• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.179-184
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• 2004

본 연구에서는 1998년부터 2003년 하계까지 약배양 기법 및 콜히친 처리를 이용하여 개발한 '삼강벼/낙동벼' DH(doubled-haploid) 183계통의 주요 농업 형질을 조사$.$분석하였다. DH 집단의 주요 농업형질을 조사한바 초장, 간장, 수장, 삼절간장, 수수 및 출수일수는 양적형질의 특징인 넓은 범위의 변이폭, 연속적인 빈도 분포양상 및 양친을 초월하는 초월분리 현상을 보였다. SSR 마커를 이용한 유전자지도의 작성에는 양친에 다형성을 나타내는 136개의 마커를 사용하였다. 작성된 유전자 지도는 전체 길이가 1,909cM이었으며, 마커간 평균길이는 14 cM을 나타내었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권2호
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• pp.75-82
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• 2013

Haploids are plants with a gametophytic number of chromosomes in their sporophytes. Androgenesis occurs from asymmetric division of pollen grains into generative cells and vegetative cells, followed by re-entry of the vegetative cell during S-phase, which causes microspores progress into G2/M transition in culture. One of the most interesting features of haploids is the possibility to produce doubled haploid (DH) individuals. Doubled haploidy is extremely useful to plant breeders because it enables shortened breeding periods and efficiency in selection of useful recessive agronomic traits. Doubled-haploid technology is not only applicable to breeding, but also to transformation programs of desired genes. In addition to practical breeding programs, DH lines provide useful materials of fundamental genetics including exploitation of QTLs and genes conferred with various agronomic traits by establishing DH populations. This paper provides historical overviews on androgenesis and describes several mechanisms associated with pollen embryogenesis, including mode of actions in pollen embryogenesis, mechanisms of chromosome doubling and factors affecting androgenesis. We also discuss recent progress in application of haploids to breeding, genes associated with in vitro response and drawbacks to anther culture for application of doubled haploids in crop breeding.

• 한국작물학회지
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• 제52권2호
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• pp.123-128
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• 2007

Demand for high quality rice has always been a major factor in the international rice marketing. In the present study, doubled haploid (DH) population derived from anther culture of a Tongil/japonica hybrid was used for genetic analysis of rice grain quality. The average values of DH lines for grain weight, grain length and the ratio of grain length to width were near the mid-parent value. More than 40% DH lines showed transgressive segregation for grain weight, length, amylose and lipid content, but less than 10% DH lines observed on ratio of length to width and grain thickness were transgressive segregation. Correlation analysis between appearance qualities and physicochemical characters indicated that grain width and grain thickness both significantly and negatively correlated to protein and lipid content. A highly significant negative correlation between protein content and amylose content was observed.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 1997년도 춘계 학술대회지
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• pp.24-25
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• 1997

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.37-37
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• 2015

Kimchi cabbage (Chinese cabbage), radish and Cabbage are major Brassicaceae vegetables in Korea. Especially, we can easily develop whole plant from one microspore in Kimchi cabbage. To develop clubroot resistant doubled-haploid (DH) inbred lines, we pollinated a clubroot resistant turnip of 'IT 033820' with a Kimchi cabbage (Chinese cabbage) inbred of 'BP 079'. More than 85 DH inbred lines were developed from this combination. We screened about 400 materials including these DH inbred lines, commercial cultivars and breeding materials during 3 years using hydroponic system after inoculating single spore isolation race 4(SSI-04) inoculate. One inbred line derived from this combination selected as clubroot resistant and registered as 'Wonkyo20036ho'. We inoculated 26 DH inbred lines derived from 'Zoong-baek 2ho' using SSI-4, the percent of resistant plants varied from 0 to 83%. However the horticultural traits of highly resistant DH inbred line was poor. Thus we selected one DH line showing 77% resistant with yellow inner leaf and maid good head, was registered as 'Wonkyo20034ho'. Another DH inbred line derived from Korean variety of 'Wol-dong' showing 86% resistant was registered as 'Wonkyo20037ho'. Other DH inbred lines were derived from Chinese cultivar of 'Choon-hi-go-hang-wang' and 'Hwang-shim-zo48' showed 80 and 71% resistant, respectively, was also selected for registration. Even though DH inbred lines derived from turnip showed highly resistant to SSI-04 and provincial inoculate, they showed poor characteristics in horticultural traits. However, commercial seed companies showed interesting for adapting these DH inbred lines in commercial breeding.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권3호
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• pp.169-174
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• 2012

