• 제목/요약/키워드: Tetraploid

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Solanum hjertingii 색소체 유전자형 선발을 위한 PCR 기반 분자마커 개발 (Development of PCR-based markers for selecting plastid genotypes of Solanum hjertingii)

  • 박태호
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.34-44
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    • 2023
  • 멕시코 유래의 4배체 감자 근연야생종 중 하나인 Solanum hjertingii는 괴경에서 발생하는 흑변현상에 강한 것으로 알려져 감자의 신품종 육성에 유용한 형질로 이용이 가능하다. 이러한 저항성은 생리적 장해인 효소적 갈변과 흑반을 감소시킬 수 있다. 하지만, S. hjertingii와 S. tuberosum은 생리적 장벽에 기인한 교잡종 생산이 제한적인 관계로 직접적인 교배육종보다는 체세포잡종을 육성하는 방법을 활용할 수 있다. 체세포잡종 계통이 육성이 되면 분자표지를 이용한 적절한 잡종 계통을 선발하는 것이 필요하여, 본 연구에서는 S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체 정보를 이용하여 S. hjertingii 특이적인 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체는 155,545 bp였으며, 다른 Solanum 종들과 구조 및 유전자 구성이 매우 유사하였고, 가지과의 다른 15개의 종들과 계통수 분석에서 근연야생종 S. demissum, S. hougasii, S. stoloniferum과 매우 가까운 유연관계를 나타냈다. 또한, S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체와 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 S. hjertingii 특이적인 1개의 InDel 영역과 7개의 SNP 영역을 확인하였고, 이를 이용하여 1개의 InDel 및 4개의 SNP 기반 PCR마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. hjertingii의 진화적 측면에서의 연구와 S. hjertingii를 이용한 감자의 신품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

이탈리안 라이그라스의 종자생산에 관한 연구. 제1보. 파종기와 파종량이 종자에 미치는 영향 (Seed Production Studies in Italian Ryegrass ( Lolium multiflorum Lam. Itailcum ) I. Effect of seeding time and seed rates of Italian ryegrass, cv. Tetrone on seed production)

  • 박병훈;이남종
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.226-234
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    • 1984
  • Italian ryegrass의 종자생산(種子生産)을 위한 파종적기(播種適期)와 파종적량(播種適量)을 구명(究明)하기 위하여 4배체품종인 Tetrone을 공시(供試)하여 $'83.\;8.\;20.{\sim}9.\;25.$까지 10일간격(日間隔)으로 5개(個) 파종기(播種期)와 $1{\sim}4kg/10a$의 4개(個) 수준(水準)의 파종량(播種量)으로 분할구(分割區) 배치(配置) 3 반복(反覆) 시험(試驗)한바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 아래와 같다. 1. 월동전(越冬前)에 형성(形成)된 약자(藥子)를 동사면(凍死面)에서 볼때 완전동사(完全凍死), 기부(基部)는 생존(生存)하고 생장점(生長点) 동사(凍死),그리고 생장점(生長点)도 동사(凍死)하지 않은 것 3군(群)으로 구분(區分)할 수 있었다. 2. 9월(月) 9 일이전(日以前) 파종(播種)은 월동전(越冬前) 생육량(生育量)이 과다(果多)하여 추위에 약(弱)하였고 분약시원체가 엽초내에 생존(生存)해 있어도 모체의 고엽량(枯葉量)이 많아 봄에 출현(出現)이 늦고 따라서 출수(出穗)가 늦으며 간장(稈長)도 짧고 종자수량(種子收量)도 저조(低調)하였다. 3. 생육(生育)이 중용(中庸)인 것 중에서 생장점(生長点)은 동해(凍害)를 받았으나 하부(下部)가 생존(生存)해 있고 동해(凍害)를 받지 않은 것에서는 하부절(下部節)의 분약시원체가 발육(發育), 일찍 출현(出現)하여 이것들의 대부분(大部分)이 유효경이 되었다. 4. 간장(稈長)과 수장(穗長) 그리고 이삭의 숙기(熟期)는 파종기(播種期), 파종량(播種量)의 영향(影響)보다도 약자출현기(藥子出現期)의 영향(影響)이 더컸다. 5. 종자수량(種子收量) 구성요인(構成要因)중 단위면적당(單位面積當) 이삭수가 수량(收量)에 제일 크게 영향(影響)을 미쳤다. 6. 월동(越冬)을 잘시켜 종자(種子) 생산년도(生産年度)에 단위면적당(單位面積當) 충분(充分)한 이삭수를 확보(確保)하여 수량(收量)을 높이기 위해서는 수원지방(水原地方)에 파종적기(播種適期)는 9월(月) 하순(下旬)이었고 파종량(播種量)은 10a당(當) 2-3 kg였다. 특(特)히 파종적기내(播種適期內)에서 일찍 파종(播種)할 때는 2kg/10a 늦게 파종(播種)할 때는 3kg/10a가 좋았다.

