고추 탄저병은 국내외에서 고추 생산에 있어 많은 피해를 주는 병중의 하나로서, $Colletotrichum$ spp.에 의해 발생하며 현재 가장 많은 빈도를 나타내는 종은 $C.$$acutatum$으로 보고되고 있다. 살균제에 대한 내성이 있는 것으로 보고되어 저항성 품종의 육성이 요구되어지고 있다. 본 연구의 목적은 $Capsicum$$baccatum$ 종내 교잡을 통해 고추 탄저병 저항성 육종을 위한 MAS(marker assisted selection) 체계를 개발하는 기초연구로서 저항성과 관련한 QTL분석을 수행하였다. 저항성 검정결과 고추 탄저병저항성은 85%의 높은 광의의 유전력을 보였다. 양적형질 유전자좌 분석 결과 신뢰수준 이상의 LOD 수준을 보인 2개의 QTL($An8.1$, $An9.1$)이 탐색되었고, $R^2$가 2.04%와 14.36%이었다. 유전적인 효과는 $An8.1$은 상가적 효과가 0.46으로, $An9.1$은 상가적 효과가 -4.52로 나타났다. $An8.1$과 $An9.1$은 상처접종에 의해 나타나는 저항성 반응과 관련이 있는 것으로 생각되었다. 포장검정(08NR)과 관련한 QTL들은 신뢰수준이상의 LOD수준을 보이는 QTL은 탐색할 수 없었으나, $R^2$가 19.9%인 $An3.1$와 30.8%인 $An3.1$을 포함한 5개 QTL의 전체 $R^2$가 60.73%로 나타나 고추 탄저병저항성 유전과 관련한 인자가 다수 존재하는 것을 확인하였다. 따라서 이들 QTL은 더욱 정밀한 집단과 종간교잡 후대에서 적용성을 검정하여 고추 탄저병저항성 품종육성을 위한 MAS체계를 확립할 것이다.
미토콘드리아 ND2 유전자와 세 가지 tRNA (tRNA-M앙, tRNA-Trp, tRNA-Ala)들이 포함}는 mtDNA 절펀의 PCR-RFLP haplotyping 기법으로 제주도에서 사육하는 한국 재래돼지를 포함하는 5개 품종에 대한 유전적 다양성을 조사하였다. 몇몇 돼지 품종에서 mtDNA 상의 제한절편 길이의 다형성이 관찰되었다. HaeIll-와 Hinf1RFLP에서는 두 가지 제한절편 유형, Tsp509IRFLP에서는 네 가지 유형으로 각각 구분되었다. 발견된 제한절편 유형들을 조협하여 mtDNA haplotype으로 구분했을 때, 모두 네 가지 haplotype들이 발견되었고 집단에 따라 각기 다른빈도를 나타내였다. 하나의 동일한 haplotype mtWB가 한반도 야생멧돼지와 Large White 집단에서 관찰되었다. Duroc과 Landrace 품종들은 여러 모계 선조에서 유래되었을 것으로 추정되는 두 가지의 haplotype들을 가지고 있었다. 제주도에서 사육되고 있는 한국재래돼지 집단에서는 muD와 mtJN haplonpe들이 관찰되었는데, 이 중 mtJN은 빈도가 높고 집단 특이적이었다. 본 연구의 결과는 제주 돼지 집단의 형성에 적어도 둘 이상의 모계 선조가 참여했으며, 이후 동아시아 언근 돼지 품종들과의 인위적인 교잡아 이루어졌을 것으로 추정된다. 연구진의 예상과는 달리 한반도 야생멧돼지가 제주 재래돼지 집단의 모계 선조라는 증거는 확인되지 않았다. MtDNA haplotype과 돼지 계통간의 관계 에서의 특이성은 돼지 육종에 있어 모계 확인과 계보 구성에 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다.
솔잎혹파리에 대한 내충성(耐蟲性) 품종(品種)을 육성(育成)하기 위하여 곰솔과 소나무의 자연잡종(自然雜種)으로 추정(推定)되는 개체(個體)를 선발(選拔)하고 소나무의 선발개체(選拔個體)에 대(對)한 특성(特性)을 조사(調査)한바 다음과 같다. 1. 선발개체(選拔個體)들의 현지(現地)에서 생장상태(生長狀態)는 자연잡종(自然雜種) 소나무에서는 총평균직경생장량(總平均直徑生長量) 및 최근(最近) 5년간(年間)의 직경생장량(直徑生長量)은 곰솔과 소나무의 중간(中間)정도를 나타내고 있으나 개체간(個體間)에 변이(變移)가 심하였다. 2. 침엽(針葉)의 수지청(樹脂淸) 위치(位置)에 대(對)한 RDI는 0.10이상(以上)되는 개체(個體)들을 잡종(雜種)소나무로 간주하고 침엽(針葉)의 길이, 엽초장에서 곰솔은 길고 소나무는 약간 짧으며 기공(氣孔)의 열간(列間) 간격(間隔)은 곰솔에서는 넓고 소나무에서는 좁게 나타나고 있으나 잡종(雜種)소나무는 중간(中間) 수치(數値)를 나타내고 있으나 개체간(個體間)에는 변이(變移)가 많았다. 3. 구과(毬果) 및 종자(種子)의 크기와 실중(實重)에서도 곰솔이 크고 소나무는 곰솔보다 작게 나타나고 있으나 잡종(雜種)소나무는 중간형태(中間形態)를 나타내고 있으며 개체간(個體間)에는 변이(變異)가 심하였다. 이상(以上)의 결과(結果)에서 침엽(針葉), 구과(毬果) 및 종자(種子)의 특성(特性)에서 한가지 특성(特性)만으로 잡종(雜種)소나무를 구분(區分)하는것 보다는 여러가지 특성(特性)을 종합(綜合)하여 판단(判斷)하는 것이 옳다고 생각된다. 4. 잡종(雜種)소나무에서 동위효소(同位酵素) ADH-$B_2$, ME-$A_2$ 및 PGI-$B_1$, $B_2$의 대립유전자(對立遺傳子)가 곰솔에서 이입(移入)된 것으로 본다면 잡종(雜種)소나무를 동위효소(同位酵素)에 의하여 쉽게 판단(判斷)할 수 있으나 이러한 인자(因子)가 나타나지 않는 개체(個體)들은 직별(職別)이 어렵다.
