Kim, Me-Sun;Ouk, Sothea;Jung, Kuk-Hyun;Song, Yoohan;Le, Van Trang;Yang, Ju-Young;Cho, Yong-Gu
Plant Breeding and Biotechnology
/
제7권3호
/
pp.272-286
/
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.
본 연구는 잡종강세를 나타내는 두 조합의 벼 일대 잡종 품종, Shanyou 63, Teyou 53과 inbred계인 밀양 23호 등을 공시하여 벼의 잡종강세 발현기작을 규명코자 실시되었으며, 수행 후 얻어낸 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 종자 단백질 분석을 통해, 잡종강세 발현의 유전적인 특성들이 부분적으로 모본으로 부터 유전된다는 사실을 규명하였다. 2. Hybrid계 벼는 inbred계보다 배아의 크기가 크고 $\alpha$-amylase 활성 및 chlorophyll함량이 높게 나타났다. 이러한 특성들은 분얼능력, 특히 수량에 밀접한 영향을 끼치는 하부절간의 분얼수와도 관계가 있었으며, Shanyou 63의 경우 다른 inbred계에 비해 60~70%나 분얼력이 높았다. 3. 인위적으로 GA$_3$ 0.02 ppm을 처리한 후 $\alpha$-amylase활성 측정시, hybrid계에는 영향을 미치지 못하였으나 밀양 23은 무처리보다 높은 활성을 나타내었다. 이와 같은 결과는, hybrid계 벼의 종자내에는 이미 충분한 GA를 함유하고 있으며 이것이 초기활력과 관계있는 것으로 추정된다. 4. Cytochrome c oxidase의 활성은 inbred계 보다 hybrid rice에서 2.7~5.5배나 높게 나타났으며, 따라서 hybrid계 벼의 대사작용이 매우 높았다.
Development of disease resistant plant is one of the important objectives in rice breeding programs because biotic stresses can adversely affect rice growth and yield losses. This study was conducted to identify lines with multiple-resistance genes to biotic stress among 173 hybrid rice breeding lines and germplasms using DNA-based markers. Our results showed that one hybrid rice line [IR98161-2-1-1-k1-3 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66)] possessed 5 bacterial blight resistance genes (Xa4, xa5, Xa7, Xa13 and Xa21) while two hybrid rice lines [IR98161-2-1-1-k1-2 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66) and 7292s (IR75589-31-27-8-33S(S1)/IR102758B)] possessed 3 bacterial blight resistance genes (Xa4, Xa7 and Xa21, and Xa3, Xa4 and xa5). Molecular survey on rice blast disease revealed that most of these lines had two different resistant genes. Only 11 lines possessed Pib, Pi-5, and Pi-ta. In addition, we further surveyed the distribution of insect resistant genes, such as Bph1, Bph18(t), and Wbph. Three hybrid breeding lines [IR98161-2-1-1-k1-3 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66), IR98161-2-1-1-k1-2 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66), and 7292s (IR75589-31-27-8-33S(S1) /IR102758B)] contained all three resistance genes. Finally, we obtained four hybrid rice breeding lines and germplasms [IR98161-2-1-1-k1-2 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66), Damm-Noeub Khmau, 7290s, and 7292s (IR75589-31-27-8-33S(S1)/IR102758B)] possessing six-gene combination. They are expected to provide higher level of multiple resistance to biotic stress. This study is important for genotyping hybrid rice with resistance to diverse diseases and pests. Results obtained in this study suggest that identification of pyramided resistance genes is very important for screening hybrid rice breeding lines and germplasms accurately for disease and pest resistance. We will expand their cultivation safely through bioassays against diseases, pests, and disaster in its main export countries.