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절화장미 품종간 정역교배에 있어서 EST-SSR 마커의 유전 (Skewed Inheritance of EST-SSR Alleles in Reciprocal Crosses of Cut Roses)

  • 김진기;안동춘;오혜정;김광환;최영미;오승용;강남준;정병룡;김주현;박영훈
    • 원예과학기술지
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    • 제28권4호
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    • pp.618-626
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    • 2010
  • 장미속 종간교잡 후대에서 발견되는 경모유전(matroclinal inheritance) 현상은 세포질 유전, 단위결과, 그리고 비대합적 배우자생식(asynaptic heterogamy)의 결과로 설명될 수 있다. 비대합적 배우자생식은 $Caninae$ 아절($Rosa$ $hybrida$ L. sect. $Caninae$ DC.)의 종간교잡에서 독특하게 관찰되며, 5배체의 경우, 화분세포를 통해서는 2가염색체(2x=14)를 이루는 상동게놈 중 한 게놈(x=7)만이, 난세포에서는 이러한 게놈(x=7)과 더불어 1가 염색체를 이루는 나머지 게놈들(3x=21)이 동시에 유전되어 후대에서 종자친의 배수성(5x=35)이 회복된다. 본 연구에서는 절화장미 품종간 정역교배시 대립유전자의 후대유전 빈도를 관찰함으로써, 4배체 품종교배에서 관찰되는 경모유전의 요인을 분석하고자 하였다. 절화장미 6품종을 이용한 6개 정역교배조합 당 8개의 후대개체를 총 30개의 EST-SSR 마커로 검정해 본 결과, 뚜렷한 세포질 유전의 경우는 발견되지 않았다. 또한, 단위결과의 경우도 'Redtem' ${\times}$ 'Red Sandra' 조합의 후대개체 하나에서만 발견되어, $Caninae$ 아절의 종간교잡에서와 비교하여 상당히 낮은 빈도였다. 비대합적 배우자생식의 예도 $Caninae$ 아절의 경우처럼 뚜렷하게 나타나지는 않았다. 하지만, 6개 공시품종 중, 4개의 품종에서 화분친 보다 종자친으로 교배시 품종 특이적 마커의 후대유전빈도가 상대적으로 높게 나타나 품종에 따라 대립유전자의 모계유전적 성향이 존재함을 증명하였다. 특히 'Yellow King'의 경우, 11개의 대립유전자 중 10개가 종자친일 경우에 후대집단에서 높은 빈도로 나타나 공시품종 중 가장 강한 모계유전성을 보였다.