Quantitative trait loci (QTLs), which were related to the ability of callus induction and plant regeneration in seed culture of rice, were analyzed using a mapping population from a cross between the rice cultivars 'Samgang' (tongil type) and 'Nagdong' (japonica). A tongil type rice cultivar, 'Samgang' showed lower frequency (20%) of plant regeneration than that (35%) of japonica rice, 'Nagdong'. Transgressive segregations were observed for the ability of callus induction and plant regeneration from the seed-derived calli of 58 doubled haploid (DH) lines. The ability of plant regeneration of 58 doubled haploid lines showed a continuous distribution with comparatively wide range (10.0 to 66.7%) of variation. Composite interval mapping analysis was used to identify the QTLs controlling callus induction and plant regeneration ability. Four significant QTLs, qCWS6, qCWS8, qCWS9 and qCWS11, associated with callus weight per seed were detected on chromosomes 6, 8, 9, and 11 with LOD values of 3.30, 2.60, 2.70 and 2.43, explaining 36% of the total phenotypic variation. Three significant QTLs, qPR1, qPR6, and qPR11, for the ability of plant regeneration were located on chromosome 1, 6, and 11 at LOD score of 2.25, 2.15 and 2.55, accounting for 24 % of the total phenotypic variation. The present study should be useful for improving the efficiency of plant regeneration in tissue culture of indica rice by means of marker-assisted selection.

• 한국작물학회지
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• 제54권2호
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• pp.165-171
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• 2009

The objective of this study was to characterize the main-effect QTLs, epistatic QTLs and QTL-by-environment interactions (QE), which are involved in the control of protein content. A population of 120 doubled haploid (DH) lines derived from a cross between 'Samgang' and 'Nagdong', was planted and determined for protein content over three years. Based on the population and a genetic linkage map of 172 markers, QTL analysis was conducted by WinQTLcart 2.5 and QTLMAPPER. Three main-effect QTLs affecting protein content of brown rice were detected from 2004 to 2006 on chromosomes 1 and 11. The qPC11.2 was repeatedly detected across two years. Seven pairs of epistatic loci were identified on eight chromosomes for protein content and collectively explained 39.15% of phenotype variation. These results suggest that epistatic effects might be an even more important component of the genetic basis for protein content and that the segregation of the DH lines for protein content could be largely explained by a few main-effect QTLs and many epistatic loci.

• 한국작물학회지
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• 제48권6호
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• pp.419-423
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• 2003

우리나라 자포니카 품종의 흰잎마름병 저항성 유전자와 연관된 마커를 탐색하기 위하여, 밀양121호, 밀양123호 및 HB10624-AC5 등을 교배친으로 한 두 조합의 약배양 계통을 재료로 흰잎마름병 저항성 유전자(Xa-1 and Xa-3)와 DNA 마커간의 연관분석을 통하여 유전자 지도를 작성하고자 수행하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. $\textrm{K}_1$ 균주에 대한 흰잎마름병 저항성 검정결과, 밀양121호/HRl1650-1-4-2에서는 저항성과 감수성이 1:1로 분리하였으며, 밀양123호/HR10624-AC5 조합의 $\textrm{K}_1$ 및 $\textrm{K}_3$ 균주에 대한 검정결과는 각각 3:1과 1:1로 분리하여 이론치에 합당하였다. 2. 교배친에 대하여 DraI. HindIII, EcoRI, EcoRV, PstI등 5가지 제한효소에 대한 다형현상을 검정한 결과, RZ590, RG303, RZ536 등 3개의 마커가 다형현상을 나타내었다. 3. 흰잎마름병 포장저항성 검정결과와 RFLP 마커와의 연관분석 결과 Xa-1 유전자는 RZ590과 4번 염색체 상에서 3.1$\times$1.5 cM으로 연관되어 있었으며, Xa-3 유전자는 Rz536 및 RG303과 11번 염색체 상에서 각각 7.6$\times$2.3 및 16.0$\times$3.2 cM으로 연관되어 있었다. 4. 11번 염색체 상에서 Xa-3와 Rz536 및 RG303은 "Xa-3-RZ536-RG303" 순으로 위치하였다.순으로 위치하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.12-20
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• 2016

