• 제목/요약/키워드: breeding materials

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콩 돌연변이 계통의 단백질 특성 (Seed Protein Quality of Soybean Mutants)

  • 양무희
    • 한국작물학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.278-284
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    • 1994
  • 콩단백질의 황 아미노산함량은 가축 영양학상 중요한 위치를 차지하기 때문에 신계통이 가져야만 할 필수조건일지도 모른다. 콩 계통간에 저장단백질의 유전적변이가 존재한다면 이는 기존의 육종방법을 통하여 콩의 종자단백질 구성성분을 유전적으로 변경하여 품질을 개량할 수 있는 가능성을 시사하고 있다. 본 연구는 여러 문헌에 보고된 콩종자 저장단백질의 돌연변이 계통들을 선별하여 콩단백질의 품질을 향상시키기 위한 육종 재료로서의 가능성을 평가하기 위하여 실행되었다. 수집된 돌연변이 계통들은 저장단백질의 또 다른 특성을 나타내었다. 그 돌연변이 계통들 중에서 Keburi(P.I.417016), Keburi(P.I.506817), P.I.154608-1 등은 황 아미노산 함량이 상대적으로 다른 돌연변이 계통보다 높은 1.9, 2.1, 1.8%를 나타내었으며, 이는 7S 단백질인 ${\alpha}$ ', ${\alpha}$ , ${\beta}$단백질 함량이 상대적으로 낮기 때문인 것으로 나타났다. 그러므로 그 돌연변이 계통들 중에서 Keburi(P.I.417016), Keburi(P.I.506817), P.I.54608-1 등은 황 아미노산 함량을 향상시키기 위한 중요한 육종재료로, 그 외 돌연변이 계통들은 다른 용도의 육종 재료로 이용할 수 있을 것으로 추측된다.

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백로(白鷺)와 왜가리의 집단번식(集團繁殖)에 의한 삼림토양(森林土壤) 및 초본층(草本層) 구조(構造)의 변화(變化) (Changes of Forest Soil and Herb Layer Composition by Group Breeding of Herons)

  • 문형태;남미숙;조삼래
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권3호
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    • pp.506-512
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    • 1996
  • 강원도 횡성(橫城) 압곡리(鴨谷里)의 백로(白鷺)와 왜가리 집단서식(集團棲息)이 삼림생태계(森林生態系)에 미치는 영향을 조사하였다. 이 지역은 1973년부터 천연기념물(天然記念物) 248호로 지정되어 보호되고 있는 곳으로 1995년 조사에 의하면 700개체 이상의 백로(白鷺)와 왜가리가 서식(棲息)하는 것으로 관찰되었다. 조류(鳥類)의 집단서식(集團棲息)으로 교목인 잎갈나무들이 대부분 고사하였고, 실생에 의한 보충은 얼어나지 않았다. 서식처 잎갈나무군락의 토양 영양염류(營養鹽類) 함량은 대조구(對照區) 잎갈나무군락에 비해 현저히 높았다. 이것은 주로 조류의 배설물(排泄物), 수관층(樹冠層)과 둥지에서 떨어진 잎과 가지의 분해에 기인(起因)하는 것으로 판단되었다. 집단서식지(集團棲息地)의 교목이 고사(枯死)함에 따라 임상(林床)에 투과되는 광량이 증가하여 초본층의 식물종이 대조구(對照區)와 현저한 차이가 있었다. 부영양화(富營養化)된 서식지에는 환삼덩굴, 가시여뀌, 며느리배꼽, 닭의장풀, 애기똥풀, 바랭이, 도깨비바늘, 마 등이 우점(優點)하는 것으로 조사되었다. 집단번식지와 대조구 잎갈나무군락의 관목층과 초본층의 유사도 지수는 각각 0.36, 0.07이었다.