Some attempts were made to investigate the gentic characteristics of the brown planthopper(BPH), Nilaparvata lugens Sta${\aa}$l, biotypes. In terms of egg and nymphal periods, egg hatcgability, emergence ratio, and population change of BPH and plant damage of rice cultivars by the infestation of BPH biotypes and their hybrid progenies in field conditions. The egg and nymphal periods of the three of BPH biotypes and their hybrid progenies on Dongjinbyeo with no resistance gene were shorter than on rice cultivars with resistance gene. But the periods of biotype-2(♀) X 2(♂) (E) on Samgangbyeo with Bph-1 gene and biotype-3(♀) X 3(♂)(I) on Mirying 63 with bph-2 gene were as short as on Dongjinbyeo. The egg hatchability and emergence ratio of the three Bph biotypes and their hybrid progenies on Dongjinbyeo were higher than on the other rice cultivars, and those of E on Samgangbyeo and I on Miryang 63 were as high as on Dongjinbyeo. In rice paddy field, biotype-1(♀) X 1(♂)(A)$\sim$I infested on Dongjinbyeo, E onSamgangbyeo, and I on Miryang 63 were increased their population densities remarkably in next generation. Dongjinbyeo infested by A$\sim$I, and Myryang 63 infested by I were hopperburned at 60 days after infestation and had a damage rating of 0.9. But Samgangbyeo infested by E was no hopperburn(damage rating: 7.3) though it showed high BPH population at 60 days after infestation.
Kim, Juyun;Kim, Namgyu;Mannaa, Mohamed;Lee, Hyun-Hee;Jeon, Jong-Seong;Seo, Young-Su
The Plant Pathology Journal
/
제35권3호
/
pp.280-286
/
2019
In this study, PVF11 was selected among 20 candidate pathogenesis-related genes in Burkholderia glumae based on its effect on virulence to rice. PVF11 was found to interact with several plant defense-related WRKY proteins as evidenced through yeast-two hybrid analysis (Y2H). Moreover, PVF11 showed interactions with abiotic and biotic stress response-related rice proteins, as shown by genome-wide Y2H screening employing PVF11 and a cDNA library from B. glumae-infected rice. To confirm the effect of PVF11 on B. glumae virulence, in planta assays were conducted at different stages of rice growth. As a result, a PVF11-defective mutant showed reduced virulence in rice seedlings and stems but not in rice panicles, indicating that PVF11 involvement in B. glumae virulence in rice is stage-dependent.
Barnyardgrass had relatively higher growth vigor at the earlier growth stage than inbred rice did, showing the 2 fold higher $\alpha$-amylase activity during the periods of germination and large leaf area Expansion with high net photosynthetic rate at the earlier autotrophic stage, but it performed weak growth at the late growth stage. However, the hlybrid rice Shanyou 63 had significantly higher $\alpha$-amylase activity and net photosynthetic rate than that of barnyardgrass, exhibiting heterosis for two physiologica1 traits during the germination (6~12 days) and autotrophic phase, respectively. Accordingly, hybrid rice, Shanyou 63, exhibited heterotic effect at the early growing stage when were presented with barnyardgrass. Shanyou 63 exhibited stronger tillering ability, faster leaf area expansion and higher net photosynthetic rate than those of barnyardgrass.
The main nutritional problem of sorghum${\times}$sudangrass hybrid (Sorghum bicolor${\times}$Sorghum sudanese) silage is low quality and palatability. This experiment was conducted to evaluate whether organic com grain and crushed rice addition of sorghum${\times}$sudangrass hybrid silage increases forage quality of the silage. The sorghum${\times}$sudangrass hybrid silages with added com grain and crushed rice were similar to conventional com silage in moisture content. However organic sorghum${\times}$sudangrass hybrid silage had low pH values. Silage added with gain and byproduct had higher crude ash, acid detergent fiber (ADF) and neutral detergent fiber (NDF) contents than control com silages, while its non-fiber carbohydrate (NFC) and total digestible nutrients (TDN) showed the opposite results. Lactic acid, butyric acid and lactic percentage of total organic acid (L/T) of sorghum${\times}$sudangrass hybrid silages were higher than those of com silage, but acetic acid was higher than control. In vitro dry matter digestibility (IVDMD) of com silage was higher than other sorghum silages. Feed intake of sorghum${\times}$sudangrass hybrid silage added with crushed rice was highest among silages. Therefore, these data indicate that crushed rice and com grain added sorghum${\times}$sudangrass hybrid silage could be recommended as the most effective treatment for increasing silage quality and palatability.
