인슐린 저항성 증후군 환자나 당뇨병 발병 고위험군, 당뇨병 초기 환자에서는 인슐린 저항성 및 고인슐린혈증은 일반적으로 함께 나타나는 상황이다. 그러나 당뇨병이 이미 발병하여 매우 높은 혈당 상태에 있거나 당뇨병이 오래 진행되어 인슐린 분비능력이 매우 하강한 환자에서는 인슐린저항성이 심한데도 불구하고 고인슐린혈증은 나타나지 않을 수 있다.
배추무사마귀병 저항성 유전 양식을 증명하기 위해서 CR계 F1에서 유래된 F2 세대를 포장시험과 유묘 검정을 실시하였다. F$_2$ 세대의 7 집단은 단인자우성으로 3:1의 분리비를 보였고, 5 집단은 중복 유전자가 관여하는 9:7의 유전 분리비를 보였다. 배추무사마귀병 저항성 유전자와 연관된 DNA 마커를 개발하기 위하여 CR-Saerona F$_2$ 집단을 배추무사마귀병 발병포장에서 재배하여 저항성 평가를 하였다. 220개의 임의의 프라이머를 이용하여 BSA-RAPD (Bulked segregant analysis-Randomly amplified polymorphic DNA)를 수행하였지만 CR-Saerona F2 집단에서 배추무사마귀병 저항성 유전자와 꼭 들어맞는 DNA 마커는 발견되지 않았다. 300개의 임의의 프라이머를 이용하여 CR-Saerona에서 유래된 F$_2$ 세대를 QTL 분석하였다. 저항성 정도는 발병지수에 따라 조사되었고 QTL 분석을 위해 one-way ANOVA 테스트를 하였다. 통계분석 결과 두 프라이머(K16-1, L2-2)가 저항성과의 상관관계를 보여 주었으나 유의성은 인정되지 않았다.
배추무사마귀병 저항성 집단을 육성하기 위하여 총 305점의 배추유전자원을 수집(농촌진흥청 유전자원과, 180점; 미국 Germplasm Resources International Network, USDA, 37점; CPRODLO Bra-dB, Wagenningen 59점; 국내외 종묘회사, 29점) 하였다. 14점의 재배종은 배추무사마귀병에 대해 높은 저항성을 보였으면 대부분이 일대 잡종으로 CR계 품종이었다. CR계 일대잡종 18품종으로 배추무사마귀병에 저항성 집단을 만들기 위하여 자식과 방임수분으로 각각을 교배하였다. 2년간 포장시험을 하여 배추무사마귀병에 저항성인 성숙모본 128개체를 선발하였고 선발된 개체들은 배추무사마귀병에 대한 저항성집단을 육성하는데 식물재료로 이용되었다.(중략)
한국에서 재배되고 있는 벼 품종의 도열별에 대한 지속저항성 품종을 조기에 선발, 보급할 수 있는 방법을 보색하기 위하여 1985년부터 1994년까지 온실 유묘검정, 밭못자리 및 포장검정을 통하여 저항성 정도를 평가하고 재배면적과 재배기간을 참고로 하여 지속저항성 품종을 선발하였다. 도열병에 대한 저항성 품종으로는 다양한 레이스에 침해되면서 개체당 병반수 20개 이내, 밭못자리검정에서는 평균 발병정도 5이하, 본답에서의 잎도열병은 병반면적율 0.5%이하, 이삭도열병 발생은 이병수율 5% 이내로 병발생이 비교적 적은 섬진벼, 팔공벼 및 동진벼를 선발하였고, 지속저항성 품종으로는 재배기간이 10년 이상 유지되면서 재배면적은 전체재배 면적의 20% 이상을 차지하고 있는 품종 중 장기간 동안 저항성을 발현하는 동진벼를 선발하였다.
Ralstonia solanacearum에 의한 고추 풋마름병은 고추의 생산량 감소에 영향을 미치는 주요 병해 중 하나이다. 그리고 병 저항성 작물을 재배하는 것은 고추의 풋마름병 방제에 가장 효과적인 방제 방법이다. 본 연구는 고추의 풋마름병 저항성을 효율적으로 검정하기 위한 방법을 개발하기 위하여 수행되었다. 풋마름병에 대한 저항성 및 감수성 6개 고추 품종을 선발하고, 다양한 조건에서 이들 품종의 풋마름병 발생을 조사하였다. 접종 방법에 따른 고추 품종들의 풋마름병 발생 정도를 실험한 결과, 상처없이 토양관주하는 방법과 접종원에 뿌리를 침지하는 방법보다 뿌리 절단 후 접종원을 관주하는 방법이 더 간단하고 효율적이었다. 풋마름병 저항성 계통인 'MC4'는 파종 후 21일부터 28일 재배한 고추 유묘에 $1{\times}10^8cfu/ml$ 농도의 세균 현탁액을 포트 당 20 ml 접종하였을 때 가장 높은 저항성을 나타냈다. 한편 감수성 품종들은 이들 조건에서 높은 감수성을 보였다. 이들 결과는 우리가 고추 품종의 풋마름병에 대한 효율적인 저항성 검정방법을 개발하였다는 것을 나타낸다. 그리고 선발한 발병조건을 사용하여 시판중인 140개 고추 품종의 풋마름병에 대한 저항성 정도를 평가하였다.