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Hypersensitive and Apoptotic Responses of Pepper Fruit Against Xnthomonas axonopodis pv. glycines Infection

  • Chang, Sung-Pae;Kim, Young-Ho
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.72.1-72
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    • 2003
  • Generally, plants defend themselves against pathogens by structural and biochemical reactions. Defense structures act as physical barriers and inhibit the pathogen from gaining entrance and spreading through the plant. Xanthomonas axonopodis pv glycines, the causal pathogen of bacterial pustule of soybean, causes hypersensitive response (HR). When pepper fruits were inoculated with X. axonopodis pv. glycines, in situ, time-series defense-related structural changes occurred in the inoculated sites. Early responses were programmed cell death (PCD), characterized by condensation and vacuolization of the cytoplasm, condensation of nuclear materials, and fragmentation of the nuclear DNA, which were observed by transmission electron microscopy. Nuclear fragmentation was proven by TUNEL method under confocal laser scanning microscopy and DNA laddering through eletrophoresis. At later stages, plant responses were cell elongation and cell division, forming a periderm-like boundary layer that demarcated healthy tissues from the inoculation sites. Using several stains such as toluidine blue, sudan IV, annexin V, and phloroglucinol-HCl, defense-related materials and structural changes were also examined.

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유전자 가위의 이용과 누에 분자 육종을 위한 인위적 돌연변이 유발 (Artificial Mutation for Silkworm Molecular Breeding Using Gene Scissors)

  • 홍정원;정찬영;유정희;김수배;강상국;김성완;김남숙;김기영;박종우
    • 생명과학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.701-707
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    • 2020
  • Clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/CRISPR associated protein (Cas)9을 이용하는 유전자 가위 기술은 미래 육종 기술로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용한 누에 kynurenine 3-monooxygenase (KMO) 유전자 편집을 통한 돌연변이 유발 및 선택 교배를 통하여 유전자의 세대간 전달을 분석하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 누에의 KMO 유전자에 대한 3종의 가이드 RNA를 제작하고, 제작된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시켜 누에 세포주(BM-N)에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 수행하여 최적의 gRNA를 선발하였다. 선발된 K1N gRNA는 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 60% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 돌연변이가 발생된 G0세대의 KMO 유전자는 이형접합자 형태로 나타났으며, 표현형의 변화는 관찰되지 않았다. 하지만 이형접합자들 사이의 근친 교배에 의해 탄생한 G1세대 돌연변이에서는 일부에서 알과 눈의 색 변화가 확인되었으며, 변이가 확인된 개체들사이의 근친교배를 통해 생산된 G2세대에서는 모든 개체에서 표현형의 변화가 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때, 유전자 가위를 이용한 돌연변이 육종에는 한계가 있으나 전통 교배 육종과 융합을 통하여 육종 기간을 비약적으로 단축시킬 수 있는 곤충 육종 기술로 발전가능성이 높다고 판단된다.

우리나라 재래벼와 잡초벼의 식미 특성 평가 및 고식미 우수자원 탐색 (Screening of High-Palatability Rice Resources and Assessment of Eating Quality Traits of Korean Landraces and Weedy Rice Germplasms)

