Kim, Hyeun-Kyeung;Kang, Sung-Taeg;Kong, Hyeun-Jong;Park, In-Soo
생명과학회지
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제14권2호
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pp.339-344
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2004
콩에서 경장과 연관된 DNA 표지인자를 개발하여 품종육성에 활용함으로서 육종효율 증진에 기여하고자 수행하였다. 본 시험은 육성된 큰올콩과 신팔달콩의 RIL 계통 및 SSR marker를 이용하여 유전자지도를 작성하고, 이를 바탕으로 경장과 관련된 양적형질 유전자좌(QTt)를 탐색하였다. 시험재료로 이용된 큰올콩과 신팔달콩은 경장이 각각 30.57 cm와 49.75 cm로 매우 큰 차이를 보였다. 경장과 연관된 QTL은 개별마커들과의 분산분석 결과, 연관군 F, J, N 및 O에서 전체변이의 37.83%를 설명할 수 있는 4개의 QTL을 탐색하였다. 특히, 연관군 J와 O에서 각각 14.25%와 10.68%를 설명할 수 있는 주요 QTL을 확인하였다. 따라서 경장 관련 QTL중 연관군 J와 O에서 확인된 주요 QTL은 품종 육성과정에서 경장 관련 선발 마커로서 활용가치가 높은 것으로 판단된다.
The objectives of this study were to identify QTLs for agronomic traits using introgression lines from a cross between a japonica weedy rice and a Tongil-type rice. A total of 75 introgression lines developed in the Tongil-type rice were characterized. A total of 368 introgressed segments including 285 homozygous and 83 heterozygous loci were detected on 12 chromosomes based on the genotypes of 136 SSR markers. Each of 75 introgression lines contained 0-9 homozygous and 0-8 heterozygous introgressed segments with an average of 5.8 segments per line. A total of 31 quantitative and 2 qualitative loci were identified for 14 agronomic traits and each QTL explained 4.1% to 76.6% of the phenotypic variance. Some QTLs were clustered in a few chromosomal regions. A first cluster was located near RM315 and RM472 on chromosome 1 with QTLs for 1,000 grain weight, culm length, grain width and thickness. Another cluster was detected with four QTLs for 1,000 grain weight, grain length, grain width and grain length/width ratio near the SSR marker RM249 on chromosome 5. Among the 31 QTLs, 9 (28.1%) Hapcheonaengmi3 alleles were beneficial in the Milyang23 background. ILs would be useful to confirm QTLs putatively detected in a primary mapping population for complex traits and serve as a starting point for map-based cloning of the QTLs. Additional backcrosses are being made to purify nearly isogenic lines (NILs) harboring a few favorable Hapcheonaengmi3 alleles in Milyang23 background.
Arsenic (As) is a toxic heavy metal that affects the major rice-growing regions of the world and can cause cancer in humans. Rice paddy fields in South Asia are mostly dependent on arsenic-contaminated water sources due to which rice takes up the arsenic from the soil through roots and accumulates it in plant different parts. Here, we present a quantitative trait locus (QTL) mapping study to find out candidate genes conferring As toxicity tolerance in rice (Oryza sativa L.) at the seedling stage. Three weeks old, 120 double haploid CNDH lines derived from a cross between the Indica variety Cheongcheong and the Japonica variety Nagdong and their parental lines were used by treating with 25 μM As. After 2 weeks ofAs stress, 5 traits such as; shoot length (SL), root length (RL), shoot fresh weight (SFW), root fresh weight (RFW), and chlorophyll contents (CHC) were measured. A linkage map of 12 rice chromosomes was constructed from genotypic data DH lines using 778 SSR markers. The linkage map covered a total genetic distance of 2121.7 cM of the rice genome with an average interval of 10.6 cM between markers. A total of seventeen QTLs (LOD>2) were mapped on chromosomes 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 11, and 12 using composite interval mapping with trait-increasing alleles coming from both parents. Five QTLs for SL, Two QTLs for RL, Five QTLs for SHL, Three QTLs for RFW, and Two QTLs for CHC were detected. The QTLs related to CHC were selected for forther study.
Samadi, Ahmad Fahim;Yamamoto, Toshio;Ueda, Tadamasa;Adachi, Shunsuke;Hirasawa, Tadashi;Ookawa, Taiichiro
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.93-93
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2017
To develop rice cultivars with increased biomass and grain yield, superior lodging resistance is an essential trait. The new breeding approach can be adopted for the improvement of stem lodging resistance by enhancing culm strength. The resistance to breaking type lodging is attributed to bending moment of basal culm (M), which is composed of the section modulus (SM) and bending stress (BS). The resistance to the bending type lodging is attributed to flexural rigidity (FR) of stem, which is composed of the secondary moment of inertia (SMI) and Young's modulus (YM). Starch and cell wall components such as cellulose, hemicellulose and lignin also play a significant role in physical strength of culm, and thus affect lodging. Leaf Star has a superior lodging resistance due to its thick and stiff culm because of its high M and FR compared with Koshihikari. Furthermore, Leaf Star contains high densities of hemicellulose, cellulose and low lignin density in culm compared with Koshihikari. In this study, we performed QTL analysis for these traits associated with culm strength, using 94 recombinant inbred lines (RILs, $F_8$), derived from a cross between Leaf Star and Koshihikari. The SM in the RILs showed a continuous distribution. QTLs for SM were detected on chrs.2, 3 and 10. Leaf Star alleles increased SM on chrs. 2 and 3, but Koshihikari allele increased on chr.10. These QTLs overlapped with those QTLs identified using backcrossed inbred line derived from a cross between Chugoku 117 and Koshihikari, the parents of Leaf Star. The FR in Leaf Star was higher than that in Koshihikari due to the larger SMI and YM. 3 QTLs for SMI were detected on chrs.2, 3 and 10. Leaf Star alleles increased SMI on chrs.2 and 3, and Koshihikari alleles increased on chr.10. One QTL on chr.3 and two QTLs on chr.5 for hollocelulose content were detected with Leaf Star alleles contribution. Moreover, two QTLs were detected for hemicellulose density on chrs.3 and 5. Leaf Star allele increased hemicellulose density on chr.5, and Koshihikari allele increased on chr.3. Furthermore, two QTLs for cellulose density were detected on chr.5, and one QTL on chr.2. For starch content, one QTL on chr.3 and two QTLs on chr.5 with Leaf Star alleles contribution were detected. TULK-6 carrying a chromosome segment of Leaf Star on chr.5 in the Koshihikari genetic background showed higher densities of starch and hemicellulose than those in Koshihikari. These results suggest that the detected QTLs for culm strength could be utilized for the improvement of lodging resistance in rice by marker-assisted selection.
