• 제목/요약/키워드: Cytoplasmic-genetic male sterility

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세포질 유전자적 웅성불임계통을 이용한 유체 Heterosis 육종 개발에 관한 연구 제2보 웅성불임계통에 Non-Isogenic Maintainer를 활용한 유체 3원교잡F_1의 형질발현과 F_1종자생육 (Studies on Heterosis Breeding in Rapeseed Using Cytoplasmic Male Sterility 2, Agronomic Characteristics of F_1 Seed Production Procedure in the Three-way Crossing of Cytoplasmic-genetic Male Sterile, Non-Isogenic Maintainer and Restorer on Rape (Brassica napus L.))

  • 이정일;권병선
    • 한국작물학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.49-57
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    • 1980
  • A $F_1$ hybrid out of 143 crosses of rape (Brassica napus) using cytoplasmic-genetic male sterility yielded 5.18 tons per hectare. European and native varieties used, were found out to have 78% and 58% of genes restoring fertility, respectively. The $F_1$ hybrids of three way cross using non-isogenic maintainer showed higher heteroses than those of double cross. To produce F 1 hybrids of three way cross, three stages of crossing operations are needed and seeds produced from about 60 hectares can be covered to 60, 000 hectares.

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Restorer Genotype for Male Sterile Cytoplasm of Genetic Resources Moderately Resistant to Phytophthora capsici in Capsicum Pepper

  • Kim, Byung-Soo;Ahn, Joon-Hyung;Lee, Jae-Moo;Park, Dong-Guen;Kim, Hye-Yeon
    • 원예과학기술지
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    • 제30권1호
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    • pp.73-78
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    • 2012
  • KC00256, KC00406, KC00462, KC00463, KC00820, and KC00821, the genetic resources that have previously been reported as moderately resistant to Phytophthora capsici, as well as the line KC01322, a new source of moderate resistance introduced from Laos, were tested against two strains (Pc003 and Pc005) of P. capsici. We also determined the nuclear restorer genotypes of these lines, in regards to their interaction with cytoplasmic male sterility, through crossing the resources with cytoplasmic male sterile Punggok-A (Srfrf) and determining the fertility of the $F_1$ hybrids. The studied lines exhibited a low level of resistance to both the strains of P. capsici compared to highly resistant CM334, but their response was fairly consistent for both P. capsici strains. KC00406, KC00462, KC00463, and KC01322 produced stable, male fertile $F_1$ plants indicating that they are restorers with genotype N(S)RfRf. KC00821 produced male sterile $F_1$ plants and was identified as a maintainer with genotype Nrfrf. The $F_1$ plants of the KC00820 cross, however, set a few male fertile flowers in the greenhouse at seedling stage, then became male sterile after being transplanted to the plastic greenhouse soil in May and remained so to the end of the growing season. Therefore, KC00820 is an unstable maintainer with genotype Nrfrf. The moderate resistance exhibited by these genetic resources may be integrated into breeding programs aimed at promoting higher levels resistance via recurrent selection or hybridization.

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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Cleaved Amplified Polymorphic Sequence and Amplified Fragment Length Polymorphism Markers Linked to the Fertility Restorer Gene in Chili Pepper (Capsicum annuum L.)

  • Kim, Dong Sun;Kim, Dong Hwan;Yoo, Jae Hyoung;Kim, Byung-Dong
    • Molecules and Cells
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    • 제21권1호
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    • pp.135-140
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    • 2006
  • Cytoplasmic male sterility (CMS) in plants, which is due to failure to produce functional pollen, is a maternally inherited trait. Specific nuclear genes that suppress CMS, termed fertility restorer (Rf) genes, have been identified in several plants. In this study, Rfl-inked molecular markers in pepper (Capsicum annuum L.) were detected by bulked segregant analysis of eight amplified fragment length polymorphisms (AFLPs). Only AFRF8 was successfully converted to a cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) marker. This was named AFRF8CAPS and genotype determination using it agreed with that obtained with the original AFRF8. A linkage map with a total size of 54.1 cM was constructed with AFRF8CAPS and the seven AFLP markers using the Kosambi function. The AFRF8CAPS marker was shown to be closest to Rf with a genetic distance of 1.8 cM. These markers will be useful for fast and reliable detection of restorer lines during $F_1$ hybrid seed production and breeding programs in pepper.

