행을 위한 재정적인 지원이 다소 미흡하여 유전자원의 보존을 위한 저장시설 및 관련전문가의 부족, 그리고 정보관리시스템과 이용증대를 위한 보유자원의 특성평가가 미미하다. 이와 더불어, 급격하게 이루어진 산업화에 의한 고유생물종의 서식지 훼손이 심각하기 때문에 자원 보존에 대한 대책을 하루 빨리 마련해야 한다. Ⅲ. 결론 유전자원은 농업생태계에 있어서 작물을 육종하는 것에 핵심적인 역할을 하며, 미래의 농업환경에 더욱 유연하게 대처할 수 있는 원료가 된다. 그러므로 국가적인 차원에서 우리나라의 유전자원을 효율적으로 관리하기 위해 국가관리 기본방향과 핵심 전략에 대해 심도있게 논의할 필요가 있다. 특히 관련 분야별로 환경부, 국립환경연구원, 국립산림과학원, 국립수목원, 산림청, 농촌진흥청 등 기관 간의 역할분담을 확실히 하고 체계적인 업무협력을 통해 유전자원 보전에 힘써야 한다고 생각한다.
- 방송통신대 | 10페이지 | 5,000원 | 등록일 2025.01.23
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방송통신대_재배식물육종학_자식성 식물집단의 유전적 특성과 타식성 식물집단의 유전적 특성을 비교 설명하시오. (1)
- 20 학년도 학기 중간과제물(온라인제출용)?교과목명:재배식물육종학?학번:?성명:?연락처:?과제유형(공통형/지정형):공통 ... 점)1. 서론2. 본론1) 멘델의 유전법칙2) 자식성 식물집단의 유전적 특성3) 타식성 식물집단의 유전적 특성3. 결론참고문헌1. 서론식물의 육종은 식물의 이용가치를 높이기 위해서 ... , 사업이다.식물의 자원을 개발하기 위한 방법인 육종은 식물의 특성을 잘 알고 이해를 해야 한다. 식물은 크게 암꽃, 수꽃이 분리가 되어 있는 것과 암수가 한 꽃에 있는 양성화인 두
- 방송통신대 | 8페이지 | 3,000원 | 등록일 2022.06.19
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방송통신대_재배식물육종학_자식성 식물집단의 유전적 특성과 타식성 식물집단의 유전적 특성을 비교 설명하시오. (2)
- 20 학년도 학기 중간과제물(온라인제출용)?교과목명:재배식물육종학?학번:?성명:?연락처:?과제유형(공통형/지정형):공통 ... )__________________________________________________________________________________1. 재배식물의 기원1) 식물의 재 ... 는 잡종강세와 같은 헤테로 우위성을 보인다.③ 농가에서 오랜 기간 재배된 벼, 보리, 콩 등의 자식성 식물의 지방종은 여러 유전자형의 동형접합 성 집단이다.10) 헤태로 우위성잡종강세
- 방송통신대 | 12페이지 | 3,000원 | 등록일 2022.06.19
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재배식물육종학 2025년 1학기 방송통신대 중간과제물)염색체 배수성의 특징을 이용하여 신품종을 육성하는 것을 배수성 육종이라고 한다 타식성식물인 옥수수에서도 배수성 육종이 이용되고 있는데 이때 이용되는 유전자 가운데 반수체 유도유전자에 대해 기술하고 실제 옥수수 육종에서의 응용현황과 의의에 대해 설명하라
- 2025 학년도 1학기 중간과제물(온라인 제출용)?교과목명:재배식물육종학?학번:?성명:?연락처:?과제유형(공통형/지정형):__________________________________________________________________________________염색체 배수성의 특징을 이용하여 신품종을 육성하는 것을 배수성 육종이라고 한다. 타식성식물인 옥수수에서도 배수성 육종이 이용되고 있는데, 이때 이용되는 유전자 가운데 반수체 유도유전자에 대해 기술하고, 실제 옥수수 육종에서의 응용현황과 의의에 대해 설명하라. (참고문헌 5점 포함 총 30점)Ⅰ 서론Ⅱ 본론1. 배수성 육종2. 옥수수의 반수체 유도유전자3. 옥수수 육종에서의 반수체 유도유전자 응용현황과 의의Ⅲ 결론Ⅳ 참고문헌염색체 배수성의 특징을 이용하여 신품종을 육성하는 것을 배수성 육종이라고 한다. 타식성식물인 옥수수에서도 배수성 육종이 이용되고 있는데, 이때 이용되는 유전자 가운데 반수체 유도유전자에 대해 기술하고, 실제 옥수수 육종에서의 응용현황과 의의에 대해 설명하라. (참고문헌 5점 포함 총 30점)Ⅰ 서론작물 육종에서는 유전적 변이를 활용하여 우수한 품종을 개발하며, 이 과정에서 염색체 세트의 수를 조작하는 배수성(倍數性) 육종 기법이 중요한 역할을 한다. 배수성 육종이란 일반적인 2배체(2n)와 달리 염색체가 배수적으로 증가된 배수체를 이용하여 새로운 형질을 지닌 품종을 만드는 방법이다. 염색체 세트가 늘어난 3배체 이상 배수체는 세포와 기관의 크기가 커지고 생리적 특성이 변화하여 병해충 저항성이나 유용 성분 함량이 증가하는 등 품종 개량에 유리한 경우가 많다.염색체 세트 수를 줄인 반수체(半數體)도 육종에 이용될 수 있는데, 반수체는 정상적인 2배체의 절반인 n개의 염색체만 가져 초기 생육이 약하고 불임이지만, 이를 배가하여 배가반수체(2n, doubled haploid)를 얻으면 완전한 동형접합성의 순계(純系)를 단시간에 확보할 수 있다. 이러한 반수체 유래 순계 생산 기법을 반수체 유도유전자의 특성과 옥수수 육종에서의 응용 현황 및 중요성을 설명한다.Ⅱ 본론1. 배수성 육종배수체는 염색체 수가 기본 배수성으로 증가한 개체를 말하며, 자연계에서도 일부 식물에서 나타난다. 인위적인 배수체 유도는 1930년대에 콜히친(Colchicine) 처리로 가능함이 밝혀진 이후 육종에 널리 활용되고 있다. 콜히친은 세포 분열 시 방추사 형성을 방해하여 염색체 분리가 일어나지 않도록 함으로써 세포를 배수화한다. 배수체는 기원에 따라, 동일한 종의 염색체가 배가된 동질배수체(autopolyploid)와 이종 간 교잡 후 염색체를 결합한 이질배수체(allopolyploid)로 구분된다. 이를 이용해 식물의 생장점이나 종자에 콜히친을 처리하면 2배체를 4배체로 만들 수 있고, 이렇게 얻은 4배체 개체를 육종 재료로 활용할 수 있다.배수성 육종의 대표적 예로 수박의 삼배체 품종 개발을 들 수 있다. 2배체 수박과 콜히친으로 만든 4배체 수박을 교배하여 얻은 3배체 개체는 종자가 형성되지 않아 씨 없는 수박을 생산할 수 있다.이처럼 배수체 육종은 과실 및 화훼 작물 등에서 세포와 기관의 크기 증대, 종자 불임에 따른 무종자 과실 등 원하는 형질을 얻는 데 활용되고 있으며, 새로운 종간 잡종의 불임 문제를 해결하기 위해 배수화하여 가임성 신종을 만드는 이질배수체(異質倍數體) 육종에도 응용된다 (예: 밀과 호밀의 교잡에 의한 신품종 트리티케일).한편, 반수체를 이용한 육종은 배수성 육종의 한 갈래로 매우 혁신적인 기법이다. 반수체란 감수분열 결과 생긴 생식세포처럼 염색체 한 세트(n)만 지닌 식물체로서 일반적으로는 생육이 약하고 정상적인 생식 능력이 없으나, 이러한 반수체 개체의 염색체를 화학적 처리나 자연배수화로 2배체로 복원하면 완전한 동형접합체를 얻게 된다. 배가반수체를 이용하면 전통적인 자가수분 반복에 비해 훨씬 짧은 기간에 순계 육성이 가능하므로, 많은 작물의 육종연한을 크게 단축할 수 있다.예를 들어, 우리나라에서는 벼 품종 ‘화성벼’가 1985년 조직모의 게놈을 소실시켜 반수체를 얻는 기법(예: 밀 × 옥수수 교배에 의한 밀 반수체 유도)도 활용되고 있다. 전통적 방법으로 10년 이상 걸리던 순계 계통 육성을 반수체 유도를 통해 45년 내로 완료할 수 있었던 사례들이다. 이처럼 배수성 육종 중에서도 반수체를 통한 육종은 동형접합 순계를 신속히 확보하고 열성 형질을 발현 형태로 쉽게 선발할 수 있다는 장점 때문에 여러 작물에 도입되어 왔다.2. 옥수수의 반수체 유도유전자옥수수는 타가수분성 작물로, 우수한 잡종을 얻기 위해서는 다양한 유전조합을 가진 순계(parental line)를 개발해야 한다. 그러나 자연상태에서 옥수수의 반수체 발생 빈도는 극히 낮고, 조직배양을 통한 옥수수 반수체 생산(약배양 등)은 기술적으로 어려움이 많다. 이러한 한계를 극복하고자 옥수수에서는 특이한 유전자를 활용한 반수체 유도 계통이 개발되었다. 1950년대에 밝혀진 ‘Stock 6’ 옥수수 계통은 자식을 통하지 않고도 종자 중 일부에서 모계 단위발생적인 반수체가 나타나는 특징이 있었고, 이후 이를 개량한 반수체 유도 전용 계통들이 육성되었다.반수체 유도계통을 이용한 방법에서는, 반수체 유도유전자를 가진 특별한 부본(수꽃 제공 부모) 계통과 육종 대상 모본(암꽃 제공 부모)을 교배하면 모본의 염색체만 가진 반수체 종자가 일정 빈도로 생성된다. 이때 일반 종자와 반수체 종자를 구별하기 위해, 유도부본 계통에 안토시아닌 색소 발현 표지유전자인 R1-nj를 도입하여 교배를 실시한다. 이 표지유전자의 영향으로 수정된 종자의 배에 보라색 색소가 나타나는 경우 정상 수정 종자로 판단하고, 배에 색소가 나타나지 않는 씨앗을 반수체 종자로 선별할 수 있다. 이러한 배 배유의 색소 마커에 의한 반수체 판별법은 1960년대 Nanda와 Chase가 보고한 이후 현재까지 널리 활용되고 있다.일반적으로 반수체 유도 계통들은 5% 내외에서 최대 10% 이상의 반수체 종자를 형성할 수 있는데, 교배로 반수체를 얻는 이러한 기법을 옥수수의 in vivo 반데, 그중에서도 2017년에 보고된 ‘마트리리니얼(Matrilineal; MTL)’ 유전자가 대표적이다. 특히 MTL 유전자는 반수체 유도율에 관여하는 주요 양적형질유전자좌(qhir1) 위치에서 분리·동정된 것이다. MTL 유전자는 옥수수 화분의 생식세포에서 특이적으로 발현되는 ‘파타틴-유사 인산분해효소 A (patatin-related phospholipase A)’ 단백질을 암호화하는 것으로 밝혀졌다.반수체 유도계통에서는 이 유전자가 돌연변이로 기능을 상실하고 있는데, 그 결과 정상적인 수정 과정에서 부계 유전체의 전달이 이루어지지 않아 배가 모계의 염색체만으로 발달하게 된다. 즉 MTL 유전자가 없는 화분으로 수분하면 수정란이 모계 단독 배우체(n)로만 배발생을 시작하여 반수체 배를 형성하고, 배젖은 정상적으로 양친 유전자를 받아 형성되므로 종자가 생존한다.이러한 이유로 MTL 유전자를 흔히 ‘부모처럼 보이지 않는다’는 의미의 NLD(Not Like Dad) 유전자라고도 부르며, 학계에서는 유전자좌 이름을 따 ZmPLA1(Zea mays Phospholipase A1)로 표기하기도 한다. MTL/NLD 유전자의 발견은 옥수수 반수체 유도능력의 분자적 기작을 이해하는 데 큰 진전을 가져왔다. 또한 이 유전자가 옥수수 외의 벼, 밀, 보리 등 다른 주요 작물의 게놈에도 존재한다는 점이 확인되어, 교배를 통한 반수체 유도 기술을 타 작물에도 응용할 수 있는 가능성이 열렸다. 아직 옥수수 이외 작물에서는 MTL에 대응하는 유전자 돌연변이를 활용한 반수체 유도 사례가 본격화되지 않았으나, 모델식물인 애기장대에서 유사한 작용을 하는 유전자가 보고되는 등(예: 애기장대의 모계 조직 특이적 pPLAIIγ 유전자) 현재 활발히 연구가 진행되고 있다.3. 옥수수 육종에서의 반수체 유도유전자 응용현황과 의의옥수수의 반수체 유도유전자를 활용한 배가반수체 생산 기술(DH 기술)은 현재 세계 옥수수 육종 프로그램에서 핵심적인 위치를 차지하고 있다. 이 방법을 이용하면 우수한 잡종 유도유전자를 지닌 부본(유도계통)을 교배한다. 이 교배에서 얻은 종자 중 반수체 종자를 표지(marker)로 선별한 뒤, 싹이 튼 반수체 유묘에 염색체 배가 처리를 한다(예: 콜히신 처리). 배가된 반수체 개체는 완전한 2배체 동형접합체가 되므로, 이를 재배하여 종자를 받아내면 순계 계통이 완성된다. 이 과정은 이론적으로 교배 후 2세대만에 순계를 얻을 수 있으므로, 전통적 계통육성에 비해 육종 소요 기간을 획기적으로 줄여준다. 실제로 배가반수체 기술을 도입하면 통상 68년 걸리던 옥수수 순계 개발을 23년 만에 완료할 수 있는 것으로 보고된다. 아울러 필요한 재배 면적과 개체 수도 크게 감소하여, 시간과 노동력 및 경비 측면에서 효율성이 높다.동일한 노력과 기간 동안 훨씬 더 많은 조합을 시험해볼 수 있으므로, 우수 계통을 선발할 확률이 높아지고 육종 진척도 빨라진다. 결과적으로 신품종의 출시를 앞당겨 농업 현장의 생산성 향상에 기여할 수 있다. 또한 한 번의 교배로 얻은 반수체 유래 계통들은 모든 유전좌가 동형접합화되어 있으므로 유전적으로 완전히 동일한 반복 실험 재료로 사용할 수 있다. 이 때문에 DH 계통을 집단으로 활용하면 유전분석과 형질전환 연구 등에서도 결과의 신뢰성을 높일 수 있어, 육종가뿐 아니라 유전학 연구자에게도 유용한 자원이다.현재 다국적 종자회사들을 비롯한 선진 육종기관들은 옥수수 육종의 상당 부분을 배가반수체 기술에 의존하고 있다. 실제로 일부 육종 프로그램에서는 한 해 수만 개의 반수체 종자를 생산하여 DH 계통을 육성하는 등 대규모로 활용되고 있다. 전 세계적으로 여러 옥수수 반수체 유도전용 계통들이 개발되어 상업 육종에 활용 중이며, 유도율(반수체 종자 나오는 비율)을 향상시키기 위한 연구도 지속되고 있다. 대표적인 옥수수 반수체 유도 계통으로는 미국과 독일에서 개발된 R1-nj 표지형 유도종류들이 있으며, 열대종에 적응된 TAILs (Tropicalized Inducer Lines) 계통도 CIMMYT 등에 의해 배포되어 각 .