  • 김춘송;박현수;백만기;정종민;김석만;박슬기;서정필;이건미;이창민;조영찬
    • 한국작물학회지
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    • 제64권4호
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    • pp.299-310
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    • 2019
  • 우리나라 밥쌀용 벼 품종의 협소한 유전적 다양성을 극복하기 위해 재래벼 26품종, 잡초벼 21품종, 국내 육성 24품종과 일본 육성 5품종 등 76품종을 공시하여 국내 고유 유전자원의 식미 특성을 평가하고 재래벼와 잡초벼 중 식미 특성이 우수한 유전자원을 선발하였다. 1. 재래벼와 잡초벼의 간장은 국내 품종 및 일본 품종 보다 큰 편이어서 도복에 약하였으나, 쌀 수량은 일본 품종보다 높았다. 2. 식미 특성은 유전자원군별로 유의적인 차이를 보였는데, 윤기치, 기대식미치, 물리·화학적 특성 및 식미관능평가에서 일본품종보다 식미 특성이 우수한 재래벼와 잡초벼 유전자원이 다수 탐색되었다. 3. 분자육종법과 식미관능검정 및 밥의 윤기치를 종합적으로 평가하여 재래벼인 상도, 왜벼와 잡초벼인 횡성앵미 3, 남제주앵미6, 완도앵미6 등 5개의 우수한 고유 유전자원을 선발하였다. 4. 완도앵미6은 전체 유전자원 중에서 기대식미치는 가장 낮았으나 밥맛과 윤기치가 가장 좋은 결과를 보여 새로운 핵심 육종소재로 기대되었다. 5. 밥맛과 윤기치 등 식미 특성을 전체적으로 고려할 때 재래벼와 잡초벼는 종자주권이 강조되는 현실에서 유전적 배경이 다양한 밥쌀용 품종 개발을 위한 고유 육종소재로서 가치가 매우 크다고 판단된다.

신육종기술의 규제 전망 및 문제점 (Trends in the global regulation of new breeding techniques and perspective)

  • 김동헌;서승만;김지영;김해영
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제61권4호
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    • pp.305-314
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    • 2018
  • 'New Breeding Techniques (NBTs)' have been one of hot issues, since their future will be affected profoundly by national as well as international regulatory landscapes. In this review, we compare characteristics of NBTs with conventional and genetic modification, and analyze genetically modified organism (GMO) regulatory systems in the context of possible regulation of NBTs. NBTs are very heterogeneous in terms of principles, methodologies, and final products. As Living Modified Organisms (LMO) is defined in the Cartagena Protocol on Biosafety (CPB) as an organism containing novel combination of genetic materials obtained by the use of modern biotechnology, CPB as well as other national legislations locate itself somewhere in the middle between product-based and process-based regulations. It is also noted that jurisdictions with regulatory systems more oriented to product-based one tend to be more productive and decide or may decide to exempt site-directed nucleases-1 from GMO regulation. In this context, Korean legislations are reviewed to clarify the commons and differences in GMO definitions. Act on Transboundary Movement of LMO Act, Food Sanitation Act and Agricultural and Fishery Products Quality Control Act are three major acts to regulate GMOs. It is noted that there are differences in the definition of LMO or GM food/products especially between the LMO Act and the Food Sanitation Act. Such differences may cause conflicts between Acts when policy-decision regarding the regulation of NBTs is made. Therefore, it is necessary to reorganize legislations before policies regarding the regulation of any techniques from biotechnology are made.

Genetic Variation of Flower Production in Breeding Seedling Seed Orchards of Quercus acuta and Q. glauca

  • Jeon, Koeun;Ro, Hee Seung;Kim, Ye-Ji;Gu, Da-Eun;Park, Ji-Min;Ryu, Sungryul;Kang, Kyu-Suk
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제38권2호
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    • pp.102-109
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    • 2022
  • This study was conducted to test the significant difference of fertility variation among families and to select superior families for acorn production in the breeding seedling seed orchards (BSSOs) of Quercus acuta and Quercus glauca. The seed orchards were located in Jeju island and established by seedlings raised from selected parents for genetic testing in 2006. In the spring of 2021, the numbers of female and male flower were counted from 5 to 10 individuals per family in the BSSOs. To test statistical significance of which parameter is not satisfied through the normality test, we used a nonparametric analysis. Correlation analysis was performed to quantify the association between female and male flower production. As the results, the significant difference of flower production among families was found in both seed orchards. The averages of female flower production were 65.3 and 181.9 in Q. acuta and Q. glauca. The positive Spearman's rank correlation was existed between male and female flower production. Broad-sense heritability on female and male flower production were 0.191 and 0.147 in Q. acuta, and 0.285 and 0.068 in Q. glauca, respectively. Sexual asymmetry (e.g., maleness index) between female and male, and contribution variation among families (e.g., parental balance) were analyzed to find reasonable alternatives in the management of seed orchards. Effective population size of seed crops was predicted as a concept of status number. Loss of gene diversity (accumulation of group coancestry) would not be alarming in the BSSOs. Our results would be helpful to select breeding materials for establishing new seed orchards and to supply genetically improved seeds of evergreen oaks, which is one of the backbones of the strategy of carbon sink in the 2050 Carbon Neutrality of Korea Forest Service.