세포질적 유전자적 웅성불임을 이용한 벼 일대잡종 육성연구 II. 수도 IR36ms의 웅성불임 유전자 이전에 의한 한국 수도품종의 웅성불임 계통 육성 (Studies on Breeding of $F_1$ Hybrid Rice Using the Korean Cytoplasmic and Genetic Male Sterile Rice II. Breeding of Genetic Male Sterile Rices Having Backgrounds of Korean Cultivars by Transferring the Male Sterility Gene of IR36ms)

  • 서학수
    • 한국작물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.74-77
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    • 1986
  • 단순열성 유전자에 의한 GMS민 IR36ms에 가야벼, 남풍벼, 신광벼 및 수원 296 등 4개 한국 수도품종을 각각 4회 연속 Bulk로 교잡시킨 BC$_3$F$_2$에서 웅성불임 개체를 얻어서 여기에 각 반복친을 1회 더 Backcross시킨 BC$_4$F$_2$세대에서 웅성불임 개체들을 선별하였다. 여기에 각 반복친을 교잡시켜 4품종의 Msms 유전자형을 얻고 이를 다시 BC$_4$F$_2$에서 선발한 웅성불임 개체(msms)에 교잡시키므로서 가야벼ms, 남풍벼ms, 신광벼ms 및 수원 296ms를 육성하였다. 이들 4개 웅성불임 계통들의 주당수수, 수당영화수, 출수기 및 수장은 모품종과 차이가 있었으나 웅성불임 계통들의 간장은 모품종에 비하여 단축되었다. 동일한 웅성불임 유전자를 가진 GMS 계통도 반복친에 따라 자연교잡 정도의 현저한 차이가 있었다. 가야벼ms는 11.5%, 남풍벼 ms는 13.1%, 신광벼ms는 1.9% 그리고 수원 296ms는 12.7%의 자연교잡율을 나타내었다. 화분친으로부터 15~90cm 거리 내에서는 가야벼 mS 및 남풍벼ms의 자연교잡율의 거리에 따른 차가 인정되지 않았다.

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양질 다수성 일대잡종 벼 육성 연구 I. 우리나라 품종 배경의 세포질-유전자적 웅성불임 및 임성회복 계통 육성 (Breeding Hybrid Rice with Good Quality and High Yield I. Breeding of Cytoplasmic-Genetic Male Sterile and Restorer Lines with Backgrounds of Korean Rice Varieties)

  • 서학수;송유천
    • 한국작물학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.413-417
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    • 1993
  • 우리나라 japonica 벼의 일대잡종을 다양하게 육성할 목적으로 세포질 유전자적 웅성불임인 BTCMS에 대한 임성회복력이 있는 계통 AR-3을 교잡하여 그 F1을 모본으로 하고 조ㆍ중ㆍ만생의 한국 japonica형 벼 4품종씩을 교본 반복친으로 5회 backcross하여 우리나라 벼 품종 배경의 우엉불임 계통과 임성회복계통을 육성하고 이들의 주요 작물학적 특성을 각각의 반복친과 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 우리나라 japonica형 품종의 배경을 갖는 세포질 유전자적 웅성불임계통을 조ㆍ중ㆍ만생군으로 각각 4개씩 도합 12계통 육성하였으며, 동일한 품종의 배경을 갖는 임성회복계통친도 조ㆍ중ㆍ만생군으로 각각 4개씩 12계통 육성하였다. 2. 육성된 웅성불임계통은 조중군에서 소백벼 A, 오대벼,A, 관악벼A, 대성벼A, 중생군에서 화진벼A, 팔달A, 수원 224A, 이리 386A, 만생군에서 낙동벼A, 팔굉A, 화청벼A 및 밀양 97A 등으로 명명하였다. 3. 육성된 임성회복계통은 조생군에서 소백벼R, 오대벼R, 팔달R, 수원 224R, 이리 386R, 만생군에서 낙동벼R, 팔굉R, 화청벼R 및 밀양 97R 등으로 명명하였다. 4. 육성된 웅성불임계통들은 반복친(불임유지친)에 비하여 간장이 단축되는 경향이었으나 출수기, 수장 및 수량구성요소 등은 대체로 비슷하였다. 5. 육성된 임성회복계통들은 반복친과 비교하면 대체로 간장, 수장, 수량구성요소 및 수량의 차이가 없었다.

