유채는 종자에 약\( 40 \% \) 의 기름을 함유하며, \( 35 \sim 38 \) 이상의 매우 높은 착유율로 바이오디젤 원료용 작물 관심이 높아지고 있다. 내한, 영산, 탐미, 한라의 4가지 품종 중에서 한라품종이 종자의 올레인산 함량과 PPT 저항성을 가지는 캘러스 형성률이 가장 높았다. 한라품종의 PPT 저항성과 GUS 발현을 통한 형질전환 효율은 약 \( 10.4 \% \)였으며 배축을 절편체로 이용한 경우에 종자보다 더 오랜 기간이 걸렸다.
<h2>국내 제초제 저항성 유채 연구 현황</h2> <p>대두와 팜에 버금가는 유지작물인 유채는 종자에 약 \( 40 \% \)의 기름을 함유하고 착유율은 \( 35 \sim 38 \) 이상으로 매우 높은 편으로 바이오디젤 원료용 작물로 국내에서 그 관심이 증가하고 있다. 국내 유채 형질전환 연구현황은 Kim et al. (2010)이 제초제 저항성을 가지는 유채를 개발한 것을 처음 보고하였으며 그 내용을 간략히 보면 먼저 바이오에너지 작물로 적합한 품종을 선정하기 위하여 내한, 영산, 탐미, 한라의 4가지 품종별 종자의 올레인산 함량을 측정한 결과 한라 품종에서 가장 높은 함유율을 보였다. 형질전환을 위해 종자에서 발아한 자엽을 이용하여 Phosphinothricin acetyltranferase (PAT) 유전자를 포함 하는 pCAMBIA3301 벡터가 도입된 Agrobacterium tumefaciens GV3101 균주를 이용하였다. A.tumefaciens 접종 후 Phos-phinothricin (PPT)을 첨가하지 않고 \( 500 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) carbenicillin만 첨가한 배지에서 캘러스를 유도한 후 \( 4 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) PPT가 첨가된 배지에서 shoot를 유도하였다. 발생한 shoot만을 절단하여 \( 8 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) PPT가 첨가된 배지에서 뿌리를 유도한 후 발근한 개체는 순화를 실시하였다. 실험결과 품종별 전체 발생한 캘러스 중 PPT 저항성을 가지는 캘러스 형성률은 한라 품종에서 \( 68.8 \% \)로 가장 높았으며 PPT 저항성과 GUS 발현을 통하여 확인된 한라품종의 형질전환 효율은 약 \( 10.4 \% \)로 나타났다. 국내에서 보고된 이전 연구에서는 유채의 자엽을 이용한 형질전환 실험 시 절편체당 shoot 발생효율이 \( 17.5 \% \)이며 (Kim et al. 1997) 이전연구와 서로 다른 형질전환 효율이 나타난 이유는 사용한 품종 (내한, 한라)과 선발마커 (NPTII, PAT)의 차이에서 비롯된 것이라고 보고하였다.</p> <p>본 연구진은 particle bombardment와 Agrobacterium 매개형질전환법을 이용하여 생산성증대 유채 식물체를 획득 하였다. Particle bombardment를 이용한 형질전환법은 Fig.1 과 같으며 절편체를 직경 \( 2 \mathrm{~cm} \)의 원으로 치상한 후 수량 증대유전자가 도입된 골드입자를 이용하여 \(PDS-1000/ \mathrm{He} \) (Bio-Rad, Hercules. USA)을 이용하여 형질전환을 실시하였다. 1일간 휴식처리 후 선발배지로 옮겨 선발을 실시하였다. Agrobacterium을 이용한 형질전환은 절편체를 Agro-bacterium 접종액에 20분간 처리 후 3일간 공동배양을 실시하였다. 이후 cefotaxime을 첨가한 액체 MS배지에 2회 수세 후 선발배지로 옮겨 선발하였다. 선발에서 생존한 개체들은 순화를 실시하였다. 본 연구진에서는 절편체의 종류에 따라 형질전환을 획득하는 기간에서 차이를 보였는데 종자의 경우 순화한 형질전환체를 획득하기까지 약 3개월의 기간이 소요되었다. 그러나 배축을 이용한 실험의 경우 절편체의 준비 (5~14일), 전처리 (5~8일)와 shoot 유도 (4~8주) 및 신장 (4주), 발근 (4주) 등 여러 단계를 거쳐 순화 식물체를 획득하기까지 약 5개월의 기간이 소요되어 종자를 절편체로 이용한 경우보다 오랜 기간이 소요되었다 (Fig. 2). 향후 보다 효율적인 형질전환 체계 확립을 통하여 생산성 및 유지함량 증대 또는 복합환경저항성 등의 유용 형질을 가지는 유채 품종개발이 가까운 미래에 이루어질 것으로 판단된다.</p>