• 한국육종학회지
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• 제40권4호
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• pp.408-413
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• 2008

벼 조생종 품종 금오3호의 잎도열병 저항성 및 도열병 저항성 연관마커 zt56591과의 관계를 분석한 결과, '03~'07년까지 5년간 전국 14개 지역 잎도열병 밭못자리 검정의 평균 발병정도는 금오3호가 1.6으로 진부벼 3.6, 금오벼 5.3 및 일품벼 6.4에 비해 낮았다. 저항성(0-3) 12개소, 중도 저항성(4-6) 2개소이며, 감수성(7-9)을 보인 곳은 없었다. 도열병 내구저항성에서 병반 면적율이 0.1~5.0%사이로 지속적인 저항성을 보였으며, 29개 균주에 저항성반응을 보였고, 1개 균주에 대해서는 이병성 반응을 보였다. 도열병 저항성과 연관된 DNA marker를 이용하여 분석한 결과 '금오3호'는 도열병 광범위 저항성 유전자로 알려진 Pizt와 연관된 마커 zt56591에 저항성 밴드 패턴을 나타내었다. 또한, 아끼다고마찌/금오3호 RIL집단에서 Pizt 연관마커와 잎도열병 저항성과의 관계를 분석한 결과 조환가가 1.1%로 밀접히 연관되어 있어 '금오3호'와 교배된 후대집단에서 zt56591마커를 이용한 MAS선발도 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국육종학회지
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• 제42권4호
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• pp.390-396
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• 2010

본 연구는 국내 수집 잡초성벼에 존재하는 잎도열병 저항성 관련 유전자를 탐색하고, 이 저항성유전자와 연관된 분자 마커를 탐색하는 것이다. 도열병에 감수성인 자포니카 품종인 낙동벼와 도열병에 강한 잡초성벼인 강화앵미11을 교잡하여 120개 RILs를 육성하여, 도열병 균주반응과 잎도열병 밭못자리검정을 통한 저항성 유전자 탐색에 이용하였다. 1. 총 45개 도열병 균주를 이용하여 양친들을 검정한 결과, 잡초성벼 강화앵미11은 25개 균주에 대하여 저항성 반응을 보였고, 낙동벼는 1개의 균주에만 저항성 반응을 보였다. 2. 강화앵미11이 저항성반응을 보이는 25개 균주 중에서 90-008등 9개 균주를 선발하여 120개 RILs에 대한 도열병 균주에 대한 저항성반응을 조사한 결과, 대부분의 RILs이 저항성반응으로 치우친 경향을 보였으며, 수원, 철원 및 남양 잎도열병 밭못자리 검정포장에서 실시한 120 RILs의 저항성반응 분포도 도열병 균주반응에서 나타난 결과와 유사한 경향을 보였다. 3. 12번 염색체 OSR32-RM101 영역에서 90-008, 97-268, 93-456, 04-226, 03-177 및 87-138 도열병 균주와 수원, 철원, 남양 지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자를 탐색하였으며, 이 저항성 유전자는 강화앵미11에서 유래되었고, 표현형변이를 60%이상 설명하는 주동유전자인 것으로 추정된다. 4. 90-008균주와 남양 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자는 12번 염색체 외에 11번 염색체에서도 탐색되었으며, 93-456 균주와 철원, 수원지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성유전자는 7번과 11번 염색체에서도 탐색되었고, 이들 저항성유전자는 낙동벼 대립유전자에 의해 저항성이 증가되었다.

• 한국육종학회지
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• 제43권6호
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• pp.554-558
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• 2011

'얼룩찰1호'는 자식계통 KBW23을 종자친으로 하고 KW33을 화분친으로 하여 교잡된 단교잡종이며 알맹이가 흰색과 검정색의 두 가지 색을 가진 얼룩찰 옥수수이다. '얼룩찰1호'는 2003년 생산력검정시험을 거쳐, 2005년부터 2007년까지 3년 동안 전국 5개 지역에서 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2007년 농작물 직무육성 신품종으로 결정되었다. 이 품종의 주요특성을 요약하면 다음과 같다. 1. '얼룩찰1호'의 출사일수는 76일로 만숙종이며 이삭길이가 18.4 cm로 '찰옥1호' 보다 길다. 2. '얼룩찰1호'의 아밀로펙틴 함량, 과피두께, 백립중 등은 '찰옥1호'와 비슷하였지만 경도는 낮았으며 전체적인 기호도는 우수하였다. 3. '얼룩찰1호'는 '찰옥1호'와 비교하여 깨씨무늬병, 그을음무늬병, 조명나방 등 병충해 저항성은 낮았으나 도복에는 강하였다. 4. '얼룩찰1호'의 ha당 이삭수는 '찰옥1호' 보다 적었지만 이삭중은 무거웠다. 5. '얼룩찰1호'의 모본 출사기와 부본의 화분 비산기간이 잘 일치하였으며 채종량은 모 부본 재식비율 3:1이 1,730 kg/ha으로 재식비율 2:1의 1,500 kg/ha보다 많았다. 6. '얼룩찰1호'는 제주도를 제외한 전국에서 재배가 가능하다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.165-171
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• 2019

