• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제7권3호
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• pp.272-286
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• 2019

Developing elite hybrid rice varieties is one important objective of rice breeding programs. Several genes related to male sterilities, restores, and pollinators have been identified through map-based gene cloning within natural variations of rice. These identified genes are good targets for introducing genetic traits in molecular breeding. This study was conducted to breed elite hybrid lines with major genes related to hybrid traits and disease/insect resistance in 240 genetic resources and F₁ hybrid combinations of rice. Molecular markers were reset for three major hybrid genes (S5, Rf3, Rf4) and thirteen disease/insect resistant genes (rice bacterial blight resistance genes Xa3, Xa4, xa5, Xa7, xa13, Xa21; blast resistance genes Pita, Pib, Pi5, Pii; brown planthopper resistant genes Bph18(t) and tungro virus resistance gene tsv1). Genotypes were then analyzed using molecular marker-assisted selection (MAS). Biological assay was then performed at the Red River Delta region in Vietnam using eleven F₁ hybrid combinations and two control vatieties. Results showed that nine F₁ hybrid combinations were highly resistant to rice bacterial blight and blast. Finally, eight F₁ hybrid rice varieties with resistance to disease/insect were selected from eleven F₁ hybrid combinations. Their characteristics such as agricultural traits and yields were then investigated. These F₁ hybrid rice varieties developed with major genes related to hybrid traits and disease/insect resistant genes could be useful for hybrid breeding programs to achieve high yield with biotic and abiotic resistance.

• 한국작물학회지
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• 제39권5호
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• pp.412-419
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• 1994

발아기에 있어 1대 잡종벼의 종실내성분함량 변화, 발아율 및 생육에 대한 Heterosis현상을 구명하기 위하여 1대잡종벼인 V20A/청청벼, IR62829 A/청청벼와 이들의 양친(유지계통;V20B, IR628 29B, 회복계통:청청벼)및 비교품종으로 삼강벼를 공시하여 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 1대잡종벼는 양친(유지계통, 회복계통)이나 비교품종보다 발아율이 높아 발아잡종강세를 나타내었으며 잡종강세 정도는 발아초기가 발아후기 보다 켰고, 1대잡종벼 조합간에는 IR62829 A/ 청청벼가 V20A /청청벼보다도 켰다. 2. 발아 중 현미내 유리아미노 산 함양에 있어 1대잡종벼는 양친이나 비교품종보다 높았으며 또한 치상후 24시간에서 48시간 사이에 감소되는 양도 많았다. 질소함양(Amnonia-N, Nitrate-N, Nitrite-N)에 있어서는 IR62829A/청청벼 조합은 양친이나 비교품종보다 대체로 높으나 V20A/청청벼 조합에서는 뚜렷한 차이가 없었다. 3. 현미중 무기성분함양은 치상전보다 치상후 시간이 지남에 따라 $P_2O_5$함량은 증가하였으나 $K_2$O, MgO함량은 감소되었고 CaO함량은 변화가 없었으며, $P_2O_5$는 치상후,$K_2$O, MgO함량은 치상전후 1대잡종벼가 양친이나 비교품종보다 잡종강세를 보였으나 CaO함량에 있어서는 차이가 없었다. 4. 치상전, 후 전당함양은 1대잡종벼가 양친이나 비교품종보다 높게 나타났으며 치상전에 비하여 치상후 48시간째 증가율에 있어서도 높았는데 V20A/청청벼 보다는 IR62829A/청청벼 조합이 전당 증가율 및 전분 감소율이 월등히 켰다. 5. 치상후 현미중 a-amylase활성에 있어 1대잡종벼가 양친 및 비교품종보다 활성이 커 잡종강세를 나타내었으며 발아율과 a-amylase 활성과는 고도의 정의 유의상관이 있었다. 6. 파종 10일후 묘의 생육에 있어서도 1대잡종벼가 양친이나 비교품종보다 건물중, 초장 등에서 잡종강세를 나타내었으며 묘의 생육과 a-amylase 활성간에는 유의한 정의상관이 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제30권4호
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• pp.431-435
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• 1985