엽록체 DNA (trnL-trnF, rps16-trnK) 염기서열에 의한 국내 민들레속 유전자원의 유전적 변이와 유연관계 분석 (Genetic Variation and Phylogenetic Relationship of Taraxacum Based on Chloroplast DNA (trnL-trnF and rps16-trnK) Sequences)

  • 류재혁;유재일;배창휴
    • 한국자원식물학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.522-534
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    • 2017
  • 다양한 환경에서 수집한 국내 민들레속 유전자원 수집종의 엽록체 DNA 영역(trnL-trnF와 rps16-trnK) 염기서열을 이용하여 종내 간 변이 및 배수성을 구명하여 유전자원 육성의 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 민들레속 유전자원의 배수성은 털민들레, 서양민들레, 붉은씨서양민들레가 3배체이고, 흰민들레와 흰노랑민들레는 4배체였다. 염기서열의 길이는 trnLtrnF 영역에서 자생종류인 털민들레, 흰민들레, 흰노랑민들레가 931 bp에서 935 bp, 서양민들레는 910 bp, 붉은씨서양민들레는 975 bp로 종간 차이를 나타내었고, 종 특이적 염기서열 88개, 자생종 및 귀화종 특이적 염기서열 41개가 검출되었다. rps16-trnK 영역은 털민들레 882~883 bp, 흰민들레 875~881 bp, 흰노랑민들레는 878~883 bp 서양민들레 874~876 bp, 붉은씨서양민들레는 847~848 bp로 37개 종특이적 염기서열이 검출되었다. 염기서열의 유사도는 trnL-trnF 영역에서 0.860~1.000 사이로 평균 0.949이며, rps16-trnK 영역의 유사도는 0.919~1.000 사이로 평균 0.967이었다. 염기서열을 바탕으로 유연관계를 분석한 결과, trnL-trnF 영역은 크게 자생종류와 귀화종류로 구분되었으며, 서양민들레와 붉은씨서양민들레는 같은 종간에 유집되었고, 자생종류는 분리되지 않았으며, rps16-trnK 4개 그룹과 유집되지 않은 5개체로 나뉘었다. 흰노랑민들레는 두 영역 모두 흰민들레와 동일 계통군을 형성하였고, 염기서열상 두 종간 뚜렷한 차이가 없었다. 유연관계에서 모두독립적으로 존재한 흰민들레 No. 10 (조계산)과 털민들레 1번(광양)은 민들레 유전자원 육성소재로 활용이 기대된다.

거미꼬리고사리의 잡종성 분석 (Analysis of hybridity of Asplenium castaneo-viride Baker)

  • 권영주;김철환;안진갑;선병윤
    • 식물분류학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.12-23
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    • 2009
  • 거미꼬리고사리의 잡종성을 분석하기 위하여 모종으로 추정되는 꼬리고사리, 거미고사리와 함께 외부형태, 포자형태, 해부학적 형질 그리고 염색체에 관한 연구를 수행하였다. 거미꼬리고사리는 엽신이 선상 피침형으로 1회 우상분열을 하지만, 우편 기부가 중축에 넓게 붙어 거의 단엽에 가까운 형태를 띠어 거미고사리와 유사하거나 또는 도피침형이며 기부의 우편이 삼각상 피침형으로 2-3갈래져서 꼬리고사리와 유사한 특징을 동시에 가지고 있었다. 3 분류군의 포자의 표면무늬는 돌출된 날개를 형성하는 주름이 있고, 이들이 불규칙하거나 완전치 않은 망상을 형성하였다. 망상무늬의 분포양상은 꼬리고사리의 경우, 성긴 것부터 중간형까지, 거미고사리의 경우, 조밀한 것부터 중간형까지 나타난 반면, 거미꼬리고사리는 성긴 것부터 중간형 및 조밀한 것까지 모두 나타났다. 포자의 크기는 거미꼬리고사리가 평균 $54.63{\mu}m$$47.81{\mu}m$의 크기를 갖는 꼬리고사리와 $44.22{\mu}m$의 크기를 갖는 거미고사리보다는 큰 것으로 나타났다. 모든 분류군에서 잎의 표면세포는 파상형으로 나타났으나 꼬리고사리의 굴곡이 가장 얕았고, 거미고사리가 가장 깊었으며 거미꼬리고사리는 중간형으로 차이를 보였다. 또한 단위면적당($mm^2$) 기공의 수는 꼬리고사리가 67.00개로 가장 많았고, 거미고사리가 37.86개로 가장 적었으며, 거미꼬리고사리는 이들의 거의 중간인 45.91개로 나타나 차이를 보였다. 염색체의 수는 꼬리고사리와 거미고사리에서 2n = 72개로 나타난 반면, 거미꼬리고사리의 경우 마이산(전북)과 두륜산(전남)에서 채집된 개체에서 2n = 72개인 2배체와 불암산(서울)의 개체에서 2n = 144개인 4배체가 나타났다. 결과적으로 거미꼬리고사리는 잎의 형질, 포자의 표면무늬 및 크기, 잎의 표면세포의 형태와 기공 수 및 염색체의 변이등을 고려하였을 때 꼬리고사리와 거미고사리의 타가배수화과정을 거쳐 기원된 잡종으로 확인되었다.