Marker-assisted backcrossing (MABC)은 marker-assisted selection (MAS)와 함께 다양한 작물에서 여교배 초기세대에서 반복친 게놈의 회복률이 높은 개체선발을 위한 분자육종 기술로 매우 유용하게 사용하고 있다. 본 연구에서는 토마토 MABC 육종 프로그램의 일환으로 저장성이 강한 rin유전자를 주)토마토연구소에서 육성한 핑크계 엘리트 토마토계통에 도입하고자 수행하였다. foreground 선발은 RIN SCAR 분자 마커를 이용하여 100개 $BC_1F_1$ 식물체에서 Rr 유전자형 가진 42개체를 선발하였다. 그리고 이를 이용하여 GBS 분석을 이용하여 background 선발을 하였다. 총 3,086개 SNP를 대상으로 반복친 HK13-1151과 게놈 회복률을 조사한 결과, 56.7%에서 84.5%를 보여 평균 70.5%로 나타났다. 이 중 87.2%을 보인 $BC_1F_1$개체를 이용하여 192개 $BC_2F_1$ 식물체를 육성하여 foreground 선발을 하였다. 선발된 102개 중 88개 식물체를 이용하여 GBS 분석을 수행한 결과 4,868개의 다형 SNP 마커를 얻었으며, 이를 이용하여 RPG 회복률을 조사하였다. $BC_2F_1$ 식물체들에서 HK13-1151 반복친 게놈과 87.8%에서 97.8% 유사하였다. 본 연구에서 $BC_2F_1$ 식물 중 RPG 회복률이 97.8%인 5-1 개체는 반복친인 HK13-1151과 과일특성에서 매우 유사하였다. 따라서 선발된 5-1 개체는 $BC_2F_2$ 세대를 육성하여 계통화 하고자 한다. 본 연구를 통해 MABC는 전통 여교배 육종에 비해 육종연한을 획기적으로 줄일 수 있으며, 원하는 육종모델을 완수할 수 있는 첨단육종 기술로 평가 할 수 있다.

• 한국작물학회지
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• 제33권1호
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• pp.48-53
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• 1988

진주조가 우리나라 자연환경조건에서 재배될 때의 생산성과 사료가치를 조, 기장, 옥수수, 수수/수단그라스 교잡종과 비교, 분석하기 위하여 1985∼86년에 수원 작물시험장 전작포장에 파종, 시험한 결과를 다음과 같이 종합, 요약하여 보고한다. 1. 진주조는 26품종 평균 청취수량이 10.7∼12.8t/10a 생산되어 조, 기장, 옥수수에 비하여 월등히 다수확되었다. 옥수수는 조와 기장에 비하여 증수되었고 기장은 조에 비하여 청취 및 건물수량이 높았다. 2. 진주조 우량교잡종 수원 001는 3회 예취한 청예수량이 14.9t/10a로 옥수수 6.6t/ 10a, 수수/수단그라스 교잡종 9.5t/10a에 비하여 월등히 증수되었다. 엽면적지수도 3회 예취시 합계 32.4로 옥수수 5.8, 수수/수단그라스 20.8에 비하여 월등히 높았다. 조단백질함량에서도 진주조의 종실에서는 16.3%로 옥수수와 수수/수단그라스에 비하여 6∼5% 높았다. 청예용 식물체의 조단백질함량도 진주조 1회 11.8%, 4회 예취에서 평균 16.1 %로 월등히 높았다. 조지방함량도 진주조 종실 3.8% 옥수수와 수수/수단그라스에 비하여 약간 높았으나 청예용 식물체에서는 1.3∼1.4%로 옥수수와 비슷하였고 수수/수단그라스보다는 약간 낮았다. 종실의 조섬유함량은 진주조가 1.9%로 옥수수 2.6%, 수수/수단그라스 4.3%에 비하여 월등히 낮았다. 청예용 식물체의 조섬유함량은 진주조 24.4∼26.8%로 옥수수보다 낮았으나 수수/수단그라스와는 비슷하였다. 조회분은 진주조 종실에 2.4%, 청예용 식물체에 10.8∼11.6% 함유되어 있었으며 옥수수와 수수/수단그라스와 큰 차이가 없었다. 소비율도 진주조가 57.6∼63.4%로 옥수수 46.3%, 수수/수단그라스 47.3∼57.6%에 비하여 높았다. 3. 질소증시에 따라 진주조 자식계통 T 186의 청예수량이 증가되었다. 식물체의 조단백질함량은 N0∼10kg/10a구에서 5.2∼5.0%, N 20∼40kg/10a구에서 8.9∼8.4%. N 60kg/10a구에서 12.4%로 증가되었으나 조지방함량은 질소증시에 따라서 감소되는 경향이었다. 조섬유함량은 27.7∼30.5%로 질소증시에 따른 일정한 경향이 없었고 조회분함량은 낮아지는 경향이었다. 소화율은 N0∼10kg/10a구의 49.4∼49.7%에 비하여 N20∼30kg/10a구에서는 56.6∼60.9 %로 증가하였으며 N40∼60kg/10a구는 50.2∼55.0%로 약간 낮아졌다.