우리나라 수도 품종을 배경으로 한 세포질적 유전적 웅성불임계통들에 우리나라 품종의 임성회복친을 교잡시킨 HR1619A/남풍벼, HR1619A/가야벼, HR1619A/계통234, 통일A/남풍벼, 통일A/청청벼, 수원296A/계통209, 수원296A/계통237, 수원296A/계통252 및 계통201A/계통234 등 9개 Hybrid를 육성하고 이들의 수량 및 수량 구성요소, 흰빛잎마름병 저항성 및 미질을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 공시된 9개 Hybrid들 중 계통201A/계통234, 통일A/남풍벼 및 HR 1619A/남풍벼 등 3개 Hybrid의 수량성이 높았는데 각각 우수친에 비해 36％, 17％ 및 10％의 증수(Heterobeltiosis)를, 표준품종인 청청벼에 비해 각각 19％, 17％ 및 14％의 증수(Standard Heterosis)를 보였다. 2. 공시된 Hybrid중 HR1619A/가야벼와 수원296A/계통237의 수량은 양친보다 낮았다. 3. 수량구성요소 중 수당입수의 잡종강세가 현저하였고 주당수수, 천립중 및 임실율의 잡종강세는 인정되지 않았다. 4. Hybrid의 흰빛잎마름병 저항성은 양친 중 강한친과 같은 반응을 보였다. 5. Hybrid들의 Amylose 함량은 20.8％∼24.7%였고 딘백질함량은 9.3％∼10.0％, 알칼리 붕괴도는 3.7∼7.0으로서 각각 양친품종과 비슷하였다.

• 한국작물학회지
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• 제39권3호
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• pp.262-269
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• 1994

본 연구는 잡종 강세 정도가 다른 벼 F$_1$과 양친품종들의 생장 특성 및 다수성 요인을 구명하고자 Indica와 Japonica에서 각각 F$_1$의 잡종강세가 큰 것과 작은 것 그리고 이들의 양친 등 10개 품종을 공시하여 생육 시기별 생장 특성, 질소 함량과 공간적 분포, 흡광계수, 광합성 속도, 수량 및 수량 구성요소에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다. 1. F$_1$의 잡종강세가 나타나는 수량 구성요소는 수수와 수당 영화수였으며, 단위 면적당 영화수는 양자의 Heterosis가 상승적으로 작용하여 가장 큰 잡종강세를 나타내었으며 등숙률과 천립중은 잡종강세 현상이 나타나지 않았다. 2. 출수기에 양친보다 상층부에 분포하는 잎이 많았으며 또한 광 소멸계수는 전 생육기간에 걸쳐서 양친보다 작아서 수광상태가 양호한 군락 구조를 형성하였다. 3. F$_1$은 양친에 비하여 잎의 질소함량이 높을 뿐만 아니라 군락 상하층간의 질소농도의 구배가 커서 군락 동화에 유리한 질소의 공간적 분포를 하였는데, 특히 생육 초기에 F$_1$과 양친간 질소의 공간적 구배의 차이가 컸으며 생육의 진전에 따라 그 차이는 작아졌다. 4. 유수 분화기 엽의 광합성 속도는 F$_1$이 양친 품종들보다 높았는데 이는 엽의 질소함량이 높은데서 기인되는 것으로 판단되었으며, 같은 품종군에서는 수량의 Heterosis가 높은 조합이 광합성 속도와 질소함량이 높았다. 5. 유수분화기 이전 특히 생육초기의 군락생장율(CGR), 순동화율(NAR), 엽면적지수(LAI)는 양친에 비하여 잡종품종이 높았으며, 품종들의 이 생육지표들은 잎의 질소함량과 높은 정의 상관이 있었다. 한편 영양생장기의 이 생육지표들 및 질소 보유량과 품종들의 수량 및 단위 면적당 영화수와는 정의 유의한 상관이 있었으며 생육초기일수록 상관이 높았다. 6. F$_1$은 생육초기에 엽의 질소함량이 높아 단위동화율이 높을 뿐만아니라 질소의 군락내 상하간의 농도 구배가 크고 흡광계수가 낮아 군락의 광합성에 유리하고, 이에따른 영양 생장기 건물 생산성의 증대가 단위 면적당 영화수의 증대를 통해 수량의 증대를 가져오는 것으로 판단되었다.