1979년 수원 작물시험장 포장에서 도열병에 심하게 이병된 ‘노풍’ 품종의 이병엽(짚)을 수거하여 도열병에 대한 품종 저항성을 유묘 검정하는데 접종원으로 사용하였다. 접종시외 온도 및 Water Stress 의 환경조건을 달리해 줌으로써, 공시품종의 도열병에 대한 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 1. 이병엽(짚)을 접종원으로 사용하여 도열병에 대한 품종저항성을 검정하는 방법은 비교적 많은 품종 및 계통들을 일시에 조사할 경우 편리하게 이용될 수 있었다. 2. 고온조건(25^\circ C \sim 35^\circ C)에서보다 저온조건(15^\circ C \sim 28^\circ C)에서 공시품종들의 도열병 발병이 비교적 더 많았다. 그러나 온도에 따른 도열병 반응의 차이는 품종에 따라서 매우 상이하였다. Indica-Japonica hybrid 품종들은 대개 고온에서 발병이 더 급격하고 많았지만, Japonica 품종들은 대개 저온에서 발병이 많은 편이었다. 3. Water stress를 받지 않은 환경조건에서보다 일시적인 Water stress를 받은 환경수건에서, 공시품종들의 도열병 발병이 더 많았다. 품종의 Water stress에 따른 도열병 반응의 차이는 온도에 따른 품종간의 차이(품종과 온도의 interaction)에 비해서 적은 편이었다. 4. 저항성 품종들(Tetep, Zenith, Toride 1, 수원 288호 등)의 도열병에 대한 반응은 환경조건의 영향을 거의 받지 많았지만 중도저항성 품종들(신002, Kanto 51, 흑조, 아끼바레 등)은 환경조건의 영향을 많이 받았다. 이병성 품종들은 어떤 환경조건에서도 발병이 많았다. 5. 접종원으로 사용된 이병엽의 병원성은 Pi-\alpha 품종(‘애지욱’, ‘Ca1oro’) 및 Pi-$textsc{k}$ 품종(‘Kanto 51’), 통일계 신품종에 강한 병원성을 나타내었으나, ‘신002’, ‘Fukunishiki’, ‘진흥’ 등의 품종에 중도저항성 반응을 보였고, ‘농백’에는 병원성이 없었다. 국제판별 품종이나 일본신판별 품종으로써는 정확한 race 유별이 불가능했다. 각 환경수건에 따라 판별품종의 반응이 약관씩 다르게 나타났지만 대체로 blast nursery 성적과는 반응이 비슷하였다. 6. 정도 저항성 및 이병성으로 나타난 ‘Kanto 51’, ‘Yashiromochi’, ‘Ishikari-shiroke’ 등의 품종들에서는 접확후 병반형 및 병반수의 변이가 매우 심하였다. 급성형(이병성, PG형) 병반을 많이 형성하는 품종들(‘애지욱’, ‘Caloro’, ‘Norin 6’ 등)은 고도의 이병성이었고 저항성 품종들은 대개 병반이 없거나 저항성 병반(hypersensitivity 반응, b 혹은 bg 형)을 나타내었다.