벚나무류 (Prunus subg. Cerasus)는 가로수 및 조경수로 전국에 가장 많이 식재하지만 외형으로 식별이 어려워서 종별 수량은 관리되지 않고 있다. 다양한 벚나무류가 식재된 성남시 분당구 분당중앙공원과 인접 지역의 식재유형과 종 구성 등의 실태를 파악하고, 조경수목 식재 관리 필요성을 논의하고자 하였다. 벚나무류의 개화기인 2021년 4월에 성남시 분당구 일대 약 6 km2 내에 식재된 벚나무류 총 5,866주를 조사하였다. 이 중 5,744주는 11분류군으로 구분하였으며, 나머지 122주는 복합적인 외부형태 특징을 보였다. 소메이요시노벚나무(Prunus ×yedoensis Matsum.)가 가장 높은 비중(52.1%)을 차지하였고, 잔털벚나무(P. serrulata Lindl. var. pubescens (Makino) Nakai), 벚나무(P. jamasakura Siebold ex Koidz.) 등의 순으로 나타났다. 제주도에 자생하는 왕벚나무(P. ×nudiflora (Koehne) Koidz.)는 본 조사에서 확인되지 않았다. 미소한 특징으로 구분되는 벚나무류의 식별을 돕고자 주요 조경용 벚나무류 11분류군에 대한 검색표를 제시하였다. 벚나무류는 자연 상태에서도 빈번하게 종간 잡종을 형성하는 것으로 알려져 있다. 외래 벚나무류와의 잡종화와 이에 따른 유전자 이입에 의해 자생종의 유전적 고유성이 손실되는 것을 막기 위해서는 자생지 주변의 식재 수종 관리와 원산지 추적이 필요하다.
국내 육성 벼 품종의 입형 특성은 협소한 유전적 배경을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 육성품종의 입형 관련 표현형과 유전자형을 분석하여 생태형에 따른 입형 특성과 대립유전자 효과를 파악하고, 자포니카 품종에 도입된 대립유전자의 기원을 확인하고자 수행되었다. 자포니카 225, 흑미 14, 통일형 생태형 33품종 등 272품종에 대해서 현미 길이, 너비, 두께, 장폭비, 천립중의 표현형과 GW2, GS3, qGL3, qSW5, GS5, TGW6, GW7, GW8 등 8개 입형 관련 유전자형을 분석하였다. 자포니카 품종은 중단립종에 단원형, 흑미와 통일형 품종은 중립종에 중원형 입형 특성을 나타냈다. 표현형에 대한 군집분석을 통해 자포니카 품종 대부분으로 구성된 그룹 1, 흑미와 통일형 품종 위주로 구성된 그룹 2, 자포니카 품종이 포함된 그룹 3 등 세 그룹으로 나눌 수 있었다. 그룹 1은 현미 너비와 두께, 그룹 2는 장폭비와 길이, 그룹 3은 천립중에 의해 영향을 많이 받아 구분되며 그룹 1은 중단립종·단원형, 그룹 2는 중립종·중원형, 그룹 3은 장립종·단원형 입형 특성을 나타냈다. 입형 관련 대립유전자형 분석 결과 gw2 (빈도수 1.1%)와 tgw6 (0.4%) 대립유전자는 매우 드물었으며, qgl3와 gw8는 통일형 생태형에서만 존재하였고 자포니카 품종의 qSW5 유전자형은 qsw5_N이 대부분을 차지하였다. 생태형별 대립유전자 조합의 수는 자포니카 7개(Cj1-Cj7), 흑미 3개(Cj_b1-Cj_b3), 통일형 13개(CT1-CT13)로 자포니카에 비해 품종수가 적은 통일형 생태형이 더 다양하였다. 자포니카 품종의 대표 대립유전자 조합은 자포니카 Cj1, 2 (GW2-GS3_C-qGL3-qsw5_N-gs5-TGW6-gw7(GW7)-GW8)로 여기에 gw2, gs3, qSW5, GS5 대립유전자가 도입됨으로써 다양성이 확대되었다. 흑미 품종의 대표 대립유전자 조합은 Cj_b2, 3 (GW2-gs3-qGL3-qsw5_N-gs5-TGW6-gw7(GW7)-GW8)로 자포니카 대표 조합에서 GS3_C가 gs3로 치환된 조합이다. 통일형 생태형은 GW2 유전자만 다형성이 없었고 7개 유전자에서 13개 대립유전자 조합이 확인되었으며 대표조합은 CT3 (GW2-GS3_C-qgl3-qsw5_N-gs5-TGW6-GW7-gw8)이다. 우리나라 대표 품종인 '신동진'의 입형 특성은 자포니카 대립유전자 조합 Cj2에서 gs3가 도입됨으로써 중대립화되었고, gs3는 미국품종 Calrose로부터 유래한 것으로 판단된다. 국내 육성 벼 품종에 대한 입형 관련 표현형과 유전자형 분석 결과는 우리나라 벼 품종의 입형 특성을 다양화하는데 기여할 것으로 기대된다.
'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.).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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