Molecular Mapping of the Blast Resistance Loci in the Durable Resistance Japonica Rice Cultivar, Palgong

도열병 내구 저항성 자포니카 벼품종 팔공의 저항성 관련 유전좌위 분석

Rice blast caused by the fungus Magnaporthe grisea (anamorphic: Pyricularia oryzae) is an important disease in rice and development of resistant varieties to blast is one of the most important goals in rice breeding programs. A japonica rice variety, Palgong, has shown resistance to the Korean blast pathogen since it was developed in 1996. Nine blast resistance quantitative trait loci (QTLs) in Palgong alleles were identified on chromosomes 2, 4, 7, and 11. Four QTLs of qBn2.3, qBn4.2, qBn11.1, and qBn11.2 explained 28-56.7% of total phenotypic variation, while five QTLs of qBn2.2, qBn2.4, qBn4.1, qBn7.1, and qBn7.2 explained 9.7-18.8%. In a previous study, one to four resistance genes were located on the loci qBn2.2, qBn2.3, qBn4.2, qBn11.1, and qBn11.2, however, resistance genes were not located on the loci qBn2.4, qBn4.1, and qBn7.1. A major QTL, qBn11.2, explaining 56.7% of total phenotypic variation was related to the durable resistance of Palgong. Additionally, rice stripe virus resistance of Palgong was assumed to be based on the Stvb-i gene, which is located on a major QTL qBn11.2.

우리나라의 도열병 균계에 내구저항성을 보이는 자포니카 벼 품종 팔공의 저항성 유전좌위를 분석한 결과, 팔공 allele에 의한 저항성 관련 putative QTLs가 2번, 4번, 7번, 11번 염색체상에서 9개 좌위들이 확인되었다. 팔공의 allele에 의한 도열병 저항성 연관 유전자좌들 중 qBn2.3 (Ch r. 2), qBn4.2 (Ch r. 4), qBn11.1 및 qBn11.2 (Ch r. 11) 등 4개 좌위는 표현형 변이의 28-56.7%를 설명하는 major QTL이었고, 이들 좌위에서는 1-4개의 저항성 관련 유전자들이 위치하는 것으로 보고되었다. 팔공 allele의 5개 QTLs qBn2.1, qBn2.4 (Ch r. 2), qBn4.1 (Chr. 4), qBn7.1 및 qBn7.2 (Ch r. 7) 등은 표현형 변이를 9.7-18.8% 설명하였으며, 이들 좌위들 중 2번 염색체상의 qBn2.1를 제외한 4개 QTLs 좌위에서는 다른 유전자의 보고가 없어 팔공 고유의 도열병 저항성 관련 유전 요소들로 추정 된다. 팔공의 도열병 내구 저항성은 2번, 4번, 7번, 11번 염색체상의 9개 QTLs들의 상호 작용에 의한 것으로 생각되며, 특히 목도열병 내구 저항성 유전자 Pb1이 위치하는 것으로 보고된 좌위의 qBn11.2는 표현형 변이 56.7%를 설명하였고 내구저항성에서 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 팔공의 줄무늬잎마름병 저항성은 qBn11.2 좌위의 Stvb-i 유전자에 의한 것으로 생각된다.