• 한국작물학회지
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• 제38권5호
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• pp.413-417
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• 1993

우리나라 japonica 벼의 일대잡종을 다양하게 육성할 목적으로 세포질 유전자적 웅성불임인 BTCMS에 대한 임성회복력이 있는 계통 AR-3을 교잡하여 그 F1을 모본으로 하고 조ㆍ중ㆍ만생의 한국 japonica형 벼 4품종씩을 교본 반복친으로 5회 backcross하여 우리나라 벼 품종 배경의 우엉불임 계통과 임성회복계통을 육성하고 이들의 주요 작물학적 특성을 각각의 반복친과 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 우리나라 japonica형 품종의 배경을 갖는 세포질 유전자적 웅성불임계통을 조ㆍ중ㆍ만생군으로 각각 4개씩 도합 12계통 육성하였으며, 동일한 품종의 배경을 갖는 임성회복계통친도 조ㆍ중ㆍ만생군으로 각각 4개씩 12계통 육성하였다. 2. 육성된 웅성불임계통은 조중군에서 소백벼 A, 오대벼,A, 관악벼A, 대성벼A, 중생군에서 화진벼A, 팔달A, 수원 224A, 이리 386A, 만생군에서 낙동벼A, 팔굉A, 화청벼A 및 밀양 97A 등으로 명명하였다. 3. 육성된 임성회복계통은 조생군에서 소백벼R, 오대벼R, 팔달R, 수원 224R, 이리 386R, 만생군에서 낙동벼R, 팔굉R, 화청벼R 및 밀양 97R 등으로 명명하였다. 4. 육성된 웅성불임계통들은 반복친(불임유지친)에 비하여 간장이 단축되는 경향이었으나 출수기, 수장 및 수량구성요소 등은 대체로 비슷하였다. 5. 육성된 임성회복계통들은 반복친과 비교하면 대체로 간장, 수장, 수량구성요소 및 수량의 차이가 없었다.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제11권1호
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• pp.75-82
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• 2008

Functional stay-green is a beneficial trait that may increase grain yield through the sustained photosynthetic competence during monocarpic senescence in cereal crops. The temporal changes of photosynthesis and related characteristics throughout the grain filling period of a stay-green japonica rice "SNU-SG1" was compared in growth chamber conditions with three high-yielding cultivars(HYVs) and their $F_1$ hybrids with SNU-SG1. SNU-SG1 exhibited a typical characteristic of functional stay-green in terms of chlorophyll degradation and photosynthetic competence during grain filling. According to the photosynthesis-light response curve measured at 10 and 35 d after heading for the flag leaf, SNU-SG1 exhibited higher initial light conversion efficiency and thus higher gross photosynthetic rate at light saturation compared to HYVs. Light saturation point was not different among genotypes, ranging from 1000 to 1500 ${\mu}mol$ photon $m^{-2}s^{-1}$. Net photosynthetic rate at light saturation($P_{max}$) of the upper four leaves in SNU-SG1 was much higher and sustained longer throughout grain-filling than HYVs and $F_1$ hybrids. The sustained high photosynthetic competence of SNU-SG1 during grain filling was ascribed to the longer maintenance of high mesophyll conductance that resulted from not only high chlorophyll content and its delayed degradation but also the slow degeneration of photosystem II(PS II) as judged by chlorophyll fluorescence($F_v/F_m$) of flag leaves. $F_1$ hybrids showed slow degeneration of photosystem II similar to the male parent SNU-SG1 while chlorophyll degradation pattern close to female parents, thus exhibiting a little higher $P_{max}$ than female parents. These results suggest that SNU-SG1 has a typical functional stay-green trait that can be utilized for increasing rice yield potential through the improved dry matter production during grain filling.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.839-844
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• 2009