- 방송통신대 | 8페이지 | 3,000원 | 등록일 2025.03.23
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방송대 농학과 재배식물육종학 과제물
- 서론 우리나라의 과수재배역사는 오래되었으나 육종 역사는 외국에 비하여 매우 짧다. 1969년 농촌진흥청 원예연구소에서 육성한 단배품종이 교배육종을 시작하여 육성한 최초 품종이라고 할 수 있다. 그 후 1980년대부터 본격적인 교배육종이 시작되어 최근 많은 품종이 육성되고 있으며 민간에서도 돌연변이 육종 및 우연실생선발을 통한 신품종 육성이 활발하게 진행되어 많은 성과를 얻고 있다. 이 중 하이브리드(교배) 육종을 통해 실용화된 과수 품종에 대해 살펴보기로 한다. 본론 1. 하이브리드 육종의 의미와 육성방법 1) 하이브리드 육종 서로 다른 품종 또는 계통 간에 인공교배한 1대 잡종(F1) 식물체가 양친보다 왕성한 생활양상을 나타내는 현상을 잡종강세(hybrid vigor)라 하며, 잡종강세가 큰 교배조합을 찾아서 그 1 대 잡종을 품종으로 육성하는 육종방법을 하이브리드 육종(Hybrid breeding)이라 한다. 잡종강세를 이용하는 하이브리드 육종은 인공 교배에 의해 1대잡종종자를 많이 얻을 수 있는 옥수수, 배추, 사탕무 등 타식성 식물에서 주로 이용된다. 1대잡종품종을 재배하는 이유는 생산성의 증대가 확실하고 균일한 생산물을 얻을 수 있으며, 또한 유용하고 다양한 특성을 조합하여 이용하기 수월하기 때문이다. 2) 1 대잡종품종의 육성방법 가. 품종간 교배 자연수분품종 중 조합능력이 높은 두 품종을 골라 1 대잡종을 생산한다. 자식약세가 강하거나 자가불화합성으로 자식이 곤란한 경우 또는 과수처럼 세대길이가 길어 자식계통육성이 어려운 경우에 주로 이용한다. 자식계통간 교배한 경우보다 생산성이 떨어지나, 채종이 유리하고 환경 스트레스에 적응성이 높다는 장점이 있다. 나. 자식계통간 교배 1 대잡종의 잡종강세는 이형접합성이 높을 때 크게 나타난다. 따라서 조합능력이 높고 유전적으로 동형접합인 자식계통을 육성한 후 이들을 교배하여 1 대잡종품종을 육성하는 방법이다.
- 방송통신대 | 6페이지 | 3,000원 | 등록일 2020.04.23
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방송통신대 농학과 3학년 재배식물육종학 과제물
- 『온라인 제출용 출석수업대체과제물 표지』2020 학년도 ( 1 )학기 출석수업대체과제물교과목명 : 재배식물육종학학 번 :성 명 :연 락 처 :_____________________________________________________________________________○ 과 제 명 : 자식성 집단과 타식성 집단의 유전적 특성과 각 집단에 적합한 육종방법을 설명하시오.식물육종은 유전변이가 있는 집단에서 원하는 유전자형을 선발하여 신품종으로 육성하는 과학기술이다. 유전변이는 자연변이를 이용하기도 하지만 주로 인공적인 교배에 의한 유전자재조합을 통해 시도된다. 변이집단의 유전적인 특성은 식물이 자식성 집단인지 타식성 집단인지에 따라 다름을 보인다.자식성 식물에서 순계의 유전자형은 AA 또는 aa처럼 동협접합체이다. 이 둘을 인공교배(AA/aa)하여 얻은 F1의 유전자형(Aa)은 이형접합체이다. 이를 자식하여 얻은 F2 집단의 유전자형 구성은 1/4AA:1/2Aa:1/4aa 로서 동형접합체와 이형접합체가 1/2씩 존재한다. 이에 모든 F2 개체가 자식을 하게 되면, 동형접합체(1/4AA와 1/4aa)는 똑같은 유전자형을 생산하고 이형접합체(1/2Aa)는 다시 분리하므로, 이형접합체는 계속적으로 감소하고 동형접합체는 계속적으로 증가하게 된다.오랫동안 자식을 거듭해 온 자연적인 자식성 집단에는 동형접합체만이 있어야 한다. 그러나 현실에서는 예상보다 많은 유전변이를 발견할 수 있다. 이렇게 자식성 집단이 유전변이를 보유하는 매커니즘은 자연돌연변이와 타가수분 및 이형접합체의 적응도 등에 기인한다.먼저 식물의 생존 또는 번식에 불리한 돌연변이체는 도태되지만, 적응성이 큰 돌연변이체는 증식하여 새로운 유전자형 집단을 만든다. 또한 타식률이 극히 낮은 자식성 식물집단에서도 환경적·유전적 원인으로 인하여 약간의 타가수분이 일어나기도 하며, 이때 도입된 새로운 유전자는 유전변이의 원천이 된다. 만약 우성유전자가 도입되면 그 특성이 표현형으로 나타나므로 자연선택이나 인위선발이 쉽고 빠르다. 열성유전자가 도입된 경우에는 열성돌연변이 유전자처럼 이형접합체를 통하여 유지된다. 자식성 집단에서 이형접합체는 잡종강세와 같은 헤테로 우위성으로 인해 동형접합체보다 생육이 왕성하고 많은 자손을 남겨 집단의 이형접합성을 유지하는 역할을 한다.타식성 식물집단은 하디-바인베르크법칙을 따라 유전자형을 나타낸다. 하디-바인베르크의 법칙이란 충분히 큰 개체군에서 유전자 변화를 일으키는 외부 요인이 작용하지 않는 한, 발현되는 유전자형의 빈도가 세대를 거듭하더라도 일정하는 내용이다. 따라서 자식성 식물과는 타식성식물에서는 달리 집단이 충분히 크고 돌연변이와 자연선택이 없으며, 다른 집단과 유전자 교류가 없는 한 그 집단의 최초 유전자 빈도와 유전자형 빈도는 세대를 진전하여도 변동하지 않는다.그러나 현실에서는 거의 모든 생물체의 유전자 구성비율은 점진적으로 변화한다. 즉, 자연상태에서 유전자풀의 변화는 빈번하게 발생한다는 이야기다. 따라서 타식성 집단은 이형접합성이 높고, 유전변이가 크며, 근친에 의한 자식약세를 보이며, 잡종강세가 나타난다. 타식성 집단은 높은 이형접합성에 따라 큰 잡종강세를 나타낼 수 있으며, 특수한 환경에 잘 적응하거나 품질 및 성분 다양화에 기여할 수 있는 열성유전자를 유지할 수 있다.이렇게 높은 이형접합성을 가지는 타식성 식물을 인위적으로 자식시키거나 근친교배하여 나온 식물체는 생육이 빈약하고 수량성이 떨어지는데, 이러한 현상을 근교약세 또는 자식약세라 한다. 근교 약세의 원인은 근친교배 또는 자식에 의해 이형접합체가 동형접합체로 되고, 또한 이형접합체에 잠재해 있던 열성유전자가 분리되기 때문이다. 이스트(East. 1908)와 슐(Shull. 1909)은 타식성 식물인 옥수수를 여러 세대 자식을 시킨 결과, 자식 1회부터 처음 몇 번은 치사 또는 기형개체가 많이 출현하였으며, 특히 엽록소 결핍이 많았음을 발견했고, 자식이 거듭됨에 따라 생육과 임실이 현저하게 떨어졌음을 발견했다. 또한 자식 후대에서 특성이 다른 여러 계통을 분리하였으며, 어떤 계통은 생육과 임실이 어느 수준까지 떨어진 다음 그 수준에서 안정되기도 하였으며, 자식극한 수준이 서로 다른 계통을 선발했다.자식이나 근친교배로 인한 근교약세가 더 이상 진행되지 않는 수준을 자식극한이라고 칭한다. 자식성 식물은 반복적인 자식을 통하여 생육이나 수량이 모두 안정된 자식극한에 도달하였다고 할 수 있으며, 따라서 자식성 식물에서는 자식약세가 나타나지 않는다. 그러나 타식성 식물은 그 종류에 따라 근교 약세의 정도가 다르다.타식성 집단의 특징인 잡종강세는 이형접합체인 잡종이 양친보다 왕성한 생육을 나타내는 현상을 말한다. 근교 약세의 반대현상으로 보아도 무방하다. 타식성 식물에서는 근친교배로 인해 약세화한 식물체끼리 교배하게되면 그 F1은 잡종강세가 뚜렷하게 나타난다. 자식성 식물도 마찬가지로 잡종강세가 있기는 하나, 타식성 식물에서 더 크게 나타난다.위와 같은 자식성 집단과 타식성 집단의 서로 다른 특징으로 식물육종 시 순계선발의 목적이 나뉘어진다. 자식성 식물의 순계선발의 경우, 육성품종의 기본식물을 유지하는데 적용된다. 자식성 식물의 경우 동형접합체인 순계로 고정되기에 하나만 심어도 동일한 식물을 수확할 수 있게 된다. 반면, 타식성 식물은 집단선발로 육성한 품종의 특성유지를 위해 계속된 선발과 격리재배를 해야 한다. 따라서 타식성식물은 자가수정이 안되거나 자식약세 현상이 일어나라 수 있기 때문에 중요한 재배상 형질에 대해 동형접합체로 만들고 나머지 형질의특성은 이형을 허용한 상태로 재배집단을 만들어 재배함으로써 일정한 품종특성을 유지한다.
