• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.120-125
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• 2005

Continuous degradation of forest in both quality and quantity threatens wood security in the future. Thus in the future, most wood and pulp will be expected to be produced from plantation forests. We attempt to produce superior trees suitable for such plantations with maximum productivity in limited land area. Tree productivity could be enhanced either by promoting growth and wood quality or by reducing loss caused by abiotic and biotic stresses. Genetic transformation techniques may offer ways to improve the productivity by enabling trees to tolerate the stresses or to covert limited resources into big biomass. With the availability of information on various functional genes and gene transfer techniques, it should be possible to develop such trees. In this presentation, our work to produce such trees at Korea Forest Research Institute is briefly introduced.

• 한국작물학회지
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• 제56권2호
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• pp.167-176
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• 2011

Brown planthopper (BPH) is a serious insect pest of rice crop throughout rice growing countries, and yield loss due to its infection can be up to 60%. This study aimed to evaluate efficiency of molecular markers for screening BPH resistance accessions among 86 aromatic rice germplasm Eighty-six accessions of aromatic rice germplasm included two accessions of Tongil type (bred in Korea), 28 accessions of japonica type and 56 accessions of indica type. We applied eight STS markers (pBPH9, pBPH19, pBPH20, pBPH21, AJ09-b, RG457L, RG457B, and 7312.T4A) which were linked to four of BPH resistance genes, Bph1, Bph13(t), Bph10, and Bph18(t) respectively. One japonica type accession, 415XIr352, and six indica type accessions possessed one or four positive bands when tested with four STS markers linked to Bph1 gene. One indica type aromatic rice, Basmati9-93, showed the target bands linked to the Bph10 gene. The other accessions did not show same fragments as the respective resistant lines. Bph13(t) is the most widely introduced resistance gene and only one accession showed positive bands implying that this accession might harbor Bph10 and Bph18(t) genes. Three aromatic accessions, Domsiah, Khao Dawk Mali 105 and 415XIr352 showed gene pyramiding of Bph1 and Bph13(t). Two indica aromatic rice, Ds 20 and Basmati 9-93, possessed at least two BPH resistance genes, Bph1, Bph18(t) and Bph13(t), Bph18(t), respectively. These results indicates that aromatic rice germplasm have narrow diversities of BPR resistance genes.

• 한국육종학회지
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• 제51권3호
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• pp.263-276
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• 2019

'신진백'은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 벼흰잎마름병에 대한 저항성원을 다양화하고 저항성 유전자 집적을 통해 저항성이 향상된 고품질 중만생 벼 품종을 개발하고자 육성되었다. 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3와 xa5를 가지고 있는 '익산493호'(품종명 '진백')를 모본으로 하고 최고품질 품종이면서 Xa3를 보유하고 있는 '호품'과 야생벼 O. longistaminata에서 유래한 저항성 유전자 Xa21를 자포니카 우량계통 '수원345호' 유전배경으로 도입한 근동질 계통 'HR24670-9-2-1'간 F₁을 부본으로 삼원교배하여 육성되었다. 계통육성과정 중 벼흰잎마름병에 대한 저항성 생물검정과 분자표지를 활용한 저항성 유전자 도입여부 확인을 통해 저항성 유전자가 집적된 계통을 선발하여 생산력 검정시험과 지역적응성 검정시험을 거쳐 개발되었다. '신진백'은 보통기 보비재배에서 평균 출수기 8월 19일로 '남평'에 비해 4일 늦은 중만생종으로 간장이 70 cm로 '남평'보다 6 cm 작은 단간 내도복 품종이다. '신진백'은 우리나라 최초로 Xa21 저항성 유전자가 도입되었으며, 세 개의 저항성 유전자 Xa3, xa5, Xa21이 집적된 실용적인 재배품종으로 병원성이 강한 K3a 균계를 포함하여 우리나라 벼흰잎마름병균에 광범위 고도 저항성을 반응을 나타냈다. 또한 도열병과 줄무늬잎마름병에도 강한 복합 내병성으로 친환경 재배 적성을 갖추고 있다. '신진백'은 '남평'과 비슷한 수량성을 나타냈다. '신진백'은 쌀의 외관품위가 좋고 밥맛이 양호하며 도정 특성이 우수하여 벼흰잎마름병 저항성 품종의 품질 향상에 기여하였다. '신진백'은 새로운 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa21를 열악형질 수반없이 재배품종으로 도입하였으며 세 개의 저항성 유전자를 집적함으로써 벼흰잎마름병균에 광범위 고도 저항성을 확보한 복합 내병성 품종으로 벼흰잎마름병 발병상습지 재배에 적합하며 벼흰잎마름병 저항성 향상을 위한 육종사업에 활용되고 있다(품종보호권 등록번호: 제7273호; 2018. 6. 25.).