Okazaki, K.;Kawamura, K.;Kodama, T.;Shimizu, S.;Tomita, H.;Doullah, M.A.U.;Fukai, E.
한국균학회소식:학술대회논문집
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한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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pp.38-38
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2015
Throughout the world, clubroot disease is one of the most damaging diseases affecting Brassica oleracea. In order to perform QTL analysis of CR (clubroot resistance) loci in B. oleracea, we constructed a map, and analyzed CR-QTLs using the mean phenotypes of F3 progenies from the cross of a resistant double-haploid cabbage line (Anju) with a susceptible double-haploid broccoli line (GC). We identified one major QTL, pb-Bo(Anju)1 in C2 from Anju and four minor QTLs; pb-Bo(GC)1 in O5 from GC, pb-Bo(Anju)2, -3, -4 in C2, C3, and C7 from Anju, respectively. Additionally, we found that the accumulation of Pb-Bo(Anju)1 allele and the minor CR-QTLs is essential for resistance against various six isolates. Our finding markers closely linked to the CR-QTLs will help marker-assisted selection for CR. At present, we are undergoing toward map-based cloning for Pb-Bo(Anju)1 gene. The preliminary experiment delimited Pb-Bo(Anju)1 locus, encompassing among 450kB.
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.
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.
We consider the system is subject to the linearly polarized oscillatory external field. We study the optical quantum transition Line shapes(QTLS) which show the absorption power and the quantum transition line widths(QTLW) of electron-piezoelectric phonon interacting system. We analyze the magnetic field dependence of the QTLS and the QTLW in various cases. In order to analysis the quantum transition, we compare the magnetic field dependence of the QTLW and the QTLS of two transition process, the intra-Landau level transition process and the inter-Landau level transition process.
Kim, Chang-Kug;Chu, Sang-Ho;Park, Han Yong;Seo, Jeonghwan;Kim, Backki;Lee, Gileung;Koh, Hee-Jong;Chin, Joong Hyoun
Plant Breeding and Biotechnology
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제5권4호
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pp.371-389
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2017
Supplying sufficient rice to growing populations is a global challenge. Hybrid indica rice varieties exploiting heterosis have increased yields, but inter-subspecific crosses between indica and japonica varieties are hampered by sterility. Examination and genetic understanding of yield heterosis in indica/japonica crosses addressing yield barriers are basic requirements. In this study, QTLs for heterosis of yield traits were identified in indica-japonica recombinant inbred lines (RILs) using a total of 178 RILs originating from Dasanbyeo (indica) ${\times}$ TR22183 (japonica) (DT-RILs) and their backcrossed populations. Nine of sixty-six major quantitative trait loci (QTLs) identified in DT-RILs exhibited heterosis. Heterosis QTLs clustered with other traits on chromosomes 1, 4, and 8, and clusters were conserved between different RILs. The clusters contained several known yield enhancement genes/QTLs. Specific heterotic allele combinations contributed to four major heterosis QTLs, particularly for panicle and spikelet number traits. Heterosis for yield and yield-related traits was explained by the harmonized effects of overdominance, dominance, and epistatic interactions in inter-subspecific breeding populations.
Objective: A genomic region associated with a particular phenotype is called quantitative trait loci (QTL). To detect the optimal F2 population size associated with QTLs in native chicken, we performed a simulation study on F2 population derived from crosses between two different breeds. Methods: A total of 15 males and 150 females were randomly selected from the last generation of each F1 population which was composed of different breed to create two different F2 populations. The progenies produced from these selected individuals were simulated for six more generations. Their marker genotypes were simulated with a density of 50K at three different heritability levels for the traits such as 0.1, 0.3, and 0.5. Our study compared 100, 500, 1,000 reference population (RP) groups to each other with three different heritability levels. And a total of 35 QTLs were used, and their locations were randomly created. Results: With a RP size of 100, no QTL was detected to satisfy Bonferroni value at three different heritability levels. In a RP size of 500, two QTLs were detected when the heritability was 0.5. With a RP size of 1,000, 0.1 heritability was detected only one QTL, and 0.5 heritability detected five QTLs. To sum up, RP size and heritability play a key role in detecting QTLs in a QTL study. The larger RP size and greater heritability value, the higher the probability of detection of QTLs. Conclusion: Our study suggests that the use of a large RP and heritability can improve QTL detection in an F2 chicken population.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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