국내 육성 조생종 벼 품종들에 대한 등숙기 고온내성 평가 (Evaluation on Early-maturing Korean Japonica Cultivars for High-temperature Tolerance during Grain Filling Stage)

  • 조성우;정지웅;강경호;김현순;김보경
    • 한국작물학회지
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    • 제60권2호
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    • pp.146-152
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    • 2015
  • 본 연구는 국내 조생종 벼 품종들과 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성된 자포니카(Oryza sativa L. ssp. Japonica)의 조생 다수성 품종인 남일 돌연변이 계통인 중모1024의 등숙기 고온내성을 비교 평가하여 등숙기 고온내성의 기초자료를 얻고자 수행하였다. 본 연구를 통하여 국내 조생종벼 품종들 중 대봉, 운광, 및 만안과 돌연변이 계통인 중모 1024가 고온에서 상대적으로 양호한 고온내성을 가지고 있는 것으로 평가되었으며. 특히 중모1024는 다른 공시품종들에 비하여 상당히 양호한 고온내성을 가진 것으로 평가되었다. 본 연구의 주요 결과는 등숙기간 동안 고온에 의하여 현미의 길이와 너비가 감소하였으며, 현미 너비의 감소율이 현미 길이의 감소율에 비하여 평균 4배 이상 높았다. 이러한 결과로 보아, 등숙기간 동안 고온에 의하여 현미의 길이보다는 너비가 더 많은 영향을 받는다고 사료된다. 등숙기간 동안 고온에 의해 가장 문제가 되는 완전미율과 미숙립율을 공시품종들간 비교 평가한 결과, 상대적으로 중모 1024, 태봉, 운광 및 만안이 고온에서 높은 현미완전미율을 보였으며, 상대적으로 적온에서 낮은 현미완전미율을 보인 품종들이 상대적으로 고온에 의한 현미완전미율 감소율이 적온에서 높은 현미완전미율을 보인 품종들에 비해 낮았다. 또한, 다른 공시품종들에 비하여 고온내성이 양호한 중모 1024는 고온에서도 좋은 쌀 외관품위와 안정적 수확성 향상을 위한 육종모재로서 유용형질을 교배를 통해 고품질 벼의 보완을 위해 이전할 수 있는 것이 용이할 것으로 사료된다.

Cold Tolerance Characteristic Test of High Yield Tongil-type Rice Breeding Lines for Processing