유망 바이오에너지작물 "억새" 개발 (Development of "Miscanthus" the Promising Bioenergy Crop)

  • 문윤호;구본철;최용환;안승현;박선태;차영록;안기홍;김중곤;서세정
    • 한국잡초학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.330-339
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    • 2010
  • 억새의 식물학적인 분류 및 형태, 선진국의 억새 육종, 재배 및 이용 현황 그리고 우리나라의 억새 연구성과 등을 고찰함으로서 향후 우리나라 에너지 자급율 제고를 위한 억새 연구방향을 제시하고자 국내외 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 억새속 식물에는 17개종이 존재하는데 이 중 바이오 에너지용으로 중요한 종은 한국 등 동아시아가 원산인 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus) 그리고 이들 두 종의 종간 교잡종인 3배체 억새(M. x giganteous) 등이다. 여러 가지 에너지작물 중 억새는 연간 바이오매스 수량이 많고 저온, 염해, 습해 등 열악 환경 적응성과 질소이용효율이 우수하며 에너지 산출/투입 수지가 가장 높고 지상부 줄기와 땅속줄기에 다량의 탄소를 저장하기 때문에 탄수수지가 가장 높다. 유럽, 미국 및 캐나다 에서는 1930년대부터 일본으로부터 3배체 억새를 도입하여 연료용 펠릿 생산, 열병합발전, 양액재배 배지, 건축자재 및 강화 플라스틱 원료로 이용한다. 현재 재배되는 3배체 억새 단점보완을 위한 품종육성연구와 사탕수수와 억새교잡종인 "Miscane" 육성 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서는 2007년 억새 유전자원 수집이 착수된 이후 2009년에 바이오매스 수량이 많은 "거대억새1호"와 억새를 증식효율을 높일 수 있는 "억새대량증식방법"을 개발하였다. 향후 우리나라 억새산업 발전을 위해서는 분자육종 등 새로운 육종기법을 활용하여 우리나라뿐만 아니라 해외에서도 재배할 수 있는 우량 신품종을 육성하는 한편 바이오매스의 전처리, 당화 및 발효 등 셀룰로오스계 에탄올 생산공정에 관한 연구도 강화해야 할 것이다.

향나무속(屬)의 분류학적(分類學的) 연구(硏究) (Taxonomic Studies of Genus Juniperus)

