• 한국육종학회지
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• 제51권3호
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• pp.190-200
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• 2019

벼의 Lipoxygenase-3 (LOX-3) 결핍은 벼의 저장 후 고미취 발생 저감에 효과가 있는 것으로 보고되었다. 우리나라 밥쌀용 품종의 저장 후 품질 향상을 위해 대면적 재배품종인 새누리 유전배경에 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통 개발을 위한 육종사업이 수행되었다. 1차 육종단계에서는 다우담을 LOX-3 결핍 수여친으로 활용하여 신동진과 1회 여교배 후 발색반응을 통해 LOX-3 결핍 계통을 선발하였고 약배양을 통해 조기에 고정계통 HR27873-AC12를 육성하였다. 2차 육종단계에서는 HR27873-AC12를 LOX-3 수여친으로 하고 새누리를 반복친으로 하여 1회 여교배 후 분자표지 선발과 농업형질에 대한 표현형 선발을 통해 HR28896-31-3-1-1 (이하 HR28896)를 선발하였다. 1, 2차 단계에서 육성된 HR27873-AC12와 HR28896 계통은 LOX-3가 결핍되어 있으나 재배품종으로 활용하기에는 열악형질이 수반되어 있었다. 3차 육종단계에서 HR28896계통과 새누리를 다시 교배하여 분자표지 선발과 표현형에 대한 강한 선발압을 적용하여 최종적으로 BC₂F₇세대 HR30960-186-2-1-2-1를 선발하여 전주624호로 계통명을 부여하였다. 분자표지 검정 결과 전주624호는 LOX-3가 결핍된 것으로 확인되었다. 전주624호는 중만생종으로 단간 내도복 직립초형에 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 저항성 계통으로 새누리와 농업형질 특성이 비슷하였다. 전주624호의 수량구성요소는 새누리와 대부분 같았으나 현미 천립중이 유의하게 감소하였고 수량성은 다소 낮았다. 전주624호의 외관품위는 새누리에 비해 좋았고 식미 특성은 비슷하였다. 406개 KASP 마커를 이용한 유전배경 분석 결과 전주624호는 새누리의 유전배경을 95.8% 회복하여 근동질계통으로 판단되었다. 전주624호는 새누리 품종 배경의 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통으로 최초 수여친인 다우담의 열약 형질 수반문제를 극복하였으며 새누리와 비슷한 농업형질 특성과 유전배경을 가지고 있어 저장 후 품질 향상을 위한 실용적인 재배품종, lox-3 도입을 위한 교배모본 및 유전자 효과 구명을 위한 유전재료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제56권2호
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• pp.124-133
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• 2011

벼 흰잎마름병은 세계적으로 벼 재배치에서 가장 문제시되는 병해충의 하나이다. 우리나라의 경우 상습발생지를 중심으로 Xa1과 Xa3 이 저항성 유전자로 활용되었으나, 소수의 저항원이 집중적으로 활용됨으로 인해 최근 이병화가 급속히 진행되고 있다. 특히 최근 Xa1과 Xa3 모두를 침해하는 새로운 균계 K3a가 확인됨에 따라 새로운 저항성 유전자의 동정 및 활용의 중요성이 높아가고 있다. 국내육성 자포니카품종 화성벼와 야생벼 O. minuta 간의 종간교잡을 통해 확립된 수원506호의 흰잎마름병에 대한 유전분석을 실시하였다. 수원506호와 통일계 품종인 밀양23호간의 교잡을 통해 확보한 F2 개체들을 활용하여 흰잎마름균주 HB3011 의 접종에 따른 병반장의 변이와 유전자지도 작성에 사용된 SSR 마커의 유전자형간의 연관성분석을 수행하였다. 수원506호의 흰잎마름병 저항성을 지배하며 우성유전자로 작용하는 주동유전인자가 염색체 4변 하단에서 SSR 마커 RM255 에 의해 표지 되었는데, 해당 염색체영역은 Xa1과 Xa2 및 Xa22 등이 보고되었던 영역과 매우 유사할 것으로 추정되었다.