- 방송통신대 | 3페이지 | 3,000원 | 등록일 2020.07.21
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방송통신대 농학과 3학년 재배식물육종학 기말시험
- (뒷면에 계속)3학년재배식물육종학2020학년도 1학기 기말시험 문제성적(실점)평가위원 확인관리번호시험유형 : 주관식시험출제위원학과농학과학번성명1. 신품종 육성을 위한 육종과정을 단계별로 설명하시오. (40점)육종의 첫 번째 단계는 육종의 목표를 설정하는 것이다. 육종의 목표를 설정할 때에는 기존 품종의 결점, 농업인과 소비자의 요구, 미래의 수요 등을 고려하여 신품종이 갖추어야 할 특성을 구체적으로 결정하여야 한다. 이때, 사회?경제적 여건과 생산환경 및 생산양식의 변화 등을 충분하게 고려하고, 대상지역의 자연 조건과 농업사정, 농업기술 등을 면밀히 검토해야 한다. 육종목표가 명확해지면, 이를 이루는 데 가장 적합한 육종재료를 선정하고 효과적인 육종방법을 결정해야 한다. 해당 단계에서는 목표형질의 특성검정법을 개발하는데 육종가의 경험가 지식이 무엇보다 중요하다. 이후에는 목표형질의 유전자형을 포함한 변이집단을 자연변이, 인공교배, 돌연변이 유발, 염색체 조작, 유전자전환, 배수성육종, 하이브리드육종, 영양계개량 등 다양한 방법을 통해 변이작성한다. 변이집단이 만들어지면 반복 선발을 통해서 유망계통을 육성하여야 한다. 이 단계는 오랜 시간이 걸리며, 많은 개체?계통을 재배할 포장과 특성검정에 필요한 시설?인력?경비가 소요된다. 선발된 유망계통은 생산성 검정과 지역적응성 검정을 거쳐 가자 우수한 계통이 신품종으로 결정되고 국가기관에 등록된다. 신품조을 등록하면 종자산업법에 의하여 ‘육성자의 권리’를 보호받을 수 있다. 이러한 신품종은 종자 증식체계에 의해서 보급종자를 생산해 종자 공급절차에 따라 각 농가에 보급된다.(앞면에서 계속)2. 하이브리드 육종에서 조합능력에 대하여 설명하시오. (15점)서로 다른 품종이나 계통간에 인공교배한 1대잡종(F1) 식물체가 양친보다 왕성한 생활양상을 나타내는 현상을 잡종강세(hybrid vigor, heterosis)라 하며, 잡종강세가 큰 교배조합을 찾아서 그 1대잡종을 품종으로 육성하는 육종방법을 하이브리드 육종이라고 한다. 1대잡종품종은 수량이 높고 균일한 생사물을 얻을 수 있으며, 우성유전자를 이용하기에 유리하다. 하이브리드 육종에서는 잡종강세가 큰 굡조합의 선발과 1대잡종종자를 대량으로 확보할 수 있는 채종기술이 중요한 관건이다. 조합능력이란 1대잡종에서 잡종강세를 나타내는 교배친의 상대적 능력을 말하며, 일반조합능력과 특정조합능력이 있다. A계통을 다른 검정용 계통과 교배하였을 때, 그 1대잡종들의 평균 잡종강세의 정도를 A계통의 일반조합능력이라 일컫는다. 이때, 일반조합능력이 높은 것은 생활에 유리한 우성유전자들을 많이 가진 것이라 해석한다. 특정조합능력은 A 계통이 C 계통과 교배되었을 때만 나타는 잡종강세로서 A계통과 C계통은 서로 특정조합능력이 높다고 말할 수 있다. 유전자 상호작용을 특정조합능력의 원인으로 볼 수 있다. 하이브리드 육종에서 조합능력의 크기는 잡종강세의 정도로 나타내게 되며, 이 잡종 강세를 표현하는 방법은 F1의 특성값을 어떤 기준값과 비교하는 가에 따라 헤테로시스(heterosis, %), 헤테로벨티오시스(heterobeltiosis, %), 혹은 스탠더드 헤테로시스(standard heterosis, %)와 같이 세가지 방법이 있다. 조합능력의 검정은 먼저 톱 교배로 일반조합능력을 검정하고, 여기에서 선발된 계통으로 단교배를 함으로써 특정조합능력을 검정한다. 조합능력은 순환선발로 개량하게 디는데, 순환선발에는 단순순환선발과 상호순환선발이 있고, 인위선발과 상호교배를 반복하여 유전적 재조합의 기회를 확대?촉진함으로써 집단 내 우량유전자의 빈도를 높인다.3. 우리나라에서 자식성 식물의 종자증식 체계를 단계별로 설명하시오. (15점)
- 방송통신대 | 2페이지 | 3,000원 | 등록일 2020.07.21
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(방통대 재배식물육종학3A) 아포믹시스(apomixis)의 특징을 기술하고, 육종적 이점에 대해 설명하시오.!!!!!
- (방통대 재배식물육종학3A) 아포믹시스(apomixis)의 특징을 기술하고, 육종적 이점에 대해 설명하시오.Ⅰ. 서 론육종은 진화의 과정에서 인간에게 유리한 방향으로 개량하며 인간이 조성해 놓은 농업생태계에 적응하도록 인위적으로 진화를 촉진하는 것이다. 특히 식물육종(plant breeding)은 인류의 이익을 위해서 식물의 특성을 개량하는 것으로, 단위면적당 생산성의 증대, 소비자가 요구하는 고품질의 상품생산, 자원과 환경의 제약을 극복할 수 있는 저투입 지속가능한 농업기술 적응성, 재배안전성을 보장할 수 있는 재배식물의 유전능력개발을 위한 것이다.이에 따라 다양한 식물육종 기술이 연구 개발되고 있는데, 그중 하나가 최근 큰 관심을 맞고 있는 아포믹시스라고 부르는 독특한 생식방법이다. 아포믹시스는 유성생식과 무성생식의 성격을 함께 가지고 있는데, 이러한 점이 오히려 아포믹시스만의 특별한 장점으로 작용해 다양한 작물에서 새로운 식량 증대의 수단으로써 각광받고 있다. 이하 본론에서는 아포믹시스의 특징을 기술하고, 육종적 이점에 대해 설명해 본다.Ⅱ. 본 론1.아포믹시스(apomixis)의 특징1)생식의 분류①유성생식유성생식(sexual reproduction)은 암수 양성의 생식세포를 형성하여 생식하는 것이다. 생식모세포(배낭모.화분모)로부터 암수배우자(gamete:n)를 만들고 이들이 수정하여 접합자(zygote:2n)를 형성하고 이것이 개체 발생하여 식물체로 성장한다. 여기서 흥미로운 점은 유성생식식물은 반수체 세대와 2배체 세대를 반복한다는 것이다. 때로는 정형유성생식(amphimixis) 즉, 수정을 통하여 암수의 배우자가 정상적으로 합일되어 접합자를 형성하고, 이것이 다음 세대의 개체로 발육하는 것만을 유성생식으로 인정하는 입장도 있다. 유성생식은 부모와 똑같은 자손이 계속해서 나타나는 무성생식과 달리, 생식시마다 다양한 자손이 나타나기 때문에 급작스러운 환경변화에 적응 가능한 개체가 될 가능성이 높다. 고등한 생물의 99.9%가 유성생식을 한다.②무성생식무성생식(asexual reproduction)은 배우자의 형성과정을 거치지 않고 생식기관이 아닌 잎, 줄기, 뿌리 등 영양체의 일부가 직접 다음 세대의 식물을 형성하는 것이다. 무성생식에는 분열법·출아법(出芽法)·포자법(胞子法) 등이 있으며 고등생물의 영양생식도 이에 속한다. 무성생식은 어버이와 동일한 DNA를 가진 자식을 만드는데, 급격한 환경 변화가 없다면 유성생식보다 시간적으로 더 빠르고 효율적이라는 강점은 있다.③아포믹시스(Apomixis)배우자의 형성과정을 밟지만 생식기관인 꽃에서 암수 배우자의 정상적인 수정이 이루어지지 않고 단성적으로 발육하여 새로운 개체를 형성하는 것을 무수정생식(apomixis)이라고 한다. 무수정생식을 유성생식으로 보는 경우, 정형유성생식(正型有性生殖)과 구별하여 이형유성생식(異型有性生殖)이라 한다. 또한 무수성생식을 무성생식으로 보는 입장도 있어, 무수정생식은 유성생식과 무성생식의 중간으로 이해할 수 있다.무수정생식에는 단위생식(parthenogenesis)), 무핵란생식, 무배생식, 주심배생식, 다배형성 등이 있다. 수정과정을 거치지 않고 종자를 형성하므로 무수정종자형성 혹은 무수정생식으로 배를 만드는 세포에 따라, 부정배형성, 무포자생식, 복상포자생식, 위수정생식, 웅성단위생식 등으로 구분할 수도 있다.부정배형성(adventitious embryony)은 배낭 없이 포자체 조직세포가 배 형성하는 것으로, 감귤, 유포르비아, 헛개 등의 몇몇 종에서 일어난다. 종자 안의 부정배로서 무병 식물체이면서 모본 식물과 똑같은 식물체를 형성할 수 있기 때문에, 우수한 품종이지만 바이러스로 인해 전멸 위기에 놓인 품종을 갱신하는데 이 부정배 형성의 생식이 많이 이용된다.무포자생식(apospory)는 주심조직의 세포가 핵분열을 하여 2n상태의 배낭이 1개 또는 여러 개 형성되고 그 안의 난세포가 수정 없이 단독으로 단위생식을 거쳐 배로 발달하는 것이다. 배주 내에 생긴 두 개의 배낭 중 정상적인 n성의 배낭은 조기에 쇠퇴, 붕괴되는 경우가 많으며 결국 무포자생식에 의해 발생한 배만 생존하여 종자를 형성하게 된다.복상포자생식(diplospory)은 배낭모세포로부터 정상적인 감수분열을 거치지 않고 2n상태의 배낭이 형성되어 그것이 단위생식을 거쳐 배로 발달하는 것으로, 무수정생식 양상 중에서 관찰하기가 가장 어려운 현상이다. 위수정생식(pseudogamy)은 수분 자극으로 난세포가 배로 발달하는 경우다. 웅성단위생식(male parthenogenesis)은 정세포 단독분열로서 배를 생성한다.아포믹시스는 모식물의 유전자형이 변화 없이 그대로 후대에 전달되기 때문에 종자의 형태이지만 영양번식과 동일한 의미를 지닌다. 식물체가 아포믹시스의 특성을 가진다면, 이형접합체일지라도 세대 진전 시 유전자형이 분리되지 않고 영속 될 수 있다. 즉, 1대 잡종 종자를 채종하지 않고도 1대 잡종 품종을 재배가능 분리세대에서 우수한 개체를 발견하여 아포믹시스 유전자를 도입하면 우수특성이 분리되지 않고 다음 대에 영속적으로 이용 할 수 있는 것이다.2.아포믹시스의 육종적 이점아포믹시스는 유성생식과정에서 일어나는 단점을 보완해 우수한 곡물 씨앗을 가장 확실하게 대량으로 생산할 수 있는 방법이다. 유성생식은 여러 대에 걸쳐 양친으로부터 받은 유전자들을 재조합해 환경에 최적으로 적응하는 후대를 생산하는 생식방법으로, 식물의 수분 및 수정과정에서 외부환경의 영향을 받아 더 나쁜 후대가 나타날 수 있는 위험부담이 있다.따라서 수분과 수정과정을 거치지 않고 종자를 생성할 수 있는 아포믹시스는 우수한 농업작물 생산에서 필수적인 종자의 균일성을 높이는데 효과적이다. 또한 아포믹시스를 이용하면 어떤 특정한 지역 환경이나 시장성에 적합한 작물의 뛰어난 품종의 유전자형을 빠르게 고정시킬 수 있어 값싸고 쉽게 품종을 생산할 수 있다. 아울러 아포믹시스는 곡물생산 뿐만 아니라 과일나무나 산림목의 종자번식에도 이용될 수 있고 고추 배추 등 채소작물의 종자생산에도 응용될 수 있다.