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.147-147
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• 2017

Rice is one of the major staple food in Asia, covering around half of the world population. More than 40% of rice cultivation area are subject to abiotic stresses such as drought, submergence and phosphate deficiency. Pyramiding useful genes into elite variety is a promising strategy to develop tolerance varieties to multiple abiotic stresses. However, some genes are not functionally compatible when they are introgressed into the same elite variety. Here, we tested the functional compatibility of Sub1 and Pup1, major QTLs for tolerance to submergence and phosphate (P)-deficiency conditions, respectively. Phenotypic analysis revealed that IR64-Sub1 Pup1(SP1) plants harboring both Sub1 and Pup1 QTLs showed significant tolerance to submerged conditions, similarly in IR64-Sub1 (Sub1) plant, while SP1 plants failed to tolerate to P-deficiency conditions; only IR64-Pup1 (Pup1) showed strong P-deficiency tolerance phenotype. In submerged conditions, the expression levels of Sub1A and PSTOL1, major genes for Sub1 and Pup1 QTLs, respectively, were not significantly different in between Pup1 and SP1 plants. On the other hand, the expression of both Sup1A and PSTOL1 was significantly downregulated in P-deficiency conditions, suggesting that Sub1 and Pup1 repressed gene expression each other in P-deficiency conditions. These results suggest Pup1 does not compromise the Sub1 function in submerged conditions while Sub1 suppresses the function of Pup1 in (P)-deficient condition, possibly by regulating transcript level of Pup1. In conclusion, Sub1 and Pup1 are functionally compatible in terms of submergence tolerance but not in P-deficiency conditions. Further analysis need to be performed to elucidate how Sup1 suppresses the function of Pup1 in P-deficiency conditions.

• 한국작물학회지
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• 제32권4호
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• pp.462-465
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• 1987

서광벼/밀양5004, HR 1619-6-2-1-2-2 /밀양5004 및 55061/IR 19735-5-2-3-2-1등 3개 조합의 F$_1$ 잡종과 이들 양친품종들의 혼묘를 각각 도열병 race IA-61, IB-47, IC-13 및 IH-1 등의 단독 race와 IC-13과 IA-61, IC-13과 IB-47 및 IC-13과 IH-1 등 2 race씩의 혼합 inoculum으로 접종시켜 이들의 잎도열병 발병반을을 검토하였다. 3개 조합의 양친품종들은 단독 race에 대해서 서로 다른 반응을 보여 각각 서로 다른 저항성 유전자의 지배를 받는 것으로 나타났다. 이들 서로 다른 정항성 유진자를 가진 양친품종들은 반응이 다른 2 race 씩의 혼합 inoculum에 대해서 모두 이병성이었으나 이들간의 F$_1$ 잡종은 모두 저항성이었다. 저항성 유전자가 서로 다른 양친품종간의 F$_1$ 잡종은 저항성 유전자의 집적효과로 인해 양친보다 광범한한 저항성을 나타내었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 추계국제학술대회
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• pp.64-64
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• 2020