• 한국육종학회지
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• 제40권4호
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• pp.414-421
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• 2008

We conducted a QTL analysis of agronomic traits using 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines developed from a cross between Ilpumbyeo and Moroberekan. Genotypes of 117 $BC_3F_5$ lines were determined using 134 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 832 Moroberekan chromosome segments with 410 homozygous and 422 heterozygous, respectively, were detected, and the genetic distance of introgression segments ranged from 0.5 cm to 112.1 cm. A linkage map constructed using 134 SSR markers was employed to characterize quantitative trait loci (QTL). The 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines were evaluated for seven agronomic traits at two locations in 2006 and 2007 and at one location in 2007. A total of 26 QTLs were identified for seven traits including days to heading, and the phenotypic variance explained by each QTL ranged from 9.2% to 24.2%. Moroberekan alleles contributed positive effects in the Ilpumbyeo background at eleven QTL loci including panicle length and spikelets per panicle. Five QTLs, two for days to heading and one each for culm length, panicle length and spikelets per panicle were consistently detected in every occasions indicating that these QTLs are stable. Among them, two QTLs, spp6 for spikelets per panicle and pl6 for paniclel length were localized in the similar region. Increase in spikelets per panicle at this locus might be due to the increase in panicle length, because both traits were associated with increase in spikelets per panicle and panicle length due to the presence of the Moroberekan allele. These Moroberekan QTLs might be useful in breeding programs to develop high-yielding cultivars.

• 한국육종학회지
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• 제43권4호
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• pp.304-310
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• 2011

1. 선행 연구에서 염색체 3번의 RM60~RM231 부근에서 종자중, 수당립수에 관여하는 QTL이 탐지되었고, 이를 확인하기 위하여 이 지역에 크기와 위치가 다른 O. glaberrima 단편이 이입된 5 계통을 선발하여 표현형을 조사하였다. 실험 결과 계통별로 출수기, 임실률, 수당립수, 종자중을 제외한 형태적 특성들이 밀양23호와 비슷한 양상을 보였다. 이는 대부분의 염색체 지역이 밀양23호로 회복되었기 때문이라고 보여진다. 2. 유전자의 위치를 자세히 알기 위해 RM60과 RM22 부위에 위치하는 SSR 마커를 이용하여 5개 계통의 유전자형을 검정하였다. 종자중과 수당립수에서 차이를 보이는 4계통, IL3, IL26, IL25와 IL51을 비교한 결과 종자중과 수당립수를 조절하는 유전자는 RM60-RM523 사이의 재조환 지점과 단완 끝 부분 사이에 위치하는 것으로 판단되며 그 거리는 약 1.2-Mb이다. 3. 본 연구에서 탐지된 연관된 종자중과 수당립수 QTL은 재배벼의 수량성 증진에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제65권3호
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• pp.161-171
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• 2020

본 연구에서는 국내 벼 직파재배 활성화 및 재배면적 확대를 위하여 담수발아 관련 QTLs 단편이 이입된 자포니카형 우량 계통을 육성하였다. 더불어 담수 중 혐기발아 내성과 관련 분자표지를 개발하였으며, 이를 우량계통 선발에 직접 활용하였다. 인공교배를 통해 국내 자포니카 잡초벼인 PBR을 수여친으로 남평을 반복친으로 여교잡을 수행하였으며, 이 조합으로부터 담수 혐기 발아성이 개선된 자포니카 형 우량계통을 육성하였다. 그리고 혐기 발아 내성 관련 QTL 판별을 위한 CAPS 분자표지(NP01.014, NP03.077, NP11.091)를 개발하였다. 여교잡 집단을 육성하고, 작물학적 특성, 담수저항성 검정 등의 표현형 선발과 분자표지 선발을 통해 주요 농업형질, 담수 혐기 발아성이 양호한 5계통이 최종 선발되었으며, 이들 계통은 모두 QC1 혹은 QC2 조합으로 남평에 비해 온실에서 평균 2.3배, 포장에서 2.6배 가량 유묘 생존율이 개선된 것으로 나타났다. 선발된 5계통에 대한 생산력 검정 예비시험(PYT), 주요 작물학적 특성 및 담수 혐기 발아성 등의 검정을 통해 28708을 담수직파 우량계통으로 최종 선발하고 '전주643호'로 계통명을 부여하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.21-21
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• 2017

