• 제목/요약/키워드: Cytoplasmic male-sterile

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세포질적 유전자적 웅성불임을 이용한 벼 일대잡종 육성방안 III. 유전자적 웅성불임계통을 이용한 일대잡종 벼의 수량과 미질 (Studies on Breeding of Hybrid Rice Using the Korean Cytoplasmic and Genetic Male Sterile Rice III. Yield and Grain Quality of the $F_1$ Rice Hybrids Developed by Using the Genetic Male Sterile Lines Having the Backgrounds of Korean Variety)

  • 서학수;조영찬
    • 한국작물학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.151-156
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    • 1987
  • 우리나라 수도품종을 배경으로 한 유전적 자성불임 계통에 우리나라의 재배 품종을 교잡시켜 11개의 일대잡종을 육성하고 이들의 수량, 수량구성요소, 출수기, 잎도숙병반응 및 미질 등을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 일대잡종들의 수량에 관한 평균 heterosis, he-terobeltiosis 및 standard heterosis는 각각 15.2%. 8.7% 및 17.9 %였다. 2. 수량구성요소 중 주당입수의 잡종강세가 현저하였다. 3. 일대잡종들의 출수기는 양친들과 비슷하였다. 4. 일대잡종들의 잎도숙병반응은 양친 중 저항성이 큰 친의 반응과 같았다. 5. 11개 일대잡종벼의 단백질함량은 10.4∼11.1%, amylose 함량은 20.5∼22.5%였고 알카리붕괴도는 높은 편이었으며 심복백 및 투명도는 양호하였다.

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세포질적 유전자적 웅성불임을 이용한 벼 일대잡종 육성연구 I. 세포질적 유전자적 웅성불임계통 이용과 일대잡종 육성 (Studies on Breeding of F$_1$ Hybrid Rice Using the Korean Cytoplasmic and Genetic Male Sterile Rice I. Breeding of Hybrid Rice Using the Cytoplasmic-Genetic Male Sterility)

  • 서학수;이창은;허문회
    • 한국작물학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.431-435
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    • 1985
  • 우리나라 수도 품종을 배경으로 한 세포질적 유전적 웅성불임계통들에 우리나라 품종의 임성회복친을 교잡시킨 HR1619A/남풍벼, HR1619A/가야벼, HR1619A/계통234, 통일A/남풍벼, 통일A/청청벼, 수원296A/계통209, 수원296A/계통237, 수원296A/계통252 및 계통201A/계통234 등 9개 Hybrid를 육성하고 이들의 수량 및 수량 구성요소, 흰빛잎마름병 저항성 및 미질을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 공시된 9개 Hybrid들 중 계통201A/계통234, 통일A/남풍벼 및 HR 1619A/남풍벼 등 3개 Hybrid의 수량성이 높았는데 각각 우수친에 비해 36%, 17% 및 10%의 증수(Heterobeltiosis)를, 표준품종인 청청벼에 비해 각각 19%, 17% 및 14%의 증수(Standard Heterosis)를 보였다. 2. 공시된 Hybrid중 HR1619A/가야벼와 수원296A/계통237의 수량은 양친보다 낮았다. 3. 수량구성요소 중 수당입수의 잡종강세가 현저하였고 주당수수, 천립중 및 임실율의 잡종강세는 인정되지 않았다. 4. Hybrid의 흰빛잎마름병 저항성은 양친 중 강한친과 같은 반응을 보였다. 5. Hybrid들의 Amylose 함량은 20.8%∼24.7%였고 딘백질함량은 9.3%∼10.0%, 알칼리 붕괴도는 3.7∼7.0으로서 각각 양친품종과 비슷하였다.

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Investigation of Cytoplasmic Male Sterility and Development of Maintainer and Restorer Lines in Rye (Secale cereale L.)