Bakanae disease, caused by several Fusarium species, imposes serious limitations to the productivity of rice across the globe. The incidence of this disease has been shown to increase, particularly in major rice-growing countries. Thus, the use of high resistant rice cultivars offers a comparative advantage, such as being cost effective, and could be preferred to the use of fungicides. In this research, we used a tropical japonica rice variety, Zenith, a bakanae disease resistant line selected as donor parent. A RIL population (F_8:9) composed of 180 lines generated from a cross between Ilpum and Zenith was used. In primary mapping, a QTL was detected on the short arm of chromosome 1, covering about 3.5 Mb region flanked by RM1331 and RM3530 markers. The resistance QTL, qBK1^Z, explained about 30.93% of the total phenotype variation (PVE, logarith of the odds (LOD) of 13.43). Location of qBK1^Z was further narrowed down to 730 kb through fine mapping using additional RM markers, including those previously reported and developed by Sid markers. Furthermore, there is a growing need to improving resistance to bakanae disease and promoting breeding efficiency using MAS from qBK1^Z region. The new QTL, qBK1^Z, developed by the current study is expected to be used as foundation to promoting breeding efficiency with an enhanced resistance against bakanae disease. Moreover, this study provides useful information for developing resistant rice lines carrying single or multiple major QTLs using gene pyramiding approach and marker-assisted breeding.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.267-267
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• 2022

Glutinous rice is a key grain quality trait occupying an important part during rice processing in most rice growing areas. Amylose content (AC) of rice determine eating quality which is one of the major traits in rice breeding program. In this study, a gene pyramiding approach was used to introduce two dull genes, responsible for low amylose contents, for glutinous rice breeding using marker assisted selection (MAS). Two dull genes were located on chromosome 6 (wx-mq, AC: 12.7 %) and chromosome 10 (du1, AC: 10.3%), respectively. To test whether these two dull genes have an epistatic interaction, we developed an F₂ population by crossing two nearly isogenic lines(NILs) harboring wx-mq and du1. Gene based marker and KASP marker were used to select NILs(NIL-nor, NIL-wxmq, NIL-du1, and NIL-wxmq/du1) from the F2 population. A two-way ANOVA revealed an epistatic interaction between the two genes in the F2 population. The mean of Amylose contents for NIL-nor, NIL-wxwq, NIL-(du1, and NIL-wxmq/du1 were 17.3%, 12.5%, 9.7%, and 7.2%, respectively. This interaction was confirmed by an analysis of NILs indicating that both genes are involved in the same genetic mechanism controlling amylose contents. This result will be useful for rice breeding related to amylose content.

• 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.

• 한국육종학회지
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• 제42권4호
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• pp.390-396
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• 2010

본 연구는 국내 수집 잡초성벼에 존재하는 잎도열병 저항성 관련 유전자를 탐색하고, 이 저항성유전자와 연관된 분자 마커를 탐색하는 것이다. 도열병에 감수성인 자포니카 품종인 낙동벼와 도열병에 강한 잡초성벼인 강화앵미11을 교잡하여 120개 RILs를 육성하여, 도열병 균주반응과 잎도열병 밭못자리검정을 통한 저항성 유전자 탐색에 이용하였다. 1. 총 45개 도열병 균주를 이용하여 양친들을 검정한 결과, 잡초성벼 강화앵미11은 25개 균주에 대하여 저항성 반응을 보였고, 낙동벼는 1개의 균주에만 저항성 반응을 보였다. 2. 강화앵미11이 저항성반응을 보이는 25개 균주 중에서 90-008등 9개 균주를 선발하여 120개 RILs에 대한 도열병 균주에 대한 저항성반응을 조사한 결과, 대부분의 RILs이 저항성반응으로 치우친 경향을 보였으며, 수원, 철원 및 남양 잎도열병 밭못자리 검정포장에서 실시한 120 RILs의 저항성반응 분포도 도열병 균주반응에서 나타난 결과와 유사한 경향을 보였다. 3. 12번 염색체 OSR32-RM101 영역에서 90-008, 97-268, 93-456, 04-226, 03-177 및 87-138 도열병 균주와 수원, 철원, 남양 지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자를 탐색하였으며, 이 저항성 유전자는 강화앵미11에서 유래되었고, 표현형변이를 60%이상 설명하는 주동유전자인 것으로 추정된다. 4. 90-008균주와 남양 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자는 12번 염색체 외에 11번 염색체에서도 탐색되었으며, 93-456 균주와 철원, 수원지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성유전자는 7번과 11번 염색체에서도 탐색되었고, 이들 저항성유전자는 낙동벼 대립유전자에 의해 저항성이 증가되었다.