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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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Plant Regeneration of B.juncea Through Plant Tissue and Protoplast Culture

  • Lian, Yu-Ji;Lim, Hak-Tae
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제3권1호
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    • pp.27-31
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    • 2001
  • New types of cytoplasmic male sterility in Brassica species would be very useful for the production of F$_1$, hybrid seeds. Leaves and stems of rapid cycling stock of B.juncea (CrGC4-3) containing Anand CMS were used as experimental materials for plant regeneration from protoplast culture. Very high plant regeneration rate (85%) was found in the Kao & Michayluk medium supplemented with 2 mg/L zeatin, 0.5 mg/L BAP, and 1 mg/L NAA when only leaf, not stem, segments were cultured. Protoplasts were isolated from leaves using mixtures of enzymes (1% Cellulycin, 0.5% Macerozyme) in 0.4 M mannitol and 50 mM $CaCl_2$.$2H_2$O. Mcrocalli induced from protoplasts were transferred to the shoot regeneration medium containing 2 mg/L BAP, 2 mg/L zeatin, and 0.5 mg/L NAA. After 60 days of initial protoplast culture, regenerated plantlets were obtained, acclimatized, transplanted into the pots, and grown up to the flowering stage.

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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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벼 유전자적 웅성불임-심백 돌연변이체의 특성과 그를 이용한 일대잡종 육성체계 (Agronomic Characteristics of A Mutant for Genic Male Sterility-Chalky Endosperm and Its Utilization on $F_1$ Hybrid Breeding System in Rice)

  • 고희종;허문회
    • 한국작물학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.684-696
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    • 1995
  • 화청벼에서 유기시킨 심백경유 및 유전자적 웅성불임 돌연변이계통에 있어서 두 특성간의 상호관련성을 검토하였고, 종실의 몇가지 이화학적 특성을 밝혔다. 돌연변이계통의 생육형질과 불임의 안정성을 조사하였고 웅성불임화시 기를 추정하였다. 이들을 토대로 웅성불임종자의 조기 외관 식별에 의한 새로운 일대잡종품종 육성체계를 구상하였고 자연교잡율도 검토하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 심백 및 유전자적 웅성불임 돌연변이는 다면발현 효과를 가진 단순열성유전자에 의해 지배되었다. 즉 이 돌연변이계통이 교잡된 분리집단에서 심백종자는 곧 웅성불임종자임을 확인하였다. 2. 심백종자는 외형과 크기는 정상종자와 동일하였으나 배유 중앙부위의 전분결정조직이 성기고 전분입자 모양도 원형~타원형 이었다. 따라서 1,000립중, 절대밀도, 경도 등이 정상종자에 비해 유의하게 낮아졌다. 3. 심백종자의 단백질함량과 알칼리 붕괴도는 정상종자와 동일하였으나 아밀로스함량이 유의하게 낮아졌고, 호응집성에서는 상당히 harder gel 특성을 보였다. 4. 웅성불임식물체는 정상식물체에 비해 초장 및 간장이 현저히 단축되었고 이삭추출이 불량하였으며 주당수수가 유의하게 적었다. 5. 화분발육단계 중 웅성불임화시기는 감수분열기 이전인 것으로 추정되었고, 이 웅성불임은 온도나 일장에 관계없이 항상안정적이었다. 6. 이 돌연변이체를 이용하여 일대잡종을 육성하는 체계를 구상하였고, 그 효율을 세포질적-유전자적 웅성불임(CGMS)이나 환경감응 유전적 웅성불임(EGMS) 등을 이용하는 체계와 비교하였다. 7. 분리집단에서 정조상태로 웅성불임증자를 선별시 비중선 단독으로는 비중 1.14~l.16 g/cm 에서 순도 85~90% 웅성불임종자의 순도로 웅성불임종자를 선별할 수 있었는데, 10~15%의 흔입된 정상종자는 파종 후 유묘 또는 일대잡종생산포에서 생육상태 판정으로 용이하게 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 8. 웅성불임계통의 자연교잡율은 수분조작처리구(GA$_3$ 처리+지엽절단+rope 사용 화분털기)에서 화분친 2열, 웅성불임 1열 재식시 17.3%로 가장 높았다.

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