  • Heo, Hwa-Young;Hong, Byung-Hee;Seong, Rak-Chun;Park, Moon-Woong
    • 한국작물학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.347-351
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    • 2000
  • Rye has been a major winter forage crop in Korea. Varietal improvement of rye has been practiced either by hybrid or population breeding systems. Hybrid breeding offers important advantages over population breeding since it is normally a cross-pollinated crop. The hybrid breeding in rye has been possible since cytoplasmically inherited forms of male sterility (CMS) and corresponding nuclear restorer genes were found. The objectives of this research were to develop the maintainer and restorer lines of Korean inbred lines and to estimate the effect of 'Pampa' type of CMS cytoplasm on yield and its related characteristics. For easy discrimination of male-sterile status of plants, anther scoring and the restore index system in which seed-setting and pollen quantity of viability were taken into account were established. High significant correlation between pollen quantity and pollen viability was found. For "Pampa" cytoplasm, four of 14 Korean inbred lines tested turned out to be a maintainer but no restorer was found. But for "235b" CMS cytoplasm, seven inbred lines acted as complete restorers. The Korean inbred rye lines acted mainly as maintainers in "Pampa" cytoplasm but acted mainly as restorer in "235b" cytoplasm. The 'Pampa' cytoplasm inducing male sterility reduced cohn length and plant height and increased the number of tiller, so forage yield and grain yield were enhanced. However, heading date was slightly delayed compared to the normal cytoplasm.elayed compared to the normal cytoplasm.

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Estimation and Association of Genetic Diversity and Heterosis in Basmati Rice

  • Pradhan, Sharat Kumar;Singh, Sanjay;Bose, Lotan Kumar;Chandra, Ramesh;Singh, Omkar Nath
    • Journal of Crop Science and Biotechnology
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    • 제10권2호
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    • pp.86-91
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    • 2007
  • A representative group of 38 improved basmati lines including maintainers of sterile lines were studied for genetic diversity utilizing Mahalanobis $D^2$ statistics. A wide diversity was observed having ten clusters with high intra- and inter-cluster distance. Heterosis was estimated utilizing the cytoplasmic male sterile lines from the clusters having high intra- and inter-cluster distance. Highly heterotic hybrids were obtained from the hybridization programme. Cross combinations IR68281A/Pusa 1235-95-73-1-1, IR68281A/RP 3644-41-9-5, Pusa 3A/UPR 2268-4-1, IR 68281A/Pusa Basmati-1, IR68281A/BTCE 10-98, and IR58025A/HKR 97-401 were found to be highly heterotic for grain yield/plant with other agronomic and quality traits. Additionally, a positive association of intra-cluster distance with heterosis was observed, which could be utilized as a guideline for predicting heterosis in basmati hybrid rice breeding program. Also, a positive association between inter-cluster distance and heterosis was observed.

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Application of the Molecular Marker in Linkage Disequilibrium with Ms, a Restorer-of-fertility Locus, for Improvement of Onion Breeding Efficiency

  • Kim, Sujeong;Kim, Sunggil
    • 원예과학기술지
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    • 제33권4호
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    • pp.550-558
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    • 2015
  • To analyze the linkage relationships among molecular markers recently reported to be linked to onion (Allium cepa L.) Ms, a restorer-of-fertility locus, in onion (Allium cepa L.), three single nucleotide polymorphism markers were converted into cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers based on onion transcriptome sequences and the rice genome database. Analysis of the recombinants selected from 4,273 segregating plants using CAPS and other linked markers demonstrated the jnurf13 and jnurf610 markers to perfectly co-segregate with the Ms locus. In contrast to jnurf13, the jnurf610 marker was not in perfect linkage disequilibrium with the Ms locus in diverse breeding lines. Thus, the jnurf13 marker and the marker for identification of cytoplasm types were utilized to enhance the efficiency of onion breeding through four applications. First, 89 maintainer lines containing the normal cytoplasm and homozygous recessive Ms genotypes were successfully identified from 100 breeding lines. Second, these two molecular markers were used to analyze the main sources of male-fertile contaminants frequently found in the male-sterile parental lines during F1 hybrid seed production. The majority of the contaminants contained heterozygous Ms genotypes, indicating that pollen grains harboring the dominant Ms genotype may have been introduced during propagation of the maintainer lines. Therefore, the genetic purity of the two maintainer lines was analyzed in the third application, and the results showed that both maintainer lines contained 13-21% off-types. Finally, the two markers were used to increase the seed yield potentials of two open-pollinated varieties containing sterile cytoplasms by removing the plants harboring homozygous recessive and heterozygous Ms genotypes.