- 방송통신대 | 5페이지 | 3,000원 | 등록일 2017.09.13
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방송통신대 재배식물육종학 과제
- 해 모 아니면 도이다. 재배 육종학의 목표는 우량한 돌연변이체의 돌연변이율을 높여서 그 개체 수를 늘려 식물 생산성을 향상 시키는 데에 있다.2. 돌연변이의 유형식물의 돌연변이는 자연 ... 때문에 돌연변이율이 상대적으로 높은 편이다. 식물육종 재배학에서는 교배육종 유전자 재조합으로 인위적 돌연변이를 많이 실험이나 실용화에 활용한다. 돌연변이의 유형을 네 가지로 나누 ... 은 영양번식식물과 같이 교배 육종을 적용하기 어려운 재배 식물의 개량에 유리하다. 또한 영양번식 식물에 방사선을 조사하면 체세포 돌연변이를 쉽게 얻을 수 있으며 그 돌연변이체를 하나
- 리포트 | 5페이지 | 1,500원 | 등록일 2013.03.20
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[농학과] 2021년 1학기 재배식물육종학 출석수업대체시험 과제물(자식성 식물의 유전적 특성)
- I. 서 론육종은 변이집단에서 우량한 유전자형을 선발하여 신품종으로 육성보급하는 과학기술이다. 재배식물에서 생산성, 품질, 병해충 저항성, 환경 적응성 등 농업형질의 유전적 능력을 개량하여 우량품종을 육성하는 것이다. 이를 통해 농업경영의 합리화와 유전자변형 신품종을 육성할 수 있다.육종방법은 대상식물의 생식방법 및 변이의 작성과 선발방법 등에 따라 나눈다. 육종방법을 결정할 때에는 육종목표, 면적, 시설, 인력, 경비, 육종연한 및 육종가의 능력을 고려한다. 육종사업에 의한 신품종의 출현은 다음과 같은 효과가 있다. 즉, 신품종의 보급에 따른 중수효과로 얻어지는 경제적인 이익이 매우 큰 경우가 많다. 신품종이 육성됨으로써 작물재배의 지리적인 한계나 계절적 한계가 확대된다.신품종의 육성으로 품질을 개선하여 인간의 감각적인 만족감을 느끼게 한다. 이는 원예작물이나 특용작물에서 그 예가 많다. 냉해병해충해 등에 대한 저항성을 향상시킨 신품종의 육성 보급으로 재배의 안전성을 증대한다.자식성 식물은 인공교배로 1대잡종종자를 얻기 어렵고 순계의 생산성이 높아 하이브리드 육종을 하지 않았었으나 최근에는 웅성불임을 이용하여 1대잡종종자를 대량 얻을 수 있는 채종방법이 개발되어 하이브리드 육종을 하고 있다.인공교잡에 의한 육종법에서 F2이후 잡종 분리 세대를 취급하는 방법의 차이에 따라 계통 육종법과 집단 육종법으로 대별할 수 있고 이를 적절히 절충하거나 변형시킨 여러 가지 방법이 있다. 이 레포트는 자식성 식물의 유전적 특성을 설명하고, 대표적 육종법인 계통육종법과 집단육종법에 대해 비교 설명하였다.II. 본 론1. 자식성 식물의 유전적 특성1) 자식성 식물자식성 작물은 같은 꽃 또는 개체의 꽃가루에서 수정하는 작물이다 문원, 유덕준, 재배식물생리학, 한국방송통신대학교출판문화원, 2013. 김태성, 재배식물생리학 강의, 한국방송통신대학교, 2021.. 여기에 속하는 자식성 작물은 아래와 같다.• 벼과작물: 벼, 밀, 보리, 귀리, 수수, 조 등• 콩과작물: 콩, 녹두, 완두 등• 산업작물: 담배, 목화, 아마, 황마 등• 원예작물: 가지 고추 상추 등• 사료작물: 토끼풀 등- 중략 -
- 방송통신대 | 9페이지 | 11,500원 | 등록일 2021.04.27
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가장 최근에 육성된 재배식물을 선정하고, 그 품종이 육성된 과정을 상세히 기술하시오.
- 2015학년도 2학기 과제물(온라인제출용)교과목명: 재배식물육종학학 번:성 명:연 락 처:_________________________________________ ________________________________o 과제유형 : A 형o 과 제 명 : 가장 최근에 육성된 재배식물을 선정하고, 그 품종이 육성된 과정을상세히 기술하시오.서론2014년 기준 통계청 대한민국 국민의 3대 사망원인은 암, 심장질환, 뇌혈관질환이다. 이는 우리나라 전체 사망원인의 47.7%에 해당하며 작년 대비 0.3% 증가되었다고 한다.바쁘고 스트레스 많은 현대인에게 발병하기 쉬운 3대 사망원인을 이겨낼 수 있는 효과적인식재료는 무엇이 있을까? 필자는 ‘음식이 보약이다’라는 기본에 충실하여 3대 질병을 예방하고 치료에 도움을 줄 수 있는 식재료에 초점을 맞춰 재배식물을 선정해 보았다. 선정의 기준은 3가지 질병에 도움을 주고 쉽게 구입할 수 있고, 꾸준한 수요의 증가가 예상되는 미래지향적인 작물로 선정하였다.이러한 기준에 부합하는 재배식물은 바로 마늘이다. 2015년 1월부터 식품의약품안전처에서 혈중콜레스테롤 개선에 도움을 주는 건강식품 기능성 원료로 마늘을 인정하였다. 마늘은 독특한 향을 내는 알리신, 유황화합물과 기타 영양소에 의하여 피로회복과 자양강장에 도움을 주고 혈전을 방지하고 혈액순환을 원활하게 하면서 항암효과를 가지고 있는 채소류이다. 농촌진흥청 국립원예특작과학원 및 국립종자원의 공시 자료를 통해 올해 4월, 보호등록 중인 품종, ‘홍산(원교57025호)’(이하 홍산이라고 한다.) 마늘에 대하여 품종의 육성된 과정을 살펴보고자 한다.홍산 마늘의 특장점 개요한지형 신품종인 홍산은 최초로 연구개발된 전 지역에서 재배할 수 있는 6쪽 마늘이다. 한국농촌경제연구원(2013년)에 따르면 국내 마늘 생산량은 41만2천톤으로 2010년 이후부터 점차 증가하고 있으나, 우리나라는 세계 전체 수출량의 1%를 수출하고 있으며 약 5천톤의 마늘을 수입하고 있는 실정이다. 이러한 시기에, 노련한 전문가를 통해 선정하는 것이 신품종을 보다 효율적으로 선발해 내는 방법이다.육종의 재료를 결정한 후에 본격적으로 적합한 육종방법과 기술을 동원하여 우량품종을 순계선발하여, 신품종으로 채택하게 되는 것이다.그러면 이러한 마늘의 육성, 홍산의 육성 과정에 대하여 상세히 알아보기로 한다.육성목표와 목표형질 설정위에서 언급한 내용과 같이, 마늘은 다른 작물에 비하여 국내 자급률이 상당히 높다. 그러나 해외에서의 우리나라 수출의 정도는 1% 정도 수준으로 아직까지 국내 판매와 소비에 집중되어 있다. 최근에는 한중 FTA로 인하여 중국의 가격경쟁력이 높은 작물들이 시장에 포진되면서 국가경쟁력을 제고하고 수출을 활발하여 장려하기 위한 10년 계획을 추진하고 있다. 이는 농업기술실용화재단에 의하여 그 내용을 확인할 수 있었는데, 2015년에서 2024년까지 총 10년간 마늘의 추가소비에 대한 계획된 목표 물량은 대략 49만여톤으로 우리 돈 1조 6540만원에 해당한다고 한다. 현재 41만2천톤을 소비하고 있으니, 10년 후에는 현재 대비 12%의 소비 증가가 있어야 하고 현재의 소비량 추이를 고려해 본다면 내수시장이 아닌 해외 수출에 중점을 두고 있다고 판단된다. 그러나, 마늘의 가격, 비용적인 면에서는 국내 마늘은 인도나 중국의 가격을 웃돌고 있어, 수량성을 증대시키고, 또한 어느 지역에서도 재배가 가능한 안정성이 높은 신품종을 개발해야 하는 시점에서 홍산 마늘과 같은 품종 육성 계획이 시행된 것으로 추측해 볼 수 있다.이어 육성 목표를 수행하기 위하여 마늘의 생산성, 품질, 저항성, 적응성 등의 주요 4가지 목표형질에 대하여 경험이 많은 전문가의 철저한 고증과 지식을 바탕으로 한 육종 재료가 선정된다. 생산성은 저장기관(엽면적지수 등과 연관)을 더욱 크게 하여 광합성 효율을 높이고 광합성 작물을 효과적으로 이동, 저장하기 위한 능력을 극대화하는 것이 중요하다. 수량성 측면 외에도, 소비다수성 품종과 같은 비료 및 농약을 적게 사용하여 재배할 수 있는 작물은 유가능한, 한지형과 난지형 대체가능 품종이므로 환경적 스트레스에 유연하고 지리적 적응성이 우수한 품종임을 4가지 목표형질을 통해서 가늠할 수 있다.[표1. 수량성 지역 적응성 시험, 국립원예특작과학원]육종 재료의 선정육종 과정에서 육종목표를 설정하고 목표형질을 고려하였다면, 사용용도에 부합하는 알맞은 육종 재료를 선택해야 한다. 교재모본은 품종의 형질과 특성을 잘 알고 있는 경험이 많은 육종가에 의하여 선정하는 것이 좋고 이러한 교배친은 결점이 없고, 자방친과 화분친은 유전조성이 비슷한 것으로 선정하도록 해야 한다. 또한 환경에 적응하여 우량 유전자를 다수 축적한 주요품종과 재래종을 육종하는 것이 좋은 데, 주요 품종의 부족한 부분을 재래종으로 보완하고, 우량품종 육성 실적도 확인하는 것이 바람직하다. 양적 형질은 오차를 감안하여 여러 번 조사해서 신뢰도를 높이고, 수집한 유전자원의 특성평가는 동일 장소에서 진행되어야 한다. 목표형질의 유전분석은 효과적인 교배친 선정과 육종에 크게 도움을 주므로 결과를 참조하는 것이 좋다. 이러한 육종 재료의 선정에서 홍산 마늘은 한지형 마늘과 난지형 마늘을 육종 재료로 선정하였고, 결과적으로 한지형, 난지형의 생태적 특성에 수량성을 더욱 높인 6쪽 마늘을 발현하였다.육종방법의 결정홍산 마늘의 육종 방법을 말하기 앞서, 마늘의 육종방법은 크게 도입육종과 교배육종으로 구분된다. 국가적 차원에서 농업기술 개발을 장려한 1970-80년에는 국내 마늘 품종은 자웅불임성을 가지고 있기 때문에 교배육종이 아닌, 해외의 우수 품종을 채택하여 식재 후에 종자를 재배하는 도입육종을 생산에 이용하였고 해당하는 품종은 대표적으로 난지형 마늘인 남도, 대서, 자봉마늘이 있다.그러나 1985년 일본 가고시마대학의 Etoh Takeomi와 독일 뮌헨대학의 Konvicka는 논문 저서에서 가임성을 가진 마늘에 대한 연구 내용을 발표하였는데, 우즈베키스탄, 카자흐스탄 등의 중앙아시아에 서식하고 있는 Allium longicuspis(학명, Allium sa의 교배로 방법에 따라 50~200개체 수준이며, F2의 생장번식에서 무려 2,000-10,000개체 중, 유전력이 높으면서 육안으로 확인이 가능한 형질을 선발하게 되고 F3에서는 환경의 영향이 크지 않은 상태에서 계통 재배를 하고 개체, 계통선발 한다. F3에서 표준품종에 의하여 선발된 계통군에서 3-6개체를 선발하게 되며, F4 이후부터는 F3와 같은 계통선발과 개체선발을 F4, F5 이후에서도 반복으로 생장번식 하면서 계통 형질이 80% 이상 고립되어 순계로 선발되면 마침내, 이를 품종화하기 위하여 생산성 및 수량성 검증에 들어가게 되는 것이다. 높은 고정도를 가진 3-6개체를 선발, 집단 채종하여 생산성 검정 예비시험을 받아 선발된 우량 계통을 일정한 재배조건 하에서 다시 2-3년 동안 재배하여 생산성을 충분히 검정하며, 생육단계별 특성 조사와 품질 검정 등의 종합적인 결과를 도출한다. 