DNA 염기서열 분석기술의 진보는 많은 근본적인 생명현상을 이해하는데 기여해왔다. 유례없는 저비용에 염기서열을 대량으로 분석을 할 수 있게 되어 단일 규모의 실험실에서도 관심이 있는 종의 신규유전체를 해독할 수 있다. 게다가 유전집단의 전체 염기서열을 편향되지 않은 채 분석하여 무수한 분자마커를 발굴할 수 있게 됨에 따라 집단유전학 연구도 두드러지게 가속화되어 왔다. 그러나 식물의 유전체가 이형접합성, 반복염기서열, 배수성과 같은 복잡한 특성이 있다는 것을 고려해 볼 때 기술이 매우 빠르게 진화함에 따라 적절한 개체 혹은 집단을 확보하는 것이 식물 연구에서 주요한 문제가 되었다. 이러한 난제는 오래되었지만 매우 효율적인 기술인 반수체 육성을 통하여 극복될 수 있을 것이다. 정상적인 개체가 갖는 염색체의 절반을 보유하는 반수체 식물은 주로 자방이나 화분과 같은 배우체 세포를 배양함으로써 빠르게 구축될 수 있다. 뒤이은 반수체 식물의 염색체 배수화는 완벽한 동형접합성을 보이는 안정된 배가반수체를 만든다. 본 논문에서는 반수체 식물을 육성하고 판별하기 위한 고전적인 방법론을 요약할 것이다. 게다가 동원체의 히스톤을 후성적으로 조절함으로써 반수체를 유도하는 방법을 설명할 것이다. 마지막으로, 유전체 시대에 반수체 식물의 활용 방안을 유전체 해독과 집단 유전학의 측면에서 논의할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권1호
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• pp.74-81
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• 2022

유채(Brassica napus)는 배추와 양배추의 자연 교잡에 의해 만들어진 이질사배체 작물(AACC, 2n = 38)로, 유채유를 생산하는 기름 작물이다. 본 연구에서는 올레산 함량이 높은 유채 EMS26 계통과 J8634-B-30 계통의 잡종 1세대 소포자를 이용하여 배양을 실시하였고, 재분화 식물체의 배수성을 검정하고 배가반수체 집단을 선발하여 C18 지방산 조성을 분석하였다. 먼저 꽃봉오리의 크기에 따른 소포자 발달 단계를 확인하였으며, 소포자 배 발생 효율이 높은 1핵기 말과 2핵기 발달 단계를 보이는 꽃봉오리 크기는 2.6 ~ 3.5 mm였다. 본 크기의 꽃봉오리만을 이용하여 소포자 배양을 실시하였으며, 배양 10일 후에 구형배와 심장형배가 관찰되었다. 소포자배는 캘러스를 형성하여 2차배로 발달하였으며, 이후 발달된 multilobe로부터 108 계통의 재분화 식물체를 획득하였다. 재분화된 식물체의 배수성은 4배체가 66.7% (72계통)로 다수였으며, 8배체는 27.8% (30계통), 그리고 2배체는 5.6% (6계통)로 확인되었다. 각 배수성에 따른 기공 세포의 크기는 4배체, 8배체, 2배체 각각 25.5 ㎛, 35.6 ㎛, 19.9 ㎛로 나타나, 배수성과 세포 크기는 정의 상관관계를 보였다. 이중 4배체 배가반수체 식물체 62계통을 선별하여 지방산 조성을 분석한 결과, 평균 올레산(C18:1) 함량은 72.3%, 리놀레산(C18:2) 11.8%, 리놀렌산(C18:3) 6.2%로 나타났다. 특히 올레산 함량이 가장 높은 계통은 DH22 계통으로 77.6%였으며, 리놀렌산 함량은 DH19계통에서 13.4%로 가장 높았다. 또한 모부본 보다 높은 올레산과 리놀렌산 함량을 보이는 계통은 각각 5개와 14개로 초월 분리(Transgressive segregation) 현상을 보였다. 이렇게 확보된 배가반수체 유전 집단은 유채의 불포화 지방산 생합성 기작 및 관련 유전자 탐색에 활용 가능하며, 올레산 함유량이 높은 계통들은 고품질 유채유 생산 품종 육종 소재로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.