  • 김수인
    • 한국산림과학회지
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    • 제77권3호
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    • pp.338-350
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    • 1988
  • 남한(南韓)에 자생(自生) 또는 도입재배(導入栽培)되고 있는 향나무속(屬) 종류(種類)들의 분류학적(分類學的) 문제(問題)들을 해결(解決)하고 재정비(再整備)할 목적(目的)으로 자생종(自生種) 7종류(種類)와 조입종중(導入種中)에서 많이 재배(栽培)되고 유용(有用)하게 이용(利用)되고 있는 원예종(園藝種) 4종류(種類)를 재료(材料)로 하여 각종류(各種類)의 꽃의 구조(構造), 구과(毬果), 종자(種子), 가지습성(習性), 기본수형(基本樹形) 및 잎의 형태적(形態的) 특징(特徵)을 조사(調査)해서 속(屬)과 종(種)의 검사표(檢査表)를 작성(作成)했으며 외부형태적(外部形態的) 특징(特徵)으로는 종간(種間)의 식별(識別)이 모호(模糊)한 것을 명확(明確)히 구명(究明)하기 위(爲)해서 근단(根端)을 재료(材料)로 하여 염색체(染色體)의 기본수(基本數)와 핵형분석(核型分析)을 하고 그 결과(結果)로 각(各) 종간(種間)의 차이점(差異點)을 비교분석(比較分析)하였던바 전종(全種)의 염색체장(染色體長)은 $9.0{\sim}15{\mu}m$, 향나무, 심향나무, 가이즈가향나무, 섬향나무(일본산(日本産))은 4배체(倍體)(4n=44), 옥향나무, 눈향나무, 뚝향나무, 연필향나무, 노간주나무, 좀노간주나무, 해변노간주나무는 2배체(倍體)(2n=22)이고 향나무절(節)의 종(種)들은 염색체(染色體)길이 및 동원체(動原體)의 위치(位置)의 변이(變異)가 대단(大端)히 심(甚)하였다. 노간주나무절절(節)의 종(種)들은 11번 염색체(染色體)가 t형(型)이고, m형(型) 염색체(染色體)가 많은 비교적(比較的) 균일(均一)하고 단순(單純)한 염색체(染色體) set를 이루는 것이 향나무절(節)과 뚜렷이 다른 세포학적(細胞學的)인 특징(特徵)이다. 향나무절(節)에서는 대도시(大都市)에 여러 종류(種類)들이 혼식(混植)되어 잇는 곳에서는 동종(同種)의 지역품종(地域品種) ecotype간(間), 때로는 기본종(基本種)과 변종간(變種間)에 교배(交配)가 일어나고 있기 때문에 향나무 종내개체(種內個體)들 간(間)에는 형태적(形態的)으로 차이(差異)가 다양(多樣)하다. 상기(上記) 결과(結果)들을 종합(綜合)하여 향나무속(屬)의 특성(特性)을 세포학적(細胞學的)으로 명확(明確)히 식별(識別)하고 종간(種間)의 고유특성(固有特性)을 밝히고 종(種)의 특징(特徵)을 기재(記載)하였다.

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할미꽃 기내증식(器內增殖)에 관(關)한 조직학적(組織學的) 연구(硏究) (Histological studies on in vitro Propagation of Pulsatilla koreana Nakai)

