"금오3호"는 소득작물 전 후작에 적응하는 벼를 육성하고자, 1997년 국립식량과학원 기능성작물부에서 내도복성인 농안벼에 내만식성인 신금오벼가 여교배된 $F_1$ 개체에 도열병에 저항성이고 단기성인 YR15727-B-B-B-102 계통을 교배하여 YR19124 조합을 작성 하였다. 이후 집단 및 계통육종법으로 YR19124-B-B-B-69-3 계통을 선발하고 밀양201호라는 계통명으로 지역적응성검정 시험에 공시한 결과, 그 주요특성과 수량성은 다음과 같다 1. 출수기는 평야지의 소득작물 후작 만기재배에서 8월 26일로 금오벼 보다 4일 빠른 조생종 품종이다. 2. 직립 초형이고 탈립은 약간되는 편이고, 이삭추출은 양호 하고 까락이 거의 없는 편이다. 3. 주당수수는 금오벼 보다 약간 많으며, 수당립수는 적은편이고 현미천립중은 금오벼와 비슷하였다. 4. 도정특성은 금오벼와 비슷하지만 고품질 상품에서 중요한 완전미율과 외관특성은 금오벼 보다 좋은 편이고 밥맛은 금오벼 보다 떨어 젓다. 5. 못자리 육묘기간이 50일 이상이면 본답에서 불시출수가 발생하며, 성숙기 엽노화는 금오벼 보다 빠른 편이다. 내냉성 검정에서 냉수구의 임실율이 금오벼 보다 낮았다. 6. 잎도열병 밭못자리 검정 결과 12개 시험지에서 강한 반응을 보였고, 내구저항성도 높았다. 흰잎마름병 레이스 $K_1$, $K_2$, $K_3$에는 저항성이며, $K_{3a}$에는 이병성이다. 줄무늬잎마름 병에는 저항성이며, 오갈병에는 중도 저항성이고, 검은줄오갈병에는 이병성이다. 내충성에서는 끝동매미충에 저항성이고, 벼멸구와 애멸구에는 감수성이다. 7. 지역적응시험에서 "금오3호"의 쌀 수량성은 4.48 MT/ha로 표준품종 금오벼 대비 6% 증수하였다.
Venturia nashicola에 의한 검은별무늬병 저항성 품종을 육성하기 위하여 저항성 유전자원 탐색을 1997~1999년까지 국립원예특작과학원 포장검정 및 인공 접종을 실시하여 저항 성친으로 서양배 "청마려"을 선발하였다. 농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과에서 고품질 만생종 "만수"에 "청마려"를 1997년에 교배하여 저항성 우량 계통인 중간모본 "원교나-흑성 2호" 을 2008년에 선발하였다. 2008년 만개일은 4월 19일로 "만수" 보다 1일 늦고, "청마려"보다 7일 정도 빠르며 수세는 강하고 수자는 직립형이다. 검은별무늬병에 "청마려"와 "Bartlett"과 같이 강하고 "신고", "원황"등 국내 주요 재배 품종들과 교배 친화성이 있다. 과실은 만개 후 180일경에 성숙되어 양친에 비해 20일 정도 성숙 일수가 짧으며, 과형은 방추, 과피는 황녹갈색이다. 평균과중은 484 g, 당도는 $13.2^{\circ}Brix$이며 과즙량은 중~다이다 석세포가 적고 동양배의 아삭아삭함이 있다.
벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3을 침해하는 K3a 균계를 포함하여 24개의 균주에 대한 단일저항성 유전자와 2개 이상의 주동저항성 유전자가 결합된 계통에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3, Xa4, xa5 및 Xa7은 K1, K2, K3 균계에 저항성 반응을 보이며 K3a 균계에 대하여 Xa4는 중도저항성, xa5 및 Xa21은 저항성반응을 보였다. 2. 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3을 침해하는 24개 균주들에 대해 이병성을 보인 유전자는 Xa1, Xa2, xa8, Xa10, Xa11 및 xa13이었고, 저항성을 보인 유전자는 Xa4, xa5 및 Xa21이었다. Xa7 유전자는 반복친의 유전적 배경에 따라서 저항성 반응이 달랐다. 3. Xa4+xa5, Xa4+xa13, Xa4+Xa21, xa5+xa13, xa5+Xa21, xa13+Xa21, Xa4+xa5+xa13, Xa4+xa5+Xa21, Xa4+xa13+Xa21, xa5+xa13+Xa21, Xa4+xa5+xa13+Xa21 및 Xa3+xa5 등 2개 이상의 단일 주동 저항성 유전자가 결합되었을 때 K1, K2, K3 균계 및 Xa3 유전자를 침해하는 24개의 균주들에 강한 저항성 반응을 보였다. 4. Xa3 및 xa13 유전자는 24개의 균주들에 이병성을 보이지만 xa5, Xa4, Xa21 유전자와 결합되었을 때 단일저항성이 증가되었고, 중도저항성 반응을 보이는 Xa4 유전자는 xa5, Xa21 유전자와 결합되었을 때 고도의 저항성 반응을 보였다.
수도의 도열병 저항성 육종을 위하여 국제도열병 검정시험에서 여러 균계에 대해 고도의 안정된 저항성을 나타낸 Tadukan, Tetep 두 장간 저항성 품종을 6개 단간 리병성 계통들과 교배하여 도열병 저항성과 장간형질간의 연관관계를 분석하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Tadukan과 Tetep은 모든 단간계통들과의 조합에서 간장은 장간대 단간이 3 : 1로 분리되었으므로 이들은 각각 단순우성 장간 유전자를 지닌 것으로 나타났다. 2. Tadukan 품종은 T-2$^{+2}$ , C-8$^{+t}$ 균계에 대하여 도열병 저항성과 간장과는 연관이 없는 것으로 나타났다. 3. Tetep 품종도 역시 T-2$^{+1}$, C-8$^{+t}$ 균계에 대하여 도열병 저항성은 간장과는 연관이 없는 것으로 나타났다. 4. C-8$^{+t}$ 균계에 대한 Tadukan과 Tetep 품종의 저항성은 단순우성 유전자에 지배되고 있다. 5. T-2$^{+t}$ 균계에 대한 Tadukan과 Tetep 품종의 저항성은 각각 2개의 우성유전자에 의해 지배되고 이들은 서로 보족적인 관계에 있다.
현재까지 국내에서는 생명공학작물이 상업적인 재배가 되고 있지 않으나 생명공학작물의 환경 방출을 위해서는 환경위해성 평가가 필수적 수행되어야 한다. 본 연구에서는 해충저항성 Bt 벼(Agb0101)로부터 모품종인 낙동벼와 잡초성벼인 R55 및 인디카벼인 IR36 로의 화분 매개에 의한 유전자 이동성을 평가하였다. 낙동벼로부터 729,917 립의 종자를 얻었으며, 잡초성벼(R55)로부터는 230,635 립의 종자와 인디카벼(IR36)에서는 596,318 립의 종자를 수확하였다. 교잡개체는 3회의 제초제 살포를 수행하여 제초제 저항성 개체 선별과 Cry1Ac1 immunostrip 검정으로 확인하였으며, 해충저항성 Bt 벼(Agb0101)에 특이적인 프라이머를 이용한 분자생물학적 방법을 통해 유전자 이동성 여부를 최종적으로 검증하였다. 총 파종된 종자수에 대한 교잡율은 낙동벼에서는 0.0027%, R55는 0.0017%, IR36은 0.0005%로 나타났으며, 모든 교잡개체들은 해충저항성 Bt 벼(Agb0101)에 근접한 1.2m 내에서 발견되었다. 화분 매개에 의한 해충저항성 Bt 벼(Agb0101)의 유전자 이동 특성은 기존에 연구된 결과들과 유사한 경향으로 보였으며, 벼의 개화기간 중 온도와 강우량 등 기상 조건이 화분에 의한 교잡을 결정하는데 중요한 요인으로 작용하였다. 이에 재배 지역의 기상 환경과 개화시기 중복 여부 등을 유전자변형 벼에 의한 일반 재배품종 및 야생(잡초성)벼로의 유전자 이동에 따른 저감 기술 개발과 안전관리 기준 작성에서 주요 영향 인자들로 고려되어야 할 것이다.