• 한국국제농업개발학회지
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• 제31권4호
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• pp.428-436
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• 2019

본 연구는 국내 잡초벼인 완도앵미6의 식미관련 유용인자를 자포니카벼 품종에 도입하여 식미가 개선된 새로운 품종을 개발하기 위한 기초 육종연구로 수행되었다. 식미개선을 위하여 국내 자포니카 벼 품종인 화영과 윤기치가 우수한 국내 잡초벼인 완도앵미6를 교배하여 재조합 자식계통을 육성하였으며 이 조합으로부터 고품질 품종 개발에 활용 가능한 우량계통을 육종에 이용하고자 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 화영과 완도앵미6 조합의 교배립을 생산하여 SSD법으로 8세대까지 계통전개 하였으며 초형 등을 고려하여 최종 224계통의 RIL을 육성하였다. 2. 육성된 RIL집단의 주요 농업특성 특성을 3년(2016-2018) 간 평가하여 연차간 변이를 확인하였으며, 육성된 집단으로부터 작물학적 특성과 식미관련 특성이 우수한 10계통을 선발하였다. 3. 선발된 계통에 대한 아밀로스 함량, 단백질 함량, 알칼리 붕괴도 등의 이화학적 특성을 분석하였는데, 특히 선발된 계통 모두가 수여친인 완도앵미6의 수준에서 윤기치가 개선된 것을 확인하였다. 4. 식미와 관련이 높은 것으로 알려진 밥의 질감과 관련하여 관능평가와 기계적 물성 측정값에 대한 비교에서 두 방법간에 상관이 확인되지 않아 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.325-334
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• 2023

미국과 멕시코 지역이 원산지로 알려진 미국가재는 세계적인 침입종으로서, 최근 국내에서도 자연개체군의 출현과 개체수의 증가가 보고 되어왔다. 본 연구에서는 미토콘드리아 COI 유전자 및 초위성체 마커를 이용하여, 다양한 체색을 포함한 침입 자연개체군, 유입경로로 추정되는 수족관 개체군, 원산지 개체군인 미국 개체군의 유전자 다양성 및 집단유전학 분석을 수행하였다. 미토콘드리아 COI 유전자 다양성 분석 결과, 국내에서 채집된 침입 자연개체군(33개체)과 수족관 개체군(226개체)에서 5개의 단상형만이 발견되었으며, 초위성체 마커를 이용한 집단유전학 분석 결과에서도 침입 자연개체군과 수족관 개체군은 낮은 유전자 다양성을 나타냈다. 미국 개체군의 유전자 다양성은 두 마커에서 모두 높게 나타났는데, 이는 일반적으로 원산지(source population) 개체군이 높은 유전자 다양성을 가지는 특성을 보여준다고 할 수 있다. 본 연구에서 미국 개체군에서 수족관 개체군으로 그리고 침입 자연개체군으로 유입된 경로를 직접적으로 보여주지는 않으나, 모든 개체군에서 공유되는 COI 단상형(haplotype)과 낮은 유전적 분화도(FST)로 볼 때, 원산지인 미국으로부터 수입된 개체들이 각기 다른 수족관을 통해 침입 자연개체군으로 유입되었을 가능성을 보여준다. 특히 수족관 개체군은 많은 개체수임에도 불구하고, 매우 낮은 유전적 다양성을 보임으로써 창시자 효과 후 inbreeding에 의한 개체군일 가능성을 보여주며, 이는 소수의 개체로부터 대량 증식되었을 가능성을 보여준다. 또한 서로 다른 체색을 띠는 수족관 개체들은 체색에 따른 유전적 차이는 없었다. 다만 주홍색 가재와 흰색 가재에서 더 높은 inbreeding이 나타났을 가능성을 보여준다. 따라서 자연개체군의 체색의 경우 수족관 개체의 특정 체색으로부터 유입되었다기보다는 자연환경에서 적응에 의해 나타난 변화의 가능성이 높다고 할 수 있다. 또한 침입 자연개체군의 낮은 유전적 다양성으로 볼 때 초기 국내 자연개체군의 유효집단(effective population)의 크기는 크지 않을 것으로 보이며, 근거리에 위치한 두 침입 자연개체군의 비교적 큰 유전적 분화도 결과로 볼 때 두 침입 자연개체군의 유전적 흐름보다는, 원산지인 미국의 다양한 유전자형이 다양한 국내 지역 수족관으로 유입되고, 이후 각각 다른 경로를 통해 각각의 자연개체군을 형성했을 것으로 보인다. 이는 본 연구에 포함되지 않은 다른 유입경로가 있음을 보여주며, 대량 사육되어 판매되는 미국가재가 자연개체군으로 유입되었을 가능성을 나타낸다. 본 연구 결과에서 얻은 미국 개체군, 국내 수족관 개체군, 국내 침입 자연개체군의 유전자 다양성 및 집단유전학 연구는 개체군 증가와 확산이 우려되는 국내 침입 자연개체군의 크기 및 유입경로를 추론하는 데 중요한 정보가 될 것이며, 이후 국내 자연개체군 대량 발생의 분석과 모니터링에 활용될 수 있을 것이다.