이후, 고유의 계통번호를 부여 받는데, 일련번호를 통하여 같은 방법으로 지역적응성 검정시험인 농가실증 시험까지 완료되면 신품종으로의 요건이 완료된 것으로 본다. 지역적응성 검정시험에서 선발된 우량계통은 철저한 심의를 거쳐 신품종의 자격을 부여 받는다.이러한 계통육성법은 생장생식의 반복과 계통 특성검정 등에 의하여 신품종이 개발될 때까지 상당한 노동력이 소모되고 많게는 수십 년의 기간이 소요되나, 육종가의 정확한 선발로 효율적으로 결과를 도출할 수 있는 이점과 선발된 계통의 육성과정을 자세히 파악할 수 있고 다양한 형질을 지닌 종자의 유전적인 특성 등을 관리, 파악할 수 있기 때문에 다양한 형질을 구현할 수 있다.2003년부터 11년 동안 진행된 홍산 마늘의 육성 방법 역시, 그 과정을 살펴볼 때, 위의 계통육종법을 그대로 구현하고 있다는 것을 알 수 있다(농총진흥청 국립원예특작과학원).교배친의 인공교배로 F1을 생산하고 위의 계통분리 및 계통육종법을 따라, 6번의 생장번식으로 순계 선발 및 신품종으로써의 기본적인 요건이 충족되었으며, 작물의 생산력(생육과 수량성 등)을 며 작물의 육종 방법과 과정, 재배 방법 및 기술, 신품종 요건 및 등록에 대해 살펴보았다. 일반적으로 제조업체에서 신제품을 개발하는 데에 적게는 6개월에서 많게는 2-3년이 걸린다면, 식물이 하나의 품종으로 등록되기까지 이를 위하여 수십 년 동안 노력하는 육종가 분들에게 진심으로 감사한 마음이 든다.대한민국이 양적, 질적으로 성장하고 선진국과 나란히 발전하는 현재의 모습을 갖게 되기까지 국가 농업의 발전적인 성과와 지속적인 노력이 없었다면 아직도 많은 인구가 식량부족에 낙후된 환경에서 생활하고 있었을 것이다. 우리나라가 이토록 비약적인 발전을 이룰 수 있었던 기반이 되어준 것은 국가의 농업 발전이 아니었을까 생각해 본다.이제 우리는 먹거리가 충분하고 의식주 생활하는 데에 불편이 없는 사회를 만들었지만, 반대로 에너지 과잉 시대에 대한 심각한 우려 상황에 대비해야 할 것이다. 작게는 농업에 사용되는 비료 등의 유해물질과 작물 재배를 위한 경작지 확대 등으로 인한 환경오염을 실제로 경험하고 있고, 이로 인한 자연 재해와 유전적 질병 확산 등에 누구도 자유롭지 못하다. 풍요로운 사회, 그 비관적인 이면을 충분히 인식하고 모두가 지속 가능한 환경을 누리기 위하여, 공생을 위한 우리의 끊임없는 노력과 고민이 있어야 할 것이다.참고문헌박순직 외, 2015, 재배식물육종학, 한국방송통신대학교출판문화원, p 135-153 171-194, 381-387류수노 외, 2015, 재배학원론, 한국방송통신대학교출판문화원, p 9, 28-30문원 외, 2015, 재배식물생리학. 한국방송통신대학교출판문화원, p 105-127보건복지부, 2014년, 2014보건복지통계연보(60호)고관달, 농촌진흥청 국립원예특작과학원, 2015년, 2014 주요연구성과김성우, 한국농촌경제연구원, 2014년, 세계농업 166호(세계마늘산업동향)고관달, 농촌진흥청 국립원예특작과학원, 2015년, 2014 주요연구성과참고사이트 Hyperlink "http://kosis.kr" http://kosis.kr 국가5 -
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식물유전자원의 유전적침식 원인과 대책을 설명하시오
- 이 되면 매우 좋을 것 같다는 생각이 든다. 참고문헌 이영숙, 근권온도와 광량차이에 따른 수경재배 인삼의 생육과 진세노사이드 함량 변화, 한국방송통신대학교 대학원 석사학위논문, 2014. 류수노, 이봉호, 이병윤, 자원식물학, 한국방송통신대학교출판문화원, 2018. ... ) 결론 4. 인삼수경재배의 주요과정과 새싹삼 생산의 필요성 1) 서론 2) 본론 3) 결론 참고문헌 1. 식물유전자원의 유전적침식 원인과 대책 1) 유전적침식 원인 국제이 식물 ... 유전자원위원회에선 식물 육종을 유전적인 침식의 주요의 원인으로 말했다. 육종은 농업의 생산성의 확대에 매우 큰 공헌을 했지만, 재래종 혹은 야생종 유용 유전자를 활용해서 신품종
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식용작물학2 방통대 농학과 과제
- 배양 감자줄기의 대량증식」. 식물생명공학회지. 류수노 외 1인. 2017. 『식용작물학Ⅱ』. 한국방송통신대학교문화출판원. 류수노 외 1인. 2021. 『재배학원론』. 한국방송통신대학교학회. ... 하는데 있어 최대 장점은 배가반수체 식물에서 열성유전자의 동형접합성 계통 개발이 이전의 육종기술보다 빠르다는 점이다. 때문에 약배양은 유전학자들과 식물 육종가들에게 매우 가치 있 ... 먼과정으로 연구가 진행되고 있는데 이는 아래의 그림에서 각 단계별 약배양 작업과정을 확인할 수 있다. 그림2. 옥수수 약배양의 각 단계별 작업 과정(한국육종학회지) 옥수수를 약배양
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재배식물육종학 - 자식성 식물집단의 유전적 특성과 타식성 식물집단의 유전적 특성을 비교 설명
- 방송통신대중간과제물재배식물육종학자식성 식물집단의 유전적 특성과 타식성 식물집단의 유전적 특성을 비교 설명하시오목차1. 서론2. 본론(1) 자식성 식물집단의 유전적 특성(2) 타식성 식물집단의 유전적 특성(3) 자식성 집단 육종 방법(4) 타식성 집단 육종 방법3. 결론4. 출처 및 참고문헌1. 서론식물의 육종은 사람들이 생각하는 형태로 작물을 진화시키거나 변형시키는 등의 개선을 최종 목표로 하여, 작물을 분리하는 행위를 뜻한다. 이는 식물의 생산성을 높이고 품질을 극대화시키는 과정을 통해 실용적인 가치를 높이는 것이라고 할 수 있다. 특히 새로운 품종 자체를 키우고, 늘리고, 또 널리 보급하는 과정을 통해 수량을 늘리고 재해나 병해충에 대한 저항할 수 있는 역량을 높여 수확의 안정화를 도모하는 것이다. 좋은 품종을 만들기 위해서는 그에 필요한 유전적인 자원을 확보하고 그 유전적 특성에 대해서 명확하게 이해하는 과정이 선행되어야 한다. 특히 식물을 수정하는 방법 중 자식성 식물집단과 타식성 식물집단의 경우 그 유전적 특성에 따라 육종의 방식이 달리지기 때문에, 이를 명확히 이해하는 것이 필수적이다. 따라서 본고에서는 유전적 특성의 관점에서 자식성 집단과 타식성 집단을 비교해보고 그에 따른 육종 방법에 대해서 살펴보려고 한다.2. 본론작물의 육종은 유전적인 변이 과정을 이용해서 실생활에 유용한 품종들을 지속적으로 육성하는 것이 중요한 목표이다. 육종을 통해 도달하고 싶은 목표를 기본적으로 설정하고 변이 과정을 선발한 이후에 우량계통을 육성하는 과정을 거친다.이후에 생산성을 검증하고 지역적응성까지 검증하는 과정까지 거쳐 새로운 품종으로 만드는 것이다. 새로 나온 품종의 경우 국가에 있는 기관에 등록하는데, 체계적인 가정을 거쳐 보급종을 만들어서 농가에 보급하는 것이다. 따라서 이 과정에서 자식성 식물집단과 타식성 식물집단의 개념을 명확히 이해하고, 그 유전적 특성과 그에 따른 육종 방법에는 무엇이 있는지 구체적으로 살펴볼 필요가 있다.(1) 자식성 식물집단의 유전적 특성자식성 식물집단은 한 개체의 꽃가루가 암술의 머리에 수분되는 과정을 통해 수정되는 작물이다. 그렇기 때문에 세대가 점점 내려갈수록 유전적인 관점에서 순수성이 더욱 커지게 되는 것이다. 결국, 자가수정의 과정에 의해 만들어지는 속씨식물로 자식률 자체는 보통 높은 편이나, 각 식물별 특징에 따라서 90% 정도를 밑돌기도 한다. 동일한 개체 안에서 수정이 일어나는 것을 자가수정이라고 하며, 이러한 과정에 의해 일어난 생식을 자식이라고 명명하는 것이다.자식성 집단의 유전적 특성은 순계라고 할 수 있는데 이는 집단에서 세대가 점점 내려올수록 이형접합체의 비율 자체는 감소하는 대신에 동형접합체가 늘어나게 된다는 뜻이다. 그렇기 때문에 오랫동안 재배한 벼의 경우 각 개체가 동형접합체일 확률이 높다고 할 수 있다. 요컨대, 유전자형은 동형접합체로 나타날 가능성이 높은 것이다. 또한 인공교배 F1의 경우, 이형접합체로 나타나며, F2의 경우 유전자형이 분리되는 과정을 거쳐서 유전자 빈도에 있어 변동이 일어난다.이러한 자식성 집단은 자연돌연변이와 타가수분에 의한 변이의 유전적 변화를 겪게 된다. 특히 자연돌연변이의 경우, 하나의 유전자자리에서 매 세대별로 10-5 ? 10-6의 빈도로 발생을 하며, 유전적인 원인 혹은 환경적 요소에 의해서 타가수분이 발생한다.(2) 타식성 식물집단의 유전적 특성타식성 식물집단의 경우 자식성과 달리 이형접합성이 높으며, 화분친의 제한이 없는 까닭으로 유전적인 변이가 크다는 특성을 가지고 있다. 더불어 잡종강세가 발생할 가능성이 높고, 특수한 환경에 적응하는 열성적 특성을 띠는 유전자 혹은 성분이나 품질의 다양화에 유리한 요건을 가진 열성유전자를 유지할 수 있다는 특성을 가지고 있다.특히, 하디-바인베르크 법칙에 의거하여 개체들 간에 무작위의 교배가 이루어지는 멘델 집단의 경우 세대가 지나더라도 초기의 대립유전자 빈도와 유전자형 빈도는 변하지 않는 특성을 지닌다. 이때의 전제조건은 유전적 부동이 없어야 하고, 무작위의 교배가 이루어져야 하며, 서로 다른 집단 사이에서의 이주가 없어야 한다. 더불어, 자연적인 선택이 없어야 하고, 집단 내에 돌연변이가 없어야 한다는 조건이 있다. 이러한 조건이 충족되었을 때 세대가 아무리 진전되어도 집단의 최초 유전자의 빈도와 유전자형 빈도가 변화가 없는 유전적 평형이 일어난다.더불어 타식성 집단의 경우 근교약세의 특성을 띠는데, 이는 타식성 식물의 인위적인 자식 혹은 근친교배를 통해 얻은 식물체에서 생육 자체가 빈약하고 수량적인 측면에서 부족한 현상이다. 이형접합체의 내재적으로 잠재되어있는 열성유전자가 자식에 의해서 분리되는 과정이다.또한 이형접합체 F1이 양친보다 왕성한 생육을 보이는 현상을 뜻하는 잡종강세가 나타난다. 이는 자식성 식물보다 타식성의 경우에 보다 크게 보이는 현상으로, 잡종강세를 이용하는 육종인 하이브리드 육종이 나타날 수 있다.(3) 자식성 집단 육종 방법자식성 식물의 경우,자식과의 선발을 통해서 동형접합체 품종을 육성하는 방법으로 육종을 가능하게 할 수 있다. 대표적으로 재래종으로부터 자유로운 교배 상태에 있는 집단이나 자식 혹은 동계적으로 교배를 지속적으로 반복하는 과정을 통해 순계를 분리하는 순계선발법이 있다. 둘째로, F2 이후의 단계에서 개체선발뿐만 아니라 선발계통의 재배 과정을 동시에 진행하면서 계통들을 서로 비교하는 과정을 거쳐 우열관계를 가리면서 순계를 고르고, 또한 고정시키는 방법인 계통육종이 있다. 셋째로, 잡종의 초기 경우에는 개체의 선발을 진행하지 않다가 집단을 본디 기르는 집단육종이 있으며, 특정 유전자를 기존의 품종에 도입할 때 특정유전자를 가진 잡종의 개체에 기존 품정을 연속적으로 교배하는 방식인 여교배육종이 있다.