Stemphylium vesicarium에 의해 발병하는 잎마름병은 마늘재배에 있어 전 세계적으로 가장 중요한 곰팡이 병 중 하나이며, 종자의 품질과 수확량을 감소시킨다. 병 저항성 품종의 재배는 화학 농약의 사용을 감소시키고, 작물 손실을 최소화하는 데 효율적인 방법이다. 본 연구는 잎마름병 저항성 마늘 유전자원을 발굴하기 위하여, 20점의 마늘 유전자원의 잎마름병에 대한 저항성을 조사하기 위하여 실험하였다. 온실에서 재배한 4엽기 유묘의 잎을, 접종 직전에 탈지하지 않은 비흡수성 재질의 솜으로 문지른 후에 멸균한 1/2 농도의 PDB 용액으로 수확한 S. vesicarium KACC 44530 균주의 포자현탁액(3.0×105 spores/ml)을 분무하여 접종하였다. 그리고 접종 3-7일 후에 잎에 발생한 잎마름병의 병반면적률(%)을 조사하였다. 이때 저항성 및 감수성 대조 품종으로 '남도'와 '대서' 마늘이 사용되었다. 실험한 유전자원 중에서, IT245512, IT245528 및 IT244068은 잎마름병에 가장 높은 저항성을 보였으며, 유전자원 IT257134와 IT253043은 잎마름병에 대하여 가장 높은 감수성을 나타내었다. 본 연구에서 선발한 저항성 유전자원은 잎마름병 저항성 육종 시스템에 유용한 자원으로 이용될 수 있을 것이다.
본 연구는 최근 콩 재배에서 심각한 병으로 대두된 콩 불마름병에 대한 저항성 유전자인 rxp 근접분자표지를 개발하고자 수행하였다. 콩 불마름병은 국내에서 전국적으로 발생하는 심각한 세균병으로 이에 관련하여 세균병 접종을 이용한 저항성 품종과 감수성 품종에 대한 연구가 많이 진행되고 있지만 정확한 유전자의 염기서열이 밝혀져 있지 않고 있다. 본 연구는 콩 불마름병에 저항성 품종 8개체와 감수성 품종 8개체를 이용하여 rxp 유전자 근접분자표지를 확인하기 위하여 수행하였다. 콩 불마름병 저항성 유전자로 알려진 rxp 유전자는 chromosome 17의 Satt486과 Satt372 사이에 있다고 알려져 있으며, 최근 연구결과로 chromosome 17의 7.27-7.30 Mbp 사이에 있다. 연구진은 chromosome 17의 6.6-7.3 Mbp 사이에 random으로 분자표지를 제작하여 저항성과 감수성 품종에서 다형성을 알아보았다. 실험결과로 콩 불마름병관련 근접분자표지 3점을 개발하였고, Rxp17-700 분자표지는 흥미로운 rxp 근접분자표지 임을 확인하였다. 이러한 콩 불마름병 저항성관련 근접분자표지는 앞으로 저항성 품종을 선발하는데 도움이 될 것이다.
벼 도열병 저항성 조절과정을 연구하는 효율적인 방법은 돌연변이를 분리하여 해당유전자를 분석하는 것이다. 이를 위하여 벼에서 제조된 4가지 돌연변이 집단을 이용하여 도열병 저항성 돌연변이를 분리하였다. 실험재료로는 1) fast neturon을 처리하여 제조된 Moroberekan 2,000 라인, 2)T-DNA의 형질전환에 의해서 제조된 화영 1,000 라인, 3)DEB처리에 의해서 제조된 RIL260 3,000라인, 4) gamma ray 처리에 의해서 제조된 상해향혈나 10,000 라인 등이 사용되었다. 병 저항성이 감소된 돌연변이의 분리를 위하여 재료로 사용된 벼 품종과 비친화적 상호작용을 보이는 균주의 포자를 2-3주된 벼 잎에 직접 살포하는 방법을 이용하였다. 균주 접종 7 일 후에 blast lesion을 형성하거나 lesion mimic 표현형을 보이는 돌연변이 등 병저항성이 감소된 라인을 선별하였다. 현재까지 1) Moroberakan 5 라인, 2) 화영 4 라인, 3) RIL260 1 라인 등이 선별되었다. 이와 함께 병저항성이 현저히 증가된 돌연 변이를 선별하기 위하여 친화적인 균주를 사용한 실험에서는 상해향렬나 2 라인이 선별되었다. 선별된 돌연변이는 벼 도열병 저항성 유전자의 분리 및 저항성 조절기작을 연구하는데 효과적으로 사용될 것이다.
풋마름병과 역병에 복합저항성인 계통을 육성하기 위한 노력으로서 앞서 역병 저항성으로 육성한 계통(16-2-3-2 = 역병 저항성 '칼미초', 19-1-3-7-1-1, 19-2-4-5-3-2 = 역병 저항성 '수비초', 김 등, 1996)과 풋마름병 저항성 계통(KC350 = MC 4, KC353 = PBC631)을 교배하여 육성한 $F_5$와 $BC_1F_4$, $F_6$와 $BC_1F_5$ 세대에 대해 1999년과 2000년에 각각 풋마름병과 역병에 대한 복합저항성을 검정하였다. 풋마름병과 역병에 복합 저항성을 보인 개체를 선발하여 다음 세대의 종자를 채종하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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