Severe lodging has recurrently occurred at strong typhoon's hitting in recent climate change. The identification of quantitative trait loci (QTLs) and their responsible genes associated with a strong culm and their pyramiding are important for developing high-yielding varieties with a superior lodging resistance. To identify QTLs for lodging resistance, the tropical japonica line, Chugoku 117 and the improved indica variety, Habataki were selected as the donor parent, as these had thick and strong culms compared with the temperate japonica varieties in Japan such as Koshihikari. By using chromosome segment substitution lines (CSSLs) in which chromosome segments from the japonica variety were replaced to them from Habataki, we identified the QTLs for strong culm on chrs. 1 and 6, which were designated as STRONG CULM1 (SCM1) and STRONG CULM2 (SCM2), respectively. By using recombinant inbred lines (BILs) derived from a cross between Chugoku 117 and Koshihikari and introgression lines, we also identified the other QTLs for strong culm on chrs. 3 and 2, which were designated as STRONG CULM3 (SCM3) and STRONG CULM4 (SCM4), respectively. Candidate region of SCM1 includes Gn1 related to grain number. SCM2 was identical to APO1, a gene related to the control of panicle branch number, and SCM3 was identical to FC1, a strigolactone signaling associated gene, by performing fine mapping and positional cloning of these genes. To evaluate the effects of SCM1~SCM4 on lodging resistance, the Koshihiakri near isogenic line (NIL) with the introgressed SCM1 or SCM2 locus of Habataki (NIL-SCM1, NIL-SCM2) and the another Koshihikari NIL with the introgeressed SCM3 or SCM4 locus of Chugoku 117 (NIL-SCM3, NIL-SCM4) were developed. Then, we developed the pyramiding lines with double or triple combinations derived from step-by-step crosses among NIL-SCM1 NIL-SCM4. Triple pyramiding lines (NIL-SCM1+2+3, ~ NIL-SCM1+3+4) showed the largest culm diameter and the highest culm strength among the combinations and increased spikelet number due to the pleiotropic effects of these genes. Pyramiding of strong culm genes resulted in much increased culm thickness, culm strength and spikelet number due to their additive effect. SCM1 mainly contributed to enhance their pyramiding effect. These results in this study suggest the importance of identifying the combinations of superior alleles of strong culm genes among natural variation and pyramiding these genes for improving high-yielding varieties with a superior lodging resistance.

• 한국육종학회지
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• 제43권1호
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• pp.81-91
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• 2011

야생벼은 재배벼의 친환경적성을 강화시킬 수 있는 병해충 저항성 및 불량환경에 견딜 수 있는 유용한 유전자들의 보고로 알려져 왔다. 국내에서 육성된 벼 품종인 '화성'(AA게놈)와 야생벼인 Oryza. minuta(BBCC 게놈; Acc.=101141)간의 교잡을 통하여 종간잡종 후대들이 육성되었다. 불화합성과 초기분리세대의 극심한 불임을 극복하기 위해 배주배양으로 $F_1$ 개체를 확보하였으며, '화성'으로의 여교잡을 수 차례 실시하였다. 확립된 계통들에 대한 표현형 평가를 통하여 흰잎마름 병에 저항성을 발현하는 계통을 확인하고 '수원497호'라 명명하였다. '수원497호'와 '밀양23호'간의 교잡에서 작성된 $F_2$ 개체들을 유전자지도 작성 및 표현형조사에 활용하였다. 유전자지도 작성에 사용된 SSR 마커의 유전자형과 흰잎마름병균 접종에 따른 병반장길이간의 연관성분석을 수행하였다. '수원 497호'의 흰잎마름병저항성을 지배하는 주동유전자가 염색체 11번 말단에 표지 되었는데, 기존에 보고되어 온 흰잎마름병 저항성유전자들인 Xa3, Xa4, Xa26 및 Xa31 등이 표지 된 곳과 동일하였다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제13권1호
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• pp.7-14
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• 2006