The production of bassinosteroid-like substances of two hybrid types of Korean rice, Jangseongbyeo, Taebackbyeo were investigated. The shoots at the maximum tillering stage were extracted and purified by solvent fractionation, silica gel adsorption chromatography Sephadex LH-20 chromatography, charcoal adsorption chromatography, Bondesil chromatography and HPLC of reverse phase, successively. Biological activities of each purification step were monitored by the rice lamina inclination test. Higher activities against the rice lamina inclination test in the each purification step showed that the shoots of two cultivars biosynthesize brassinosteroids. Two cultivars also showed a similar distribution of biological activities of endogenous brassinosteroids detected by HPLC.
An, Gyn-Heung;Moo,Yong-Hwan;Jeon, Jong-Seong;Kang, Hong-Gyu;Sung, Soon-Kee
한국식물학회:학술대회논문집
/
한국식물학회 1999년도 제13회 식물생명공학심포지움 New Approaches to Understand Gene Function in Plants and Application to Plant Biotechnology
/
pp.21-35
/
1999
We have previously isolated OsMADS4 gene that is a member of the class B MADS box genes from rice. In this study, another member of the class B MADS box genes was isolated from rice flower by the yeast two-hybrid screening method using OsMADS4 as bait. RNA blot analyses revealed that the clone, OsMADS16, was expressed in the second and third whorls, whereas the OsMADS4 transcripts were present in the second, third, and fourth whorls. These expression patterns of the OsMADS16 and OsMADS4 genes are very similar with those of AP3 and PI, the class B genes of Arabidopsis, respectively. In the yeast two-hybrid system, OsMADS4 interacted only with OsMADS16 among several rice MADS genes investigated, suggesting that OsMADS4 and OsMADS16 function as a heterodimer in specifying sepal and petal identities. We have also isolated OsMADS6 gene using OsMADS1 as a probe. Both are members of the AGL2 MADS family. Various MADS genes that encode for protein-protein interaction partners of the OsMADS6 protein were isolated by the yeast two-hybrid screening method. A majority of these genes belong to the AGL2 family. Sequence Homology, expression pattern, and ectopic expression phenotypes indicated that one of the interaction partners, OsMADS14, appears to be homologous to API, the class A MADS gene of Arabidopsis.
최근 GMO 작물의 재배, 생산이 날로 늘어나며 GMO 작물이 환경에 미칠 수 있는 많은 가능성들이 대두되고 있다. 특히 GMO 작물과 야생종과의 자연교잡에 의한 유전자 전이로, 잡초화의 문제점이 제기되며 생태계의 변화 및 파괴의 위험성이 우려되고 있다. 본 실험에서는 GM벼와 야생 및 근연종 사이의 교잡가능성 및 유전자 전이율을 조사하기 위한 유전자 이동의 분석 체계를 확립하고자 하였다. 벼의 개화시기에 GM벼와 야생 및 근연종 간의 인공교배 후 수확한 교잡 추정 종자를 발아시켜서 제초제를 처리하여 교잡종자를 선별하였다. 또한 GM 벼 및 야생 근연종벼들 간의 RAPD PCR 분석을 통해 선별한 marker를 사용하여 낙동 교잡벼와 샤레 교잡벼가 GM 벼와 교배된 식물체임을 확인하였다. PCR 분석을 수행한 결과 GM벼에서 도입된 trehalose-6-phosphate phosphatase (TPP) 유전자와 선별marker로 사용된 bar유전자가 GM벼 뿐만 아니라 샤레 교잡벼에도 존재하였으며, 결과적으로 GM벼의 bar 및 tpp 유전자가 잡초성벼인 샤레 교잡벼에 전이되었음을 검증할 수 있었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.