1998-1999년도에 걸쳐 총 238점의 고추 유전자원에 대하여 흰가루병에 대한 저항성을 검정한 결과, Capsicum baccatum에 속하는 KC604, 605, 606, 608, C. chinense에 속하는 KC616, C. pubescens에 속하는 KC638, 640, 641, 642, 643, 644가 발병하지 않을 정도로 고도의 저항성을 나타내었으며 C. annuum에 속하는 KC47-1(PI244670), KC319-1, KC545, KC320는 경미하게 발병하여 다소 저항성으로 나타났다. KC47-1, KC319-1, KC320은 Stemphylium spp.에 의한 고추 잎점무늬병에 저항성이며, 그 중 KC 47-1은 더뎅이병(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)에도 저항성이어서 이들 병에 복합저항성 육성도 가능할 것으로 기대된다.
'효원6호'는 밥맛이 우수하고 복합저항성을 보이는 품종을 육성하고자 식감이 우수하고 밥을 지었을 때 윤기가 도는 양식미인 'Koshihikari'와 복합저항성을 보이는 '화영벼'를 인공교배하고, 2006년부터 2011년까지 계통육성을 하면서, 종자 및 쌀의 외관 특성이 우수하고, 임성, 초형이 양호하며, 포장 병 저항성이 우수한 계통을 선발하여 생산력 검정을 수행한 결과 우수성이 인정되어 품종으로 출원 및 등록되었다. '효원6호'는 중부평야지에서 8월 22일경에 출수하는 중만생종으로 화영벼에 비해 11일 정도 늦다. 간장과 이삭길이는 각각 85.7 cm, 21.1 cm로 화영벼보다 길었으며, 포기당 이삭수도 14.5개로 화영벼보다 많았다. '효원6호'는 성숙기 엽노화가 보통수준이며 중 정도의 내도복성을 보였으며, 강 수준의 내냉성을 보였다. 목도열병과 흰잎마름병 및 줄무늬 잎마름병에 대해 중 정도의 저항성을 나타내었으나 멸구에 대한 저항성은 없었다. '효원6호'의 현미 천립중은 21.36 g이며, 장폭비가 1.69인 단원형이다. 현미 아밀로스 함량과 단백질 함량은 17.7%와 6.7%로 화영벼보다 낮고, 밥의 윤기치는 83으로 화영벼에 비해 월등히 높은 것으로 나타났다.
담배에서 약배양에 의한 반수체육종을 실용화하고 저 중촌등의 'D'배지를 이용하여 실험을 하였든바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 배양약중 평균 30% 이상이 반수농식물을 유기하였으며 약당 유기된 식물개체수는 평균 6주이상이었다. 2. F$_1$으로부터 유기된 반수체중 T.M.V 저항성은 이론치와 일치하는 1 : 1의 비를 나타내었다. 3. 반수체식물의 생육조사에서는 예기한바와 같이 모든 측정형질에 대하여 F$_1$의 반수체가 모본의 반수체보다 더큰 변이를 보였다.큰 변이를 보였다.
벼 조생종 품종 금오3호의 잎도열병 저항성 및 도열병 저항성 연관마커 zt56591과의 관계를 분석한 결과, '03~'07년까지 5년간 전국 14개 지역 잎도열병 밭못자리 검정의 평균 발병정도는 금오3호가 1.6으로 진부벼 3.6, 금오벼 5.3 및 일품벼 6.4에 비해 낮았다. 저항성(0-3) 12개소, 중도 저항성(4-6) 2개소이며, 감수성(7-9)을 보인 곳은 없었다. 도열병 내구저항성에서 병반 면적율이 0.1~5.0%사이로 지속적인 저항성을 보였으며, 29개 균주에 저항성반응을 보였고, 1개 균주에 대해서는 이병성 반응을 보였다. 도열병 저항성과 연관된 DNA marker를 이용하여 분석한 결과 '금오3호'는 도열병 광범위 저항성 유전자로 알려진 Pizt와 연관된 마커 zt56591에 저항성 밴드 패턴을 나타내었다. 또한, 아끼다고마찌/금오3호 RIL집단에서 Pizt 연관마커와 잎도열병 저항성과의 관계를 분석한 결과 조환가가 1.1%로 밀접히 연관되어 있어 '금오3호'와 교배된 후대집단에서 zt56591마커를 이용한 MAS선발도 가능할 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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