웅성불임성을 이용한 수도잡종품종개발 II. 중공의 세포형질 유전적 웅성불임계통에 대한 몇가지 한국품종의 반응 (Development of Hybrid Rice Facilitated by Cytoplasmic Genetic Male Sterility II. Responses of Korean Cultivars to the Chinese Cytoplasmic Genetic Male Sterile lines)

  • 허문회;김홍열;조윤희
    • 한국작물학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.227-231
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    • 1984
  • 중공의 CGMS (cytoplasmic-genetic male sterility)를 한국품종으로 이전하여 그들을 MS유지계통으로 쓸 경우 이들이 임성회복친과 교잡되어 발현될 것으로 기대되는 수중의 잡종강 세정도를 중공의 CGMS계통 및 그 유지계통들과의 잡종과 대비하여 조사검토하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 수량의 잡종강세는 heterosis(F$_1$/MP)로 표현하여 113~221.1% 전체평균 150.5%이었고 hetero-beltiosis(F$_1$/better p)로 표현하여 86.1~179.8%전체평균 125.3%이였다. 품종군별로는 중공계통들이 가장 높았는데 유지계통들은 MS계통들보다 높았다. 다음으로 높은 것은 임성회복친들이었고 한국품종으로 유지계통들은 가장 낮은 잡종강세를 보였다. 2. 수량구성요소별로 잡종강세를 heterobeltiosis로 표현해 보면 수수는 전체평균 92.7%로 감소되었고 수당입수는 120.0%로 증가했으며 임실율은 103.0%로 유의할만한 변화가 없었고 천립중은 112%로 증가하였다. 증수에 크게 기여한 수당입수와 천립중의 heterobeltiosis를 품종군별로 보면 수량의 그것과 비슷한 경향이었다. 3. 수량구성요소가 수량에 기여한 정도를 임성회복친별 교배조합군별로 검토하기 위하여 경노계수를 계산하였더니 밀양46, 수원294 및 수원287 조합 모두에서 다같이 수당입수가 0.8073~0..8649로 가장 컸고 다음은 천립중으로 0.2000~0.5032이었다. 4. 품종군별 잡종조합의 수량을 교배조합능력이라고 간주하고 이것을 전체평균에 대한 비율로 계산하여 비교했는데 임성회복친 중 밀양46과 수원294는 일반조합능력은 비슷하나 특수조합능력은 차가 있고 S. 287은 일반조합능력이 떨어진다. 유지계통별로는 중공의 유지계통이 가장 높았고 한국유지계통이 가장 낮았다. 중공의 CGMS를 한국품종으로 이전하는데 있어서의 문제점을 검토하였다.

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세포질 유전자적 웅성불임 계통을 이용한 유채 Heterosis육성 개발에 관한 연구 제4보 양질유, 양질박 국내 육성계통을 화분친으로 이용한 $F_1$의 임성회복력과 MS 유지능력 및 $F_1$ 유용형질의 Heterosis 발현 (Studies on the Heterosis Breeding in Rapeseed Using Cytoplasmic Genic Male Sterility 4. The Effects of Improved Domestic Lines as Pollen Parents for Fertility Restoration, Maintenance of MS Lines and the Heterosis Expression in Economic Characters in $F_1$'s.)