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[농학과] 2023년 1학기 재배식물육종학 중간시험과제물 공통(반수체 유도유전자)
- I. 서 론유전자 발현은 세포 환경의 변화에 대응하기 위해 변형되거나 혹은 세포의 기능을 바꾸기 위해 변화된다. 구성유전자는 항상 활발하게 발현된다. 유도유전자는 세포가 이 단백질을 필요로 할 때만 발현된다. 유전자는 양성 및 음성 조절을 받는다. 반수체는 하나 이상의 위치에서 부모로부터 유전된 대립유전자로 이루어진 특정한 조합이다. 인간은 어머니와 아버지로부터 두 개의 반수체를 유전받으며, 어떠한 조합으로 유전됐는지 알 수 있다면 다중위치유전형이나 반수체를 분명하게 정할 수 있다. 반수체 식물은 자연 상태에서 극히 낮은 빈도로 나타나는데 이는 이용하는 측면에서 볼 때에는 불리한 요소로 작용하지만 식물체의 입장에서는 자손의 수의 감소와 직결되기 때문이다. 따라서 자연 상태의 반수체의 빈도가 증가하기를 기대하기보다는 인위적으로 제어할 수 있는 방법을 개발하여 사용하고 있다.전통 식물 육종은 고도의 동형접합성이면서 안정적인 품종을 제공하기 위해 6~7세대에 이르는 자가 수분 과정을 필요로 한다. 배가된 반수체의 생산은 2세대 내에 재조합 반수체 유전체를 효과적으로 수정함으로써 기존의 긴 육종 과정에 비해 그 과정을 극적으로 줄이고 비용을 절감한다. 내인성 식물 유전자의 직접 편집은 반수체 유도 인자 계통을 생성하는 효율적인 접근 방식이다. 정자 세포 특이적 포스포리파아제(phospholipase)를 암호화하는 MTL/PLA1/NLD의 억제는 옥수수, 쌀, 밀에서 결함 있는 수컷 배우자체와 모체 반수체 유도 표현형의 생성을 초래했다(Zhu et al., 2020). 또한 이와 비슷한 결과가 크리스퍼 매개 돌연변이를 통해 DMP를 조작한 옥수수에서도 보고되었다이 레포트는 반수체 유도유전자에 대해 기술하고, 옥수수에서의 응용현황과 의의에 대해 설명하였다.II. 본 론1. 반수체 유도유전자1) 반수체의 생성기원일반적으로 유성생식을 하는 식물은 생식 생장 과정을 거치면서 다음 대의 개체를 형성하게 되는데, 드물게는 접합 없이 난핵 또는 웅핵이 단독으로 발육하여 배를 형성하는 경우도 있다. 이러한 식물체는 염색체의 수가 정상개체의 반수에 해당하는 염색체만 가지게 되므로 반수체(haploid)라고 명명하고 있고, 배수적인 측면에서는 이러한 현상을 반수성(haploidy)라고 부르고 있다. 즉 반수체란 어떤 식물종의 체세포 내에 그들의 배우자가 갖는 염색체의 수와 동일한 수의 염색체를 갖는 개체를 말한다. 자연 상태에서 발견되는 반수체는 일종의 비정상적인 생식과정에 의해 생성되는 것으로서 발생기원 면에서 보면 수정되지 않은 난세포가 발육하여 배를 형성하는 처녀생식(gynogenesis), 웅성배우자나 웅핵이 단독으로 발육하여 배를 형성하는 동정생식(androgenesis), 배낭 내의 체세포 이외의 조세포(synergid)나 반족세포(antipodal cell)가 배를 형성하는 무배생식(apogamy) 등 크게 3가지 과정에 의해 반수체가 발생되지만, 식물에 따라서는 웅핵과 난핵으로부터 유래된 염색체가 각각 반감되어 키메라형 반수체를 형성하는 양핵단위생식(semigamy)도 알려져 있다. 이외에도 재배종 보리와 야생의 보리를 종간 교배시키면 2배체의 접합자를 형성하지만 배가 발육되는 과정에서 야생종에서 온 염색체가 점차 소실되고 재배종 보리의 염색체만 남게 되어 반수체가 되는 bulbosum 법도 있다.- 중략 -
- 방송통신대 | 9페이지 | 16,500원 | 등록일 2023.03.20
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재배식물육종학, '멘델의 제1법칙, 제2법칙 설명.', '자식성 식물집단과 타식성 식물집단의 유전적 특성 설명.'
- 출석수업 과제물(평가결과물) 표지(온라인제출용)교과목명 : 재배식물육종학학 번 :성 명 :강 의 실 :연 락 처 :__________________________________________________________________________________과제제목1. 멘델의 제1법칙, 제2법칙 설명2. 자식성 식물집단과 타식성 식물집단의 유전적 특성 설명(단, 분량 : 5페이지 이내, 글자크기 : 11, 줄 간격 : 160)1. 멘델의 제1법칙, 제2법칙2가. 멘델의 제1법칙(분리의 법칙)2나. 멘델의 제2법칙(독립의 법칙)32. 자식성 식물집단과 타식성 식물집단의 유전적 특성 설명4가. 자식성 식물집단4나. 타식성 식물집단5-박순직 외, 농업유전학, 한국방송통신대학교출판문화원-박순직 외, 재배식물육종학, 한국방송통신대학교출판문화원-한상준, 강의록, 농업유전학_02강-한상준, 강의록, 재배식물육종학_03강-한상준, 강의록, 재배식물육종학_04강1. 멘델의 제1법칙, 제2법칙가. 멘델의 제1법칙(분리의 법칙)1) 멘델의 가설첫째, 유전형질은 유전자(단위인자)에 의해 지배되며, 그 유전자는 개체 속에 쌍으로 존재한다.둘째, 같은 개체 속에 서로 다른 두 개의 유전자가 함께 있을 때(Aa, 이형접합체)는 한 가지 형질만 나타나며, 나타나는 형질은 우성이고 안 나타나는 형질은 열성이다.셋째, 개체 속에 쌍으로 있는 유전자는 배우자 형성과정에서 하나씩 분리되어 다른 배우자(생식세포)로 분배된다. 따라서 배우자(생식세포)는 유전자를 하나씩만 가진다.2) 멘델의 제1법칙멘델은 앞에서 제시한 세 가지 가설에 의해 단성잡종교배 실험의 결과, F₁은 모두 우성형질만 나타나고 F₂에서 우성형질과 열성형질이 3:1로 분리되는 이유를 설명하였다.그림 1. 단성잡종의 유전분리와 멘델의 제1법칙그림 2. 단성잡종의 검정교배개체는 유전자를 쌍으로 가지고 있다(첫번째 가설). 따라서 종자색깔이 황색이 완두는 유전자형이 GG이고, 녹색인 완두는 gg이다. 그리고 황색종자의 완두(GG)에색종자의 완두(gg)로부터는 g배우자가 생긴다(세번째 가설). 이들 배우자는 수정에 의해 접합자(Gg, F₁)를 만든다. F₁에서는 우성형질만 나타나므로 종자색깔은 황색이다(두번째 가설).또한 F₁(Gg, 이형접합체)이 자가수정하면 G배우자와 g배우자가 1/2씩 형성되며, 암술과 수술에서 같은 비율로 발생한다(세번째 가설). 그러므로 G, g 두 종류의 난세포와 G, g 두 종류의 정세포가 무작위적으로 결합하여 만드는 F₂의 유전자형은 GG:Gg:gg = 1:2:1의 비율로 생긴다.F₂에서 유전자형이 Gg인 개체는 우성형질만 나타나서 종자색깔이 황색이 되고 gg개체는 열성형질만 발현하여 녹색종자가 되어 F₂에서는 황색종자와 녹색종자가 3:1로 분리된다.이형접합체(Gg, F₁)에서 우성대립유전자 G 및 열성대립유전자 g가 분리하고 그들이 무작위로 결합하기 때문에 우성형질과 열성형질로 분리되며, 이러한 유전원리를 멘델의 제1법칙이라고 한다.3) 검정교배이형접합체(F₁)를 그 형질에 대한 열성친과 교배하는 것. 검정교배를 하면 표현형 분리비와 배우자 분리비가 일치하므로 교배한 이형접합체의 유전자형을 알 수 있다.나. 멘델의 제2법칙(독립의 법칙)1) 멘델의 가설멘델은 둥근 황색종자를 생산하는 완두와 주름진 녹색종자를 생산하는 완두를 양성잡종교배 하였고, 여기에서 얻은 잡종을 양성잡종이라고 한다.멘델은 양성잡종교배를 통해 F₂의 둥근 종자와 주름진 종자는 3:1이고 황색종자와 녹색종자도 3:1이라는 것을 알았다. 즉, 두 가지 형질이 조합된 양성잡종이지만 각 형질들은 단성잡종과 같이 3:1로 분리되었다. 그리고 종자모양과 종자색깔을 조합한 양성잡종의 F₂ 분리비는 9:3:3:1이었다.이는 두 단성잡종의 분리비를 곱한 값 (3:1)X(3:1)=9:3:3:1과 일치하며, 둘 이상의 독립사상이 동시에 일어날 확률은 그들이 각각 독립적으로 일어나는 확률의 곱과 같다는 확률의 곱셉 법칙에 부합한다.멘델은 이러한 이론을 토대로 서로 다른 형질을 지배하는 대립유전자쌍은 배우자 형는 가설을 설정하였다.2) 멘델의 제2법칙그림 3. 양성잡종과 멘델의 제2법칙WWGG와 wwgg의 유전자형을 갖는 완두를 교배하여 나온 F₁의 유전자형은 WwGg이며, F₁의 표현형은 우성유전자 W 및 G에 의해 둥근 황색종자가 나타난다.그리고 F₁(WwGg)이 자가수정하면 배우자 형성과정에서 독립적으로 분리한 대립유전자 W, w 및 G, g가 각기 자유롭게 조합되기 때문에 배우자는 WG, Wg, wG, wg 등 네 종류가 같은 비율로 만들어진다. 이들 배우자는 수정에 의해 형성 가능한 배우자조합이 16개이다. F₂에서 16개 배우자조합의 유전자형은 9가지이며, 이들의 표현형은 네 가지 종류로서 표현형 빈도가 9 : 3 : 3 : 1이 됨을 알 수 있다.4) 검정교배멘델은 F₁(WwGg)의 각 유전자가 독립적으로 분리하는지를 알아보기 위하여 F₁(WwGg)을 열성친(wwgg)과 검정교배 하였다. 그 결과 황색종자, 둥근 녹색종자, 주름진 황색종자, 주름진 녹색종자가 1:1:1:1의 비율로 나타났으며 이 비율은 배우자 분리비 WG:Wg:wG:wg = 1:1:1:1과 일치한다. 배우자 분리비가 1:1:1:1로 나온 것은 두 쌍의 대립유전자 W, w 및 G, g가 서로 독립적으로 분리하여 자유 조합하였음을 입증하는 것이다.2. 자식성 식물집단과 타식성 식물집단의 유전적 특성 설명가. 자식성 식물집단자식성 식물에서 순종의 유전자형은 동형접합체(AA, aa)이다. 그리고 F₁유전자형은 이형접합체(Aa)이다. F₂부터는 유전자형들이 분리, 세대의 진전과, 집단의 유전자형 빈도가 변동한다.그림 2-1. 자식에 의한 이형접합체 감소와 동형접합체 증가부모(♀)AAXaa(♂)↓↓배우자AXa↓F₁Aa│F₂AAAaaa({1} over {4})25%({1} over {2})=50%25%({1} over {4})↓┏──────╋──────┓↓F₃AAAAAaaaaa({1} over {4})({1} over {2})({1} over {4})({1} over {2})({1} over {2}{1} over {4})({1} over {4})AA={1} over {4}+{1} over {8}={3} over {8}=37.5%Aa={2} over {8}=25%aa={1} over {4}+{1} over {8}={3} over {8}=37.5%↓↙┏──────╋──────┓↘↓F₄AAAAAAAaaaaaaa({1} over {4})({1} over {2})({1} over {4})({1} over {4})({1} over {4})({1} over {4})({1} over {2})({1} over {4})({1} over {4})({1} over {2})({1} over {4})({1} over {4})AA={1} over {4}+{1} over {8}+{1} over {16}={7} over {16}=43.75%Aa={2} over {16}=12.5%aa={1} over {4}+{1} over {8}+{1} over {16}={7} over {16}==43.75%↓↙┏──────╋──────┓↘↓F5AAAAAAAaaaaaaa({3} over {8})({1} over {4})({1} over {4})({1} over {8})({1} over {4})({1} over {8})({1} over {2})({1} over {8})({1} over {4})({1} over {4})({1} over {4})({3} over {8})AA={3} over {8}+{1} over {16}+{1} over {32}={15} over {32}=46.875%Aa={2} over {32}=6.25%aa={3} over {8}+{1} over {16}+{1} over {32}={15} over {32}=46.875%↓↙┏──────╋──────┓↘↓F6AAAAAAAaaaaaaa({7} over {16})({1} over {8})({1} over {4})({1} over {16})({1} over {4})({1} over {16})({1} over {2})({1} over {16})1} over {8})({1} over {4})({7} over {16})AA={7} over {16}+{1} over {32}+{1} over {64}={31} over {64}=48.4375%Aa={2} over {64}=3.125%aa={7} over {16}+{1} over {32}+{1} over {64}={31} over {64}=48.4375%FmAAAaaa({1} over {2})[1-({1} over {2})m-1]({1} over {2})m-1({1} over {2})[1-({1} over {2})m-1]자식에 의해 이형접합체(Aa)는 매세대마다 1/2씩 감소한다. F5 세대에 가면 이형접합체는 6.25%만 남고 93.75%는 동형접합체이다.자식성 집단의 유전자형은 오랜기간 동안 자식을 거듭해 온 자연집단에는 동형접합체만이 있어야 한다. 그러나 실제 자연집단에서는 자연돌연변이와 타가수분 및 이형접합체의 적응도 등에 의해 생각보다 많은 유전변이를 포함하고 있다.자연집단에서는 타식률이 극히 낮은 자식성 식물집단에서도 환경적, 유전적 영향으로 소량의 타가수분이 발생하며, 이때 도입된 새로운 유전자는 유전변이를 유발한다. 우성 유전자가 도입되면 그 특성이 표현형으로 나타나므로 자연선택이나 인위선발이 쉽고 빠르다.나. 타식성 식물집단타식성 식물집단은 타식을 하므로 이형접합성이 높으며 화분친이 제한되어 있지 않으므로 유전변이가 큰 특징이 있다. 이형접합성이 높은 것은 잡종강세가 나타날 수 있으며 특수한 환경에 잘 적응하는 열성유전자나 수량성은 낮아도 품질이나 성분의 다양화에 유리한 열성유전자를 유지할 수 있다.1) 타식성 집단의 유전자형 빈도타식성 식물집단의 유전자형 빈도는 원칙적으로 하디-바인베르크법칙을 따른다.개체 간에 자유롭게 교배가 이루어지는 집단의 크기가 크고 집단 내에서 자연선택이나 돌연변이가 일어나지 않으며, 다른 집단과 유전자 교류가 없을 경우에는 세대가 진전되어도 집단의 최초 유전자빈도와 유전자형 빈도가 변하지 않는다. 이러한 집단은 유.