A breeding programme was initiated during 2001 to introduce sex-limited larval markings to a productive multivoltine breed - BL67 from an inbred sex-limited line, MY1 (SL) maintained at Central Sericultural Research and Training Institute, Mysore. Introgressive hybridization, recurrent backcrossing for six generations followed by sib-mating resulted in synthesis of a new multivoltine silkworm breed BL67 (SL) with sex-limited larval markings. The new breed was studied for combining ability by crossing with eight bivoltine breeds viz., $NB_4D_2,\;CSR_2,\;CSR_2 (SL),\;CSR_2,\;CSR_4,\;CSR_8,\;CSR_{18}\;and\;CSR_{19}$. General combining ability effects of the new breed showed its superiority over the popular Pure Mysore by expressing significant GCA effects for six out of twelve characters whereas the results are on par with the original multivoltine breed. The hybrid $BL67(SL){\times}CSR2(SL)$ excelled in several quantitative characters such as pupation rate (90.2%), cocoon weight (1.97 g), cocoon shell weight (40 cg), cocoon shell ratio (20.3%), filament length (918 m), denier (2.96), raw silk percentage (14.96%) and neatness (90 p). Studies on cocoon size variability revealed that the cocoons of $BL67(SL){\times}CSR2(SL)$ were found comparatively uniform showing less standard deviation of 6.55 and co-efficient of variation of 3.91 %. The suitability of newly developed breed for easy grain age operation and commercial exploitation with promising hybrid have been discussed.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.116-116
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• 2017

Low-temperature is one of the environmental stress factors that affect plant growth and development and consequently limit crop productivity. The control of seed germination under low-temperature is organized by many genes which are called quantitative trait loci (QTLs). High germination rate for low-temperature is an important factor of growing rice. Previously, we identified a major QTL controlling low-temperature germinability in rice using 96 introgression lines (ILs) derived from a cross between Oryza rufipogon (Rufi) and the Korean japonica cultivar, 'Hwaseongbyeo (HS)'. A $BC_3F_7$ line (TR5) showed better low-temperature germinability than its recurrent parent. TR5 was crossed with HS to develop a segregating F2:3 populations for the target QTL. Six SSR markers polymorphic between HS and Rufi were used to screen and fine map the qLTG1. The qLTG1 on chromosome 1, which accounted for 55.5% of the total phenotypic variation, confirmed that Rufi allele enhanced the low-temperature germinability. Intervals between markers CRM16 and CRM15, four candidate genes were identified. The identified candidate genes, which are encoded by a protein of unknown function, showed their direct involvement on seed germination at low-temperature. To identify genes targeted by qLTG1, we investigated the expression profiles of these candidate genes and germination behavior of qLTG1 under different stress conditions and compared to HS, Rufi, and TR5 at $13{\pm}2^{\circ}C$ for 3 days after incubation. Furthermore, transgenic rice plants will also be developed to conduct a detailed investigation on low-temperature germinability. Hence, the QTL for low-temperature germinability would be useful in rice breeding programs especially in the development of lines possessing low-temperature germinability.

• 한국육종학회지
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• 제40권3호
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• pp.243-249
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• 2008

In the previous study, 141 $BC_3F_2$ lines from a cross between the Oryza sativa cv. Milyang 23 and O. glaberrima were used to identify favorable wild QTL alleles for yield component traits. In this study, we carried out QTL analysis of four grain morphology as well as four yield component traits using 141 $BC_3F_5$ lines from the same cross and compared QTLs detected in two different generations. The mean number of O. glaberrima segments in the 141 $BC_3F_5$ lines ranged from 1 to 13 with 2.69 and 5.71 of the average means of homozygous and heterozygous segments, respectively. There was a three-fold difference in the number of QTLs detected for four traits commonly evaluated in two generations (seven QTLs in the $BC_3F_5$ vs 21 in the $BC_3F_2$ population). The percentages of the phenotypic variance explained by QTLs in the BC3F5 population were similar to or less than those in the $BC_3F_2$ population. This is probably due to the difference in the genetic composition of two populations and the environmental effects. The locations of the QTLs commonly detected in both generations were in good agreement except for one QTL for spikelets per panicle. The yield QTL, yd3 was colocalized with the spikelets per panicle, spp3. Yield increase at this locus is due to the increase in spikelets per panicle, because both traits were associated with increase in spikelets per panicle and yield due to the presence of an O. glaberrima allele. Clusters of QTLs for grain morphology traits were observed in two chromosome regions. One cluster harboring five QTLs near SSR markers RM106 and RM263 was detected on chromosome 2. This population would serve as a foundation for development of the introgression line population from a cross between Milyang 23 and O. glaberrima.