  • 이정일;권병선;채영암
    • 한국작물학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.73-80
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    • 1980
  • 유채의 $F_1$ 수량이 획기적으로 증수되고 있으나 유질과 유박의 성분이 개량된 $F_1$ 육성 보급하는 것이 가장 바람직한 일이라 하겠다. 필자 등은 유질과 유박의 성분이 완전 개량된 세포질 유전자적 웅성불임 계통을 개발한 바 있다. 그러나 화분친으로 이용할 수 있는 성분개량 품종수는 극히 적다. 따라서 국내 육성계통중 성분이 개량된 O-erucic acid, Low-glucosinolate 계통을 화분친으로 이용하는 문제를 검토코저 511육성 계통을 공시하여 $F_1$ 의 임성회복력과 $F_1$의 유용형질의 Heterosis 발현에 대해 조사하였다. 1. MS를 이용한 $F_1$ 임성회복력에서 공시 화분친중 81%의 계통들이 완전 임성회복 유전자를 가지고 있었으며 부분 임성회복 품종이 5%, 비회복 계통이 14%에 불와해서 국내 육성계통들의 임성회복능력이 매우 높은 것으로 밝혀졌다. 2. 비회복 육성계통중 11계통은 Fertility index가 1~3으로 웅성불임 계통의 불임성을 유지하는 능력을 가지고 있어 성분개량 유지계통으로 다양하게 활용할 수 있게 됐다. 3. 이들 MS의 Maintainer는 대부분 핵내 유전자가 Sterile인 Isuzu, Bronowski, 유달, Chisaga에 유래하고 있었다. 4. $F_1$의 Heterosis 발현에서 개화기와 초장은 대부분 중간친보다 늦어지고 긴 경향이며 평균 중간친보다 4일 늦었으며 초장은 45cm나 길었다. 5. 수량구성 형질들은 협장과 1협결실립수만이 중간친보다 짧거나 같은 외는 모든 형질들이 월등히 많고 긴 방향으로 발현하였다. 6. 특히 분지수와 수장 등이 크게 $F_1$ Heterosis를 발현하였을 뿐만 아니라 1 수협수에서도 중간친보다 8개나 더 많았다. 7. 국내 육성계통을 화분친으로 공시한 $F_1$의 10a당 수량성은 511조합의 $F_1$중 91%가 다수성 강세를 발현하는데 그 중에서 10a당 450kg이상 560kg나 증수는 조합만도 11조합이 있었다.

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진주조의 영양과 이용 및 생산성 (Nutrition, Utilization and Productivity of Pearl Millet Hybrids Developed in Korea)

  • 최병한;박근용;박래경
    • 한국작물학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.103-114
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    • 1994
  • Pearl millet is a $C_4$ plant and summer crop originated from west Africa, and the sixth most important cereal in the world and the most widely cultivated millet in the semi-arid tropics as a major staple food crop. Its grain of higher quality protein is used to make unleavened bread chapatis and prepared as gruel, dumplings, couscous and beer. It is also used as animal feed and forage in both temperate and tropical regions because it has a capability to grow well not only in the fertile soil, but also in the poor and dry soil. Most of the current breeding procedures used in pearl millet are aimed at maximum exploitation of hybrid vigor for both grain and forage yields in Korea. Pearl millet is ideally suited for exploitation of heterosis using cytoplasmic male sterile lines as seed parent, and fertile inbred lines and open-pollinated cultivars as pollen parent. Pearl millet hybrids developed in Korea produced 3 to 7 tons of grain and 100 to 150 tons of green fodder per hectare.

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Identification of a Third Haplotype of the Sequence Linked to the Restorer-of-fertility (Rf) Gene and Its Implications for Male-Sterility Phenotypes in Peppers (Capsicum annuum L.)

  • Min, Woong-ki;Lim, Heerae;Lee, Young-Pyo;Sung, Soon-Kee;Kim, Byung-Dong;Kim, Sunggil
    • Molecules and Cells
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    • 제25권1호
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    • pp.20-29
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    • 2008
  • Cytoplasmic male sterility (CMS), one of the most important traits in crop breeding, has been used for commercial seed production by $F_1$ hybrid cultivars of pepper (Capsicum annuum L.). To develop reliable molecular markers for allelic selection of the Restorer-of-fertility (Rf) gene, which is known to be a major determinant of pollen fertility restoration in peppers, a sequence of approximately 10 kb flanking an RAPD fragment closely linked to the Rf locus was obtained by genome walking. A homology search revealed that this sequence contained an LTR retrotransposon and a non-LTR LINE-like retrotransposon. Sequencing of this Rf-linked region to search for polymorphisms between a dominant and recessive allele revealed 98% nucleotide sequence identity between them. A third polymorphic haplotype of the Rf-linked sequence, which has 94-96% nucleotide sequence identity with the two previously isolated haplotypes, was identified among a large number of breeding lines. Utilizing polymorphic sequences in the haplotypes, PCR markers were developed for selection of particular haplotypes and used to examine the distribution of the haplotypes in diverse breeding lines, cultivars, and C. annuum germplasms. Surprisingly, the third haplotype was the predominant type in C. annuum germplasms, while its frequency in $F_1$ hybrid cultivars was relatively low. Meanwhile, analysis of breeding lines whose Rf allele genotypes and male-sterility phenotypes were already known revealed that the third haplotype was mainly present in exotic breeding lines that cause unstable male-sterility when combined with sterile cytoplasms.