  • Kang-Su Kwak;Sea-Kwan Oh;Kuk-Hyun Jung;Dae-Ha Seo
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.278-278
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    • 2022
  • Recently, the yield potential of high yield Tongil-type rice varieties has greatly increased, reaching 817kg/10a(Geumgang No.1). Moreover, in order to promote rice consumption and strengthen the competitiveness of the rice processing industry, the R&D of high yield Tongil-type rice varieties for each processing purpose, such as rice noodles, grain feed and industrial materials, has been continuously carried out. However, because Tongil-type rice varieties or lines are generally very vulnerable to cold damage, cold tolerance test can be said to be absolutely necessary to improve the cultivation safety. This study is the result of the seedling and field cold tolerance characteristic tests carried out in 2021 of high yield Tongil-type rice breeding lines. For the cold tolerance characteristic test of seedlings, total 303 high yield rice breeding lines for processing were treated in cold water of 13℃ and irrigation depth of 4cm for 10 days from the third-leaf age, then it was evaluated by comparing the degree of discoloration and withering with the checked varieties(Boramchan, Hanahreum No.2). Also, for the test of field, total 186 high yield rice breeding lines for processing were treated in cold water of 17℃ by keeping pouring day and night from 30 days after transplanting to ripening stage, then it was evaluated by comparing the degree of discoloration, delay of heading, shortening rate of stem length and percent of fertile grain etc. with the checked varieties. And the cold tolerance evaluative criteria were classified as strong(1~3), medium(4~6) and weak(7~9) in overall cold tolerance. (Seedling test) As for the degree of cold tolerance of the check variety, 'Boramchan' and 'Hanahreum No.2' showed a response of 'medium' and 'weak', respectively. However, there was no 'strong' line in the high yield rice breeding lines, 2 lines showed a 'medium' response, and 301 lines showed a 'weak' response. Therefore, except for a few lines(0.7%), most lines(99.3%) showed a 'weak' response. (Field test) In terms of the overall cold tolerance of the check variety, both 'Boramchan' and 'Hanahreum No.2' showed a 'medium' response. Similarly, there was no 'strong' line in the case of high yield rice breeding lines, 20 lines showed a 'medium' response, and 166 lines showed a 'weak' response. Therefore, except for some(10.8%) lines, most(89.2%) lines showed a 'weak' response. From the above results, we selected about 100 individuals with less seed shattering and degeneration of the ear tip, and with a relatively high percent of fertile grain, and are continuing to select lines with improved cold tolerance in the F4~F5 group in this year. As such, most of the Tongil-type rice varieties have poor cold tolerance and thus have low cultivation safety at low temperatures. However, it is important to select improved lines through generational progress because there are some lines that still have a certain level of cold tolerance among them.

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Effect of seed priming on germination and sprouting vigor of colored rice

  • Lee, Ki Bong;Shin, Jong Hee;Kim, Sang Kuk;Kim, Se Jong;Ryu, Su Noh
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.312-312
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    • 2017
  • The study was conducted to select optimal materials for promoting germination rate, high sprouting vigor by priming treatment using PEG 6000 (water potential -0.5 to 2.0 Mpa) and Azolla extracts (0.1, 1.0, and 10.0%) extracted by ethanol, distilled, and/or hot water in colored rice cultivars. Each rice seed (three black rice cultivars and two red rice cultivars) was soaked 24 and 48 hr including untreated control. In black rice, Joseongheugchal rice cultivar, azolla ethanol extract (0.1%) induced highest germination rate, germination speed was taken to 5 days in distilled water and to 3days in Azolla extracts extracted hot water. Otherwise, degree of bacterial inhibition (number of colony, $10^3cfu$) in dry seed, water soaking for 24hr, soaking with fungicide for 24hr and 48hr, soaking with fungicide and aeration for 24hr and 48 hr was 22, 500, 95, and 0.46, respectively. In order to minimize fungal inhibition, a method can be chosen to combination of soaking fungicide and aeration for 48 hr. In seed priming treatments using growth pouch, seed soaking with fungicide did not affect change of germination percentage and germination speed, it delayed only 2 or 4day in the Joseongheugchal rice cultivar. It differs from rice cultivars and priming materials, Azolla extract(0.1 to 1%) promotes seed germination percentage in the Ilpum, Hongjinju, and Joseonghuegchal, in addition, germination in Jeogjinju cultivar was only promoted by PEG solution(10 to 20%), otherwise, it showed much lower or inhibited on the germination in Heugjinju and Sinmyungheugchal rice cultivars. In a paddy field trial, seedling establishment rate by applying PEG6000 and azolla extract did not show significantly statistical difference. When it compared with untreated control, seedling establishment rate was increased over 50% in priming treatments. Interestingly, seedling establishment rate under azolla extract (0.1%) extracted with ethanol was promoted over 2.5 times compared to the control in a black rice, Joseongheugchal and red rice, Jeogjinju.

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