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생물과학
- 2020학년도 2학기 기말시험(온라인평가)?교과목명:생물과학?학번:?성명:?연락처:?평가유형:과제물?과제물유형:공통형?과제명:1. 최근까지 생명과학이 이룩한 성과의 의의를 설명하라. (A4 5매 내외)2. 오늘날의 우리 나라 농업이 안고 있는 문제점을 구체적인 사례를 들어 설명하라. (A4 5매 내외)[1번 문항 목차]Ⅰ. 서론 ? 생명과학의 발전Ⅱ. 본론 ? 생명과학의 분야별 성과 및 의의1) 세포학과 미생물학2) 유전학과 분자생물학3) 식물생리학과 동물생리학4) 생태학Ⅲ. 결론 ? 생명과학의 과제와 전망Ⅳ. 참고문헌1. 3정 생물과학, 박순직 외 2인, 한국방송통신대학교출판부2. 생물과학 워크북, 한상준, 한국방송통신대학교출판부, 제3장3. 고등학교 교과서 생명과학 2018, 오현선, 미래엔4. 생명과학의 미래 변화와 대응 방안, 안두현, 과학기술정책연구원[2번 문항 목차]Ⅰ. 서론 - 우리나라 농업의 역할 및 중요성Ⅱ. 본론 - 우리나라 농업의 문제점과 그 사례1) 도시와의 현격한 생활 격차와 그에 따른 인구 감소, 고령화2) 재배 작물의 편중화3) 세계화에 따른 문제점4) 기타 문제점Ⅲ. 결론 ? 우리나라 농업이 나아갈 길Ⅳ. 참고문헌1. 21c 농업·농촌의 비전과 발전전략 2001, 이정환 외 13인, 한국농촌경제연구원2. https://www.nongmin.com/opinion/OPP/SWE/TME/322542/view(샤인머스캣)3. https://www.nongmin.com/news/NEWS/ECO/CMS/312529/view4. 2020 농업전망 자료5.http://www.index.go.kr/potal/main/EachDtlPageDetail.do?idx_cd=1297(e-나라지표)6.https://blog.naver.com/ksg2028/222108332841(자급률 수치)7.https://cnews.fntimes.com/html/view.php?ud=20*************745b967494985_18(폭우피해)8.https://blo행되었다. 이로 인해 수술 중 세균에 의해 감염되거나 상처 부위의 감염에 의해 사망하는 사고가 많았다. 그러나 탄저균, 결핵균 등 세균이 전염병을 일으키는 원인이 된다는 것이 밝혀져서 소독과 멸균 등에 대한 방법이 개발되어 수술실에 적용됨으로써 이로 인한 사망률을 크게 저하시켰다. 이 외에도 각종 전염병의 원인과 감염경로를 밝히기 위한 연구가 지속되었고, 전염병을 예방할 백신을 개발하기에 이르렀다. 그리고 전염병균의 활성을 억제할 수 있는 항생 물질이 발견되어 세균성 전염병으로 고통받는 인류를 구제할 수 있게 되었다.19세기 말에는 담배모자이크 병에 걸린 식물을 연구하는 과정에서 바이러스가 발견되었고, 바이러스의 결정을 얻으며 그 구조를 확인하였다. 이후 여러 종류의 바이러스가 현미경을 통해 관찰되었고, 바이러스의 구조적 특징과 작용 기작에 대한 연구도 활발히 진행되었다. 이 과정에서 후천성면역결핍증(AIDS), 천연두 등이 바이러스로 발생하는 병이라는 것이 밝혀졌고, 이러한 질병의 치료제 및 백신을 개발하기 위한 시도가 계속되고 있다. 또한 최근 유행하고 있는 코로나 바이러스도 이러한 바이러스성 감염병으로 전세계적으로 인류를 괴롭히고 있는 이 질병의 치료제와 백신의 개발을 위한 노력이 다각도로 이루어지고 있다.이처럼 세포학 발전으로 생명체의 기본 구조인 세포를 규명하고, 그 주기를 밝혀 질병 치료의 길을 열었다. 또한 미생물학의 발전으로 인류 질병의 원인을 밝혀내고 이를 예방할 수 있는 방법과 치료에 활용할 수 있는 기초를 알아내는 성과를 이루게 되었다.2) 유전학과 분자생물학수많은 생명과학 분야가 눈부신 발전을 이룩하며 성과를 이루어냈지만, 그 중에서 가장 큰 관심을 받는 것이 질병치료와 노화,발생 등 다양한 생명현상을 분자적 수준에서 탐구할 수 있는 분자생물학과 그와 관련된 유전학이 아닐까 생각된다. 이들의 발전은 멘델의 실험이 있으면서 시작되었다고 볼 수 있다. 그는 수도원에 완두를 교배한 후 그 표현형을 관찰하고 몇 가지 유전적으로 중요한 사실을 발견품종의 개발이나 저개발국가의 국민들이 특정 영양소가 결핍되어 관련 질병에 노출되는 일이 없도록 개량한 작물을 개발하는 등의 성과가 이어지고 있다.3) 식물생리학과 동물생리학오늘날의 농학은 생명과학의 발전으로 인해 발달했다고 해도 과언은 아니다. 특히 생명과학의 분과 중 식물생리학은 작물을 다루는 기초를 제공하였다. 식물이 제대로 성장하고 생식하기 위해서는 적합한 환경 조건이 필요한데 식물의 종류에 따라 빛, 온도, 수분, 양분 등의 조건이 달라진다. 빛은 광합성을 위해 필수적인 조건이 되며, 식물마다 견딜 수 있는 온도의 조건도 모두 다르다. 각 식물이 최적으로 생각하는 온도 범위에 따라 재배적지가 결정되었다. 또한 극단적인 온도 조건에서도 자랄 수 있는 식물을 발견하거나 온도에 내성을 가진 작물을 개발하여 국토의 다양한 곳에서 재배함으로써 국토를 효율적으로 이용함과 동시에 식량을 안정적으로 공급받을 수 있게 되었다. 식물이 요하는 수분의 조건도 다양한데, 각 식물별 특징을 이용하여 척박한 환경에서도 재배할 수 있는 작물을 발견하게 되었다.한편 식물호르몬은 식물의 환경과 유전자 사이의 상호작용을 조절하는 물질로 옥신, 지베렐린, 시토키닌, 에틸렌 등이 있다. 옥신은 줄기의 신장생장, 잎의 엽면생장, 열매(과일)의 부피생장, 뿌리의 부정근 발생 등을 일으키며, 일정 범위 안에서 농도가 높아질수록 생장을 촉진시키며, 줄기에서 끝눈의 생장을 촉진하고 곁눈의 생장을 억제하여 정단우성을 일으킨다. 이러한 옥신의 작용을 확인함으로써 작물을 길이 생장시키거나 정단 우성을 요할 때, 인위적으로 처리하여 상업적으로 이용할 수 있게 되었다. 지베렐린의 경우는 줄기 생장을 촉진하고, 보리 종자 등에서 발아에 중요한 작용을 한다고 알려졌다. 이러한 성질을 활용하여 보리 종자의 발아를 촉진할 경우 저온처리를 하거나 지베렐린을 처리한다. 에틸렌은 노화촉진 호르몬으로 잎과 과일의 탈리에 작용하며, 과일의 후숙을 빠르게 하는데, 농장에서는 완전히 익기 전에 과일을 수확하여 과실을 유통시키렇게 생명과학 분야에 많은 투자를 해오고 있다는 것은 생명과학으로 해결해야 할 다양한 문제가 오늘날에 그리고 미래에 남아있다는 것을 의미한다. 그렇다면 최근까지 생명과학이 이룩한 성과에 더하여 앞으로 이것이 더 해결해야 할 과제에는 어떤 것들이 있는지 살펴보자.먼저 식량 안보와 관련된 문제이다. 식량 안보란 국민들이 원하는 때, 원하는 만큼의 양의 식량을 공급해 줄 수 있는 능력을 말한다. 기대 수명은 늘어나고 개발도상국가 등에서 인구는 증가하여 UN에 따르면 2100년에는 전 세계 인구가 110억명에 달할 것으로 예측된다. 이러한 인구의 폭발적 증가는 식량 공급의 문제를 야기하게 될 것이다. 이러한 식량 부족 사태에 대비하기 위해 대량으로 식량을 생산하기 위한 노력이 필요한데, 이를 해결해 줄 수 있는 것이 생명과학이다. 유전적 변이를 이용해 다수확 품종을 개발해 내거나 척박한 환경에서도 자랄 수 있는 품종들을 개발하여 단위면적 당 보다 많은 식량을 어디서든 공급받을 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 재배 과정은 환경의 영향을 많이 받으므로 이를 최소화할 수 있는 태세를 갖추는데도 생명과학이 도움이 되어야 한다. 각 온도, 습도별 피해 가능 해충을 예측하고 정보를 제공하여야 하며, 가뭄에 대한 저항성이 크거나 홍수의 피해를 덜 입을 수 있는 품종을 육종해야 한다. 지구온난화로 인한 기후 변화 등으로 식량 안보가 위협받는 상황에서 언제나 식물이 정상적으로 자랄 수 있는 식물 공장을 설립하는데 기초 정보를 제공하는 역할을 할 수도 있을 것이다.두 번째는 자연생태계의 보존이다. 지나친 도시화와 화학연료의 무분별한 사용, 삼림개간 그리고 환경호르몬 등으로 인해 자연생태계가 위협받고 있다. 많은 종들이 사라졌으며, 지금도 멸종 위기에 처한 생물이 많다. 동식물이 멸종하고, 생명에 위협을 받고 있는 상황은 곧 인간에게도 이러한 위협이 다가오고 있다는 것과 같다. 건강하지 못한 생태계에서는 최상위포식자 중 하나인 인간도 살아남을 수 없다. 이렇듯 멸종 위기에 놓은 생명을. 이러한 예에 덧붙여 최근에는 바이오에너지 공급원으로서 농업의 중요성이 커지고 있는데, 사탕수수 등의 재배·공급이 그것이다. 뿐만 아니라 공업화와 개발의 만연으로 인한 국토의 황폐화를 막고, 국토를 균형적으로 이용할 수 있다는 측면에서도 농업·농촌의 유지는 의미를 갖는다. 그리고 농업이 유지됨으로써 농촌의 자연공간을 더욱 아름답고 가치 있는 것이 되도록 한다. 해외에서는 이러한 농업의 자연공간 보존 기능을 활용하여 관광과 휴양지를 개발하는 등 환경친화적인 사업을 농촌지역을 중심으로 개척하고 있다. 이렇듯 농업은 산업이 이루어지게 함으로써 지역사회를 유지하고 전통문화를 계승할 수 있는 바탕이 되고 있다.우리는 식생활과 관련되고 직접 소비함으로써 얻는 농업의 식량 공급의 기능에 대해서만 인지하고 있지, 그 외 기타 환경보전, 생태계보전 등의 외부적 효과를 간과하게 된다. 이는 직접 비용을 치르고서 얻는 경제적 활동의 산물이 아니라 농업을 유지함으로써 얻는 부차적인 이득이기 때문일 것이다. 우리가 인식하지 못하더라도 농업과 농촌은 우리의 삶을 윤택하게 유지하는데 많은 도움이 되고 있다. 그렇다면 우리의 농업은 어떠한 문제점을 지니는지, 그것을 타개할 방법은 무엇인지에 대해 구체적으로 알아보기로 하자.Ⅱ. 본론 ? 우리나라 농업의 문제점과 그 사례1) 도시와의 현격한 생활 격차와 그에 따른 인구 감소, 고령화우리나라 농촌을 떠올리면 가장 먼저 생각나는 것이 허리가 구부정한 할머니가 밭을 일구는 모습, 나이가 지긋한 어르신들이 경운기를 타고 논두렁을 달리는 모습이 아닐까 생각된다. 우리 농촌은 늙었다. 점차 고령화되어 가고 있다. 2020년 농업전망 자료에 따르면 2019년 농가 인구는 전년보다 1.6% 감소한 228만명으로 추정되며, 2019년 65세 이상 농가 인구 비율은 45.5%로 전망된다. 이러한 농촌의 노령화는 근본적으로 도시와는 현격한 차이를 보이는 생활 환경의 차이에 근원한 것이 아닐까 생각된다. 농업에 종사하는 사람의 수가 현격히 줄어든 것은 임금, .