본 연구는 비유전자변형 계통(낙동벼)과 2개의 다른 Promoter (aize ubiquitin과 abscisic acid)를 각각 삽입한유전자변형 벼와 abscisic acid promoter이용한 유전자변형 계통을 잡초성벼(Oryza sativa)와 인공수정 한 후 다음세대인 F$_1$, F$_2$, F$_3$의 활분활력, 형태형성 생장차이를 비교하여 평가하였다. 화분이 열개된 후 3-{4,5 dimethylthiazoly1-2}-2-,5-diphynly monotetrazolium bromide (MTT)반응을 살펴본 결과, Nakdongbeyo에서 86%, ABC-pro-moter 이용한 유전자변형 벼에서 75%, maize ubiquitin promoter이용한 유전자변형 벼에서 62%,F$_1$에서 68%, F$_2$에서 79% 및 F$_3$에서 78%의 각각 최대 화분활력을 보여주었다. 유전자변형 계통과 잡초성벼와의 교잡종의 F$_1$, F$_2$, F$_3$ 세대간의 화분활력을 비교하였을 때 화분 열개된 후 20분 까지는 유의한 차이를 보이지 않았으나, 40분에서 90분 사이에서는 F$_3$의 화분활력이 다른 두 세대 F$_1$, F$_2$보다 높게 나타났다. 화분을 열개된 90분 후 F$_3$ 세대 에서 최대 화분 활력이 36.2% 이었고 F$_2$ 세대 에서는 화분 활력이 최소 3.5% 보였다. 따라서 화분에 의해 벼의 유전자가 다른 계통으로 전이되는가를 조사하기 위하여 연차실험을 수행하였는데, 결론적으로 두 유전자변형 계통으로부터 잡초성벼로 유전자가 전이될 위험성이 나타날 것으로 보였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.92-92
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• 2017

Bakanae disease is one of the most serious and oldest problems of rice production, which was first described in 1828 in Japan. This disease has also been identified in Asia, Africa, North America, and Italy. Germinating rice seeds in seed boxes for mechanical transplantation has caused many problems associated with diseases, including bakanae disease. Bakanae disease has become a serious problem in the breeding of hybrid rice, which involves the increased use of raising plants in seed beds. The indica rice variety Shingwang was selected as resistant donor to bakanae disease. One hundred sixty nine NILs, YR28297 ($BC_6F_4$) generated by five backcrosses of Shingwang with the genetic background of susceptible japonica variety, Ilpum were used for QTL analysis. Rice bakanae disease pathogen, CF283, was mainly used in this study and inoculation and evaluation of bakanae disease was performed with the method of the large-scale screening method developed by Kim et al. (2014). SSR markers evenly distributed in the entire rice chromosomes were selected from the Gramene database (http://www.gramene.org), and the polymorphic markers were used for frame mapping of a $BC_5F_5$ resistant line. Here, we developed 168 near-isogenic rice lines (NILs, $BC_6F_4$) to locate a QTL for resistance against bakanae disease. The lines were derived from a cross between Shingwang, a highly resistant variety (indica), and Ilpum, a highly susceptible variety (japonica). The 24 markers representing the Shingwang allele in a bakanae disease-resistant NIL, YR24982-9-1 (parental line of the $BC_6F_4$ NILs), were located on chromosome 1, 2, 7, 8, 10, 11, and 12. Single marker analysis using an SSR marker, RM9, showed that a major QTL was located on chromosome 1. The QTL explained 65 % of the total phenotype variation in $BC_6F_4$ NILs. The major QTL designated qBK1 was mapped in 91 kb region between InDel15 and InDel21. The identification of qBK1 and the closely linked SSR marker, InDel18, could be useful for improving rice bakanae disease resistance in marker-assisted breeding.

• 농업과학연구
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• 제28권1호
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• pp.1-7
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• 2001

RAPDs 분석에 의한 양친의 유전적 유사성 정도가 F1 잡종강세 예측에 효율적으로 이용될 수 있는지 알아보고자 통일형 6 품종(밀양42, IR747, 백운찰벼, 삼강벼, 수원307, 이리356) 간 반이면 교배 F1 15조합을 작성하였다. 양친과 F1을 공시하여 조사한 수량 등 8개의 특성과 RAPDs 분석을 통해 구한 양친의 유전적거리와의 관계를 조사하였다. 120개의 Operon 프라이머를 6개 품종의 DNA 증폭에 이용한 결과 3367개의 밴드가 발생되었으며 이중 168개가 6개 품종 중 1개 이상의 품종에서 변이를 보였다. 6품종간 유전적 거리는 최소 0.157(백운찰벼와 수원 307호 간), 최대 0.383(삼강벼와 이리356호 간)의 분포를 보였다. 잡종강세의 정도는 정조수량(129%), 수당립수(125%), 수장(109%) 등이 높은 잡종강세를 보였고, 유전적거리는 수당립수와 통계적으로 유의한 부의 상관을 보였지만, 정조수량, 천립중 등과는 유의한 상관을 보이지 않았다.

• 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.