  • 이만상;오기흥
    • 한국약용작물학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.137-157
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    • 1993
  • 할미꽃의 재배화(裁培化)를 위한 기초실험(基礎實驗)으로 대량번식(大量繁殖) 체계(體系)의 확립(確立)과 품종개량(品種改良)에 있어 그 가능성(可能性)을 검토(檢討)하고자 엽조직(葉組織) 배양시(培養時) 적정한 배지(培地) 및 생장조절제(生葬調節制)의 종류(種類)와 농도(濃度)를 구명(究明)하고 약배양(葯培量)에 적합(適合)한 시기(時期)와 저온처리(低溫處理)에 의한 화분(花粉) 2형현상(型現象)및 캘러스 유기(誘起)에 미치는 효과와 식물체(植物體) 분화(分化)에 알맞는 배양조건(培養條件)에 관하여 조사 하였으며, 재분화(再分化)된 식물체(植物體)의 염색체수(染色體數) 및 동위효소(同位酵素) 분석(分析)을 하였다. MS 기본배지(基本培地)에서 엽조직(葉組織)으로부터 캘러스 유기(誘起) 및 생장(生長)에는 auxin 단독처리(單獨處理)보다는 zeatin과의 혼합처리(混合處理)에서 가장 양호하였다. Auxin 단독처리시(單獨處理時) IBA처리구(處理區)에서는 캘러스가 연색(緣色)을 띠는 경향(傾向)이었으나 auxin과 zeatin의 혼합첨가시(混合添加時) IBA는 오히려 연색(緣色)이 멸소(滅少)하였고, NAA와 2,4-D는 연색(緣色)이 증가하였으며 zeatin 1.0mg/l 과의 혼용(混用)에서 더욱 연색(緣色)이 증가하였다. 경엽분화(莖葉分化)는 auxin류(類)만의 단독처리(單獨處理)보다는 zeatin과의 혼합처리(混合處理) 효과가 현저하여 zeatin 1.0mg/l + NAA 1.0 mg/l에서 가장 양호(良好)하였으며 2,4-D는 경엽분화(莖葉分化)에 억제적으로 작용하였다. 근(根)의 발생(發生)은 MT배지(培地)가 MS, LS, $B_5$배지(培地)에 비하여 양호하였고 auxin 단독처리(單獨處理)보다는 zeatin과의 혼합처리(混合處理)가 효과적이었고 zeatin 2.0 mg/ㅣ + 1.0 mg/l 에서 근(根)의 발생(發生)이 가장 양호하였다. 자연상태(自然狀態)의 S 화분(花粉)은 35%였으나 $4^{\circ}C$에서 4일간 저온처리(低溫處理)한 경우에는 53%로 높아졌으며 약(約)으로부 터 캘러스 유기(誘起)에 가장 적합한 화분발육시기(花紛發育時期)는 1핵성(核性) 소포자기(小包子期)였다. 또한 1핵성(核性) 소포자기(小包子期)의 약(葯)을 $B_5$배지(培地)에 NAA $0.5mg/ㅣ + xeatin 1.0 mg/l$를 첨가(添加)하여 배양(培養)했을때 가장 양호한 캘러스 유기율(誘起率)을 나타내었으며 植物體分化(식물체분화)는 NAA 0.5 mg/l + zeatin 0.5 mg/l에서 가장 우수하였다. 약배양(葯培養)에서 2세포성(細胞性) 소포자(小胞子)의 균등 불균등분열의 비율은 비슷하였다. 약배양(葯培養)에 의한 캘러스를 MT 배지(培地)에 $NH_{4}NO_3,\;KNO_3$의 유(有) 무(無) 및 zeatin을 혼합첨가(混合添加)하여 배양(培養)했을때 식물체(植物體) 발생(發生)에 $NH_4NO3$$KNO_3$보다 효과적이었으며 zeatin 2.0 mg/l 에서 70.5%로 가장 양호하였다. 약배양유내(葯培養由來) 식물체(植物體)의 배수성(倍數性)은 반수체(半數體)(2n=8)가 28%, 2배체(培體)(2n=16)가 47%로 나타났으며 나머지는 3배체(培體), 4배체(培體)와 혼수체(混數體)였다. 분화(分化)된 캘러스, 반수성(半數性) 및 2배체(培體) 식물체(植物體)의 엽(葉)과 엽병(葉炳)을 동위효색(同位酵索) 분석(分析) 하였던 바 캘러스, 반수성(半數性) 식물체(稙物體) 및 2배체간(倍體間)에 E.S.T, P.X, M.D.H banding pattern에서 뚜렷한 차이를 나타내었으며 2배체(培體)의 엽(藥)과 약병간(藥炳間)에는 차이가 없었다.

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이질3배체 억새(Miscanthus x giganteus) 품종육성을 위한 물억새(M. sacchariflorus)와 참억새(M. sinensis) 단교배 조건구명 (Single Crossing Condition of Miscanthus sacchariflorus and Miscanthus sinensis to Breed Miscanthus x giganteus Cultivar)