- 방송통신대 | 11페이지 | 3,000원 | 등록일 2021.02.15
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(재배식물육종학) 자식성 식물의 유전적 특성을 설명하고, 대표적 육종법인 계통육종법과 집단육종법에 대해 비교 설명하라
- :______________________________________________________________________○ 과 제 명 :자식성 식물의 유전적 특성을 설명하고, 대표적 육종법인 계통육종법과 집단육종법에 대해 비교 설명하라.- 목차 -Ⅰ. 서론 ... Ⅱ. 본론1. 자식성 식물의 유전적 특성2. 계통육종법과 집단육종법의 비교Ⅲ. 결론Ⅳ. 참고문헌Ⅰ. 서론얼마 전에 천혜향을 선물 받아서 먹었는데 예전에 귤과 비교하면 더 달고 신맛 ... 하고, 자식성 식물의 대표적 육종법인 계통육종법과 집단육종법에 대해 비교 설명하도록 하겠다.Ⅱ. 본론1. 자식성 식물의 유전적 특성식물의 암술이 자신의 꽃가루와 교배되어 수정하는 식물
- 리포트 | 6페이지 | 2,000원 | 등록일 2022.03.28 | 수정일 2022.03.29
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2021.04.11 [재배 식물육종학] (농학과, 재학)
- 출석수업 과제물(평가결과물) 표지교과목명 : 재배식물육종학학 번 :성 명 :강 의 실 :연 락 처 : 0__________________________________________________________________________________- 이하 과제 작성※ 표지는 A4용지 사용1. 멘델의 법칙(제1, 제2) 설명올바른 유전이론은 주류 학계와는 거리가 좀 멀었던 오스트리아의 수도원에서 싹트고 있었다. 성 토마스 수도원의 신부였던 그레고르 멘델이 그 주인공이다. 멘델은 빈 대학에서 3년 동안 청강을 할 만큼 학구열도 대단했다. 멘델은 1854년 수도원 정원에서 34그루의 완두로 잡종교배 실험을 시작했다. 200회가 넘는 교배를 통해 1만 종이 넘는 잡종을 수확한 멘델은 자신의 결과를 정리해 뷔론 자연사 학회에서 발표했고, 《식물 잡종에 대한 실험》이라는 논문으로도 발표했다(1865).멘델은 오스트리아제국(현 체코)의 브루노 수도원에 머무르며 1856년부터 1863년까지 완두를 대상으로 교배실험을 했고 이 결과를 1866년 논문으로 발표했다. 올해는 논문이 나온지 150년 되는 해다.멘델의 결과는 ‘멘델의 유전법칙’으로 알려져 있다. 여기에는 세 가지가 있다. 제1법칙은 우열의 법칙이다. 모양이 둥근 순종의 콩과 모양이 주름진 순종 콩(이런 형질을 대립형질이라 한다.)을 교배하면 그 결과는 어떻게 나올까? 유전에 대한 막연한 느낌만으로 생각해 보자면 잡종1대, 즉 그 1대 자손에서는 적당히 반쯤 주름진 콩들이 나올 것으로 기대할 수 있다. 멘델은 전혀 엉뚱한 결과를 얻었다. 잡종1대의 콩들은 모두 둥글었다. 콩 모양만 특이하게 그런 걸까? 이번에는 색깔을 살펴보았다. 노란색 콩 순종과 녹색 콩 순종을 교배했더니 그 결과는 연두색 콩이 아니라 모두 노란색 콩이었다. 이 결과는 유전에 대한 우리의 융합유전론적인 예상과 전혀 다르다. 자손이 부모의 형질을 반반씩 닮는 게 아니라 어느 한 형질만 표현하기 때문이다. 이를 ‘우열의 법칙’이라 한다. 부모의 형질 중 잡종1대에서 표현되는 형질(둥근 모양, 노란색 등)을 우성형질, 표현되지 않고 숨어 있는 형질(주름진 모양, 녹색 등)을 열성형질이라 부른다.그렇다면 열성형질은 완전히 사라진 것일까? 멘델은 잡종1대에서 얻은 완두콩끼리 교배해서 잡종2대에 어떤 결과들이 나오는지 살펴보았다. 그 결과 우성과 열성이 3:1의 비율로 나타났다. 잡종1대에서 숨어 있던 열성형질이 잡종2대에서 25%의 비율로 그 모습을 드러낸 것이다. 이것이 제2법칙인 분리의 법칙이다. 흔히 멘델의 법칙을 확인했다는 것은 잡종2대에서 우성과 열성형질이 3:1로 분리돼 나왔음을 확인한 것이다. 그런데 이 3:1이라는 비율은 참 낯설고 직관적으로 이해하기 어렵다. 멘델은 잡종 후세대를 여럿 조사한 결과 여전히 3:1의 비율이 반복적으로 나타남을 확인하고 뭔가 특별한 이유가 있음을 직감했다.멘델은 완두의 스물두 가지 형질 가운데 뚜렷하게 구분할 수 있는 일곱 가지를 택해 교배실험을 했다. 사진속의 완두에 이를 적용해보면 둥근 콩과 부푼 콩깍지는 우성이고(주름진 콩과 수축된 콩깍지가 열성) 녹색 콩은 열성이다(노란 콩이 우성).멘델은 그럴 듯한 가설을 세워 이 결과를 설명하려고 했다. 생명체가 어떤 형질을 나타내는 것은 유전인자(훗날 유전자라 부름) 때문인데 이게 각 개체의 세포 속에 쌍으로 들어 있다. 하나는 아빠로부터 다른 하나는 엄마로부터 물려받은 것이다. 이들은 서로 독립적으로 분리돼 있고 (분리의 법칙) 자손을 만들 때 그중 하나가 자신에게서, 또 다른 하나는 배우자에게서 대물림된다. 자손이 아빠와 엄마로부터 하나씩 받은 유전인자는 두 개의 변이 형태(훗날 대립유전자라 부름)를 이루며 겉으로 드러나는 대립형질을 결정한다. 멘델은 서로 다른 변이 형태가 만났을 때 겉으로 드러나는 것은 하나의 변이 형태에 해당하는 형질이라 생각했다. 이것이 우성형질이다. 열성형질은 그에 상응하는 변이 형태가 둘이 모여야만 겉으로 표현된다. 이 원리에 따르면 우열의 법칙과 3:1 분리의 법칙을 자연스럽게 설명할 수 있다. 물론 멘델의 시절에는 아직 생식세포나 유전자의 개념이 정확하게 정립되기 전이었다.멘델의 법칙을 아주 쉽게 이해하는 방법은 두 개의 변이형태를 문자로 표시하는 것이다. 가령 완두콩의 모양이 둥근 형질을 A, 주름진 형질을 a라 표시하면, 둥근 모양의 순종 완두콩은 AA로, 주름진 모양의 순종 완두콩은 aa로 표시할 수 있다. 이 둘을 교배해서 잡종1대를 만들면 잡종1대는 둥근 완두콩의 AA 인자 중 하나를 물려받고 주름진 완두콩의 aa 인자로부터 하나를 물려받는다. 즉, 잡종1대가 가질 수 있는 변이 형태는 Aa밖에 있을 수 없다. 그런데 A와 a라는 대립형질이 만나면 a는 발현되지 않고 A가 발현된다. 그러니까 A(둥글다)가 우성인자, a(주름지다)가 열성인자인 셈이다. 이렇게 Aa의 인자를 가진 잡종1대가 또 다른 Aa를 만나 잡종2대를 만들면 이제는 경우의 수가 더 많아진다. 아빠에게서 A나 a 두 가지를 받을 가능성이 있고 엄마에게서도 A나 a의 두 가지를 받을 가능성이 있다. 따라서 잡종2대는 AA, Aa, aA, aa의 네 가지 가능성을 갖는다. 여기서 AA, Aa, Aa는 둥근 형질을 드러내고 오직 aa만 주름진 형질을 드러낼 것이므로 전체적으로 둥근 콩과 주름진 콩은 3:1의 비율로 나올 것이다.※참고자료-싯다르타 무케르지, 《유전자의 내밀한 역사》(이한음 옮김), 까치-쑨이린, 《생물학의 역사》(송은진 옮김), 더숲2. (자식성 식물집단, 타식성 식물집단)의 유전적 특성 설명육종방법의 결정1) 육종방법은 대상식물의 생식방법 및 변이의 작성과 선발방법 등에 따라 나눈다.2) 육종방법을 결정 할 때에는 육종목표, 면적, 시설, 인력, 경비, 육종연한 및 육종가의 능력을 고려한다.3) 재료집단(육종가가 선정한 재료)↓변이작성기본집단(자연 또는 인위적으로 작성한 최초의 변이집단)↓유전자형 선발목표집단(최종적으로 선발한 유전자형의 개체군)4) 변이작성① 자연변이: 지방종이나 재래종에는 많은 유전변이가 축적되어 직접 육종의 기본집단으로 이용② 인위적 방법- 인공교배: 교배육종(가장 보편적)- 인위 돌연변이 유발: 돌연변이 육종- 염색체조작; 배수성 육종- 유전자전환; 형질전환 육종5) 유전자형 선발: 기본집단을 만든 다음에는 생식방법을 엄격히 제어하면서 목표형질의 유전자형 개체 또는 계통 선발① 자식성 식물: 자식과 선발을 통해 동형접합체를 품종으로 육성- 순계선발법: 재래종으로부터 기본집단을 만들고 우량 유전자형의 동형접합체 선발- 계통육종: 기본집단에서 처음부터 개체선발 하는 경우- 집단육종: 분리세대 동안 집단선발 하는 경우- 여교배: 기존 품종에 특별한 유전자를 도입할 때는 특정한 유전자를 가진 잡종개체를 기존품종과 연속교배② 타식성 식물- 하이브리드육종: 잡종강세가 크므로 동형접합성이 높은 두 집단을 교배하여 1세대 잡종(F _{1})을 만들어 품종으로 이용: 옥수수, 원예작물, 수수, 벼(자식성 작물에서는 유전적 웅성 불임 이용)- 집단개량: 기본집단에서 우량한 개체를 선발하여 혼합채종- 집단합성: 조합능력이 높은 계통을 골라 새로운 잡단을 육성- 선발순환: 검정교배에 의한 우량계통 선발과 상호교배를 반복6) 재배환경에서 균일한 생산물 수확을 위해 유전적 균일한 집단 만들기① 자식성 식물: 동형접합체로 동질성 집단② 타식성 식물; 이형접합체나 모두 개체가 같은 유전자형으로 동질성자식성 식물의 순계분리육종- 자식성 식물은 자식에 의해 이형접합체가 감소하고 동형접합체가 증가하므로 자식성 집단은 동형접합성이 높다. 그러나 자연 돌연변이, 타가수분, 헤테로 우위성 등으로 인하여 자식성 집단은 많은 유전변이를 보유한다.1) 순계: 계통 내의 선발효과가 없는 것을 순계라 한다.순계는 동형접합체로 순계 내 변이는 환경변이로 순계 내의 선발은 효과가 없다.(순계설)2) 순계분리육종은 덜 개량된 자식성 식물의 육종초기에 효과적이다.3) 순계분리육종 과정① 제1단계: 기본집단을 양성하고 우량개체를 선발한 후 선발주는 개체별로 채종하여 다음해 계통재배② 제2단계: 선발한 개체를 계통재배하고 순계를 선발하고 계통별로 집단채종 하여 생산성 검정시험에 공시 생산성 검정 할 때 대조구로 표준품종을 함께 심어 비교한다.③ 제3단계: 지역적응성 검정시험에서 우수한 순계를 우량품종으로 등록4) 자식성 식물의 집단 선발① 기본집단에서 선발한 우량 개체들의 종자를 혼합하여 다음 세대를 전개하고 그 집단에서 다시 우량개체를 선발하여 혼합채종 하여 선발② 집단선발로 개량한 집단은 여러 개의 유전자형이 섞여있어 기후변화나 병해충 피해를 줄임.③ 방법이 간단하나 포함된 유전자형이 모두 우량하다 할 수 없고 집단의 균일도가 떨어진다.④ 자식성 식물에서는 거의 사용되지 않으며 타식성 식물 육종에서 중요하다.
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농업유전학 멘델의 유전법칙(제 1 법칙, 제 2 법칙)에 대해 설명하라.
- 적 의의를 가지고 있다고 생각된다. Ⅳ. 참고문헌 Benjamin A. Pierce, 『유전학의 이해』, 라이프사이언스, 2017. 박순직, 남영우, 『농업유전학』, 한국방송통신대학교출판문화원, 2003. ... 할 수 있다. 그 중 유전학이 가장 유용하게 응용되는 분야가 바로 식물과 동물이라고 한다. 이처럼, 오늘날의 재배식물이나 사육되는 가축은 모두 야생종이 순화된 것으로 오랫동안 육종과정 ... 농업유전학 멘델의 유전법칙(제 1 법칙, 제 2 법칙)에 대해 설명하라. 1.서론 유전자란 생명체의 형질을 결정하고 기능을 조절할 뿐만 아니라 개체의 성장과정을 지배하고 수명
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