  • 문윤호;김광수;이지은;권다은;강용구;차영록
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.509-518
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    • 2019
  • 본 연구는 바이오에너지용 이질 3배체 억새(Miscanthus ${\times}$ giganteus) 품종육성 위한 교배재료인 물억새(M. sacchariflorus)와 참억새(M. sinensis) 출수기 단축과 단교배 조건을 구명하기 위해 수행하였다. 물억새와 참억새를 12시간 일장, 자연일장 조건에서 재배하여 출수기 단축에 미치는 단일효과를 조사하였다. 출수기에 일중 화분 발아시간, 절단한 화분친 이삭 활력 유지 및 격리방법 등 단교배 조건을 구명하여 이를 활용한 억새의 자가수정 여부를 조사하고 시험교배를 실시하였다. 참억새와 물억새 모두 12시간 일장의 단일조건에서 재배한 것이 자연일장에 재배한 것에 비해 출수 소요일수가 단축되었다. 화분 발아시간은 물억새는 오전 6시에 왕성하였으나 시간이 경과할수록 발아율이 낮아져 오전 8시에는 10% 이하만 발아하였다. 참억새 화분은 오전 7시에 50% 이상이 발아하였고 그 이후로 낮아졌다. 화분친인 참억새 이삭을 절단하여, 절화 보존액에 꽂아 백색 부직포로 격리하였을 때 절화 보존액량이 많을수록 활력 유지 일수가 증가하여 150 mL에서 물억새, 참억새 모두 7일간 개화 및 화분 비산을 지속하였다. 이 때 화분 발아율은 참억새와 물억새 모두 4일까지 40%를 유지하였다. 참억새와 물억새는 자가수정율이 2.5% 이하로 낮고, 자연교잡 임실율은 출수기가 빠른 유전자원에서 54.4%까지 높았다. 억새 종간교배 방법 효과 확인을 위해 물억새 4배체와 참억새 2배체 간 14조합 시험교배 결과 총 437립의 교배종자를 얻었다. 본 연구로 도출된 억새 종간 단교배 방법은 우수한 종자친과 화분친으로 교배종자를 얻을 수 있어 향후 바이오매스 수량이 많으면서, 종자가 맺히지 않은 이질 3배체 품종육성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

RNA sequencing을 이용한 염 스트레스 처리 밀(Triticum aestivum)의 유전자 발현 차이 확인 및 후보 유전자 선발 (Transcriptomic Analysis of Triticum aestivum under Salt Stress Reveals Change of Gene Expression)

  • 전동현;임윤호;강유나;박철수;이동훈;박준찬;최우찬;김경훈;김창수
    • 한국작물학회지
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    • 제67권1호
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    • pp.41-52
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    • 2022
  • 1. 본 연구에서는 우리밀 품종인 금강밀과 염 저항성을 가지는 돌연변이 라인 2020-s1340을 재료로 200 mM 염 스트레스 처리에 따른 전사체 발현을 확인하였다. QuantSeq을 통해 23,634,438개의 reads가 생산되었고 7,331,269개의 reads가 mapping됐다. 2. 염 스트레스 상황에서 총 282개의 DEG가 확인이 되었고 이러한 DEGs는 UDP-glucosyltransferase, receptor kinase-like protein, Lectin receptor-like kinases, cytochrome P450등의 단백질들을 코딩하는 유전자들이다. 이러한 DEGs는 염 저항성과 관련된 후보 유전자들이 될 수 있다. 염 저항성과 관련하여 역할이 밝혀지지 않은 유전자들은 추후 연구를 통해 확인이 필요하다. 3. GO연구에서는 DEGs를 세가지 범주로 분류하였으며 대부분 식물체 내 세포 기초 경로와 관련된 GO term들이 주로 되었으며 각각 범주에 있어서 biological process, molecular process에서는 single-organism process (GO: 0044699), single-organism metabolic process (GO:0044710), oxidation-reduction process (GO:0055114), copper ion transport (GO:0006825), copper ion transmembrane transport (GO:0035434), alternative oxidase activity (GO:0009916) GO term들이 유의성이 높게 나타났다. 4. 이러한 QuantSeq의 분석결과는 밀에 관한 염에 의해 발현되는 전사 발현에 대한 이해를 향상시킬 수 있다. 또한 염 스트레스 반응의 복잡한 분자 메커니즘에 대한 좋은 통찰력을 제공하고 염분 스트레스에 대한 작물 내성의 유전적 개선을 위한 실질적인 토대를 마련할 수 있을 것이다.