• 농업과학연구
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• 제42권2호
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• pp.141-149
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• 2015

1.근교계수와 번식형질 본 연구의 집단은 전 세대에 걸쳐 약 3.5%의 평균 근교계수를 나타내고 있으며 총산자수는 9.6두, 생존산자수는 7두로 조사되었다. 선행연구에서 총산자수 9~10두, 생존산자수 7~9두로 보고한 바 있어(Jung et al., 1998; Lee, 2002; Jo, 1996), 본 실험의 결과와 유사하였다. 번식형질에 영향을 미치는 요인을 확인하기 위해 분산분석을 실시하였으며 제시된 번식형질(총산자수, 사고율, 생존산자수, 복당생시체중, 21일 생존두수, 21일 체중)은 세대 및 산차 효과에 유의적인 영향을 받았다(P<0.01). 따라서 세대와 산차 효과를 배제한 후 근교계수가 번식형질에 미치는 영향을 조사하였다. 총산자수와 생존산자수, 복당생시체중이 근교계수와 유의적으로 부의 상관관계를 나타내었지만, 상관수준은 낮게 관찰되었다. 또한 근친수준이 높은 수퇘지는 성욕 저하, 성성숙을 지연 문제를 야기한다고 보고하였다(Hauser et al., 1952). 본 실험의 집단은 폐쇄집단 유지를 위한 계획적 교배로 근교계수가 높은 개체의 비율이 낮아 선행연구 같이 근친수준에 따른 비교는 어려웠지만 근친수준과 번식형질간의 상관관계는 확인할 수 있었다. 근친수준이 번식형질과 부의 상관을 나타낸다는 것은 선행연구와 유사하였지만, 상관계수는 0.09이하로 매우 낮은 상관으로 조사되었다. 1세대 근교계수 평균은 1.9%, 마지막 세대는 6.5%로 모든 세대의 근교계수 평균은 10%를 넘지 않았기 때문에 상대적으로 근친수준에 대한 상관효과는 낮게 관찰된 것으로 사료된다. 2. 근교계수와 산육형질 마지막 세대의 90 kg 도달일령, 일당증체량, 등지방두께의 평균은 각각 979 g/d, 12 mm, 139일로 관찰되었다. 산육형질에 영향을 미치는 요인을 확인하기 위해 분산분석을 실시하였으며 제시된 산육형질(90 kg도달일령, 일당증체량, 등지방두께)은 세대 효과에 유의적인 영향을 받았다(P<0.01). 따라서 세대 효과를 배제한 후 근교계수가 산육형질에 미치는 영향을 조사하였다. 90 kg도달일령 및 등 지방두께는 근교계수와 유의적인 상관이 관찰되지 않았지만, 일당증체량은 양의 상관으로 관찰되었다(P<0.01). 본 실험의 결과에서 일당증체량이 선행연구와 달리 양의 상관으로 관찰되었다. 국내의 경우 일당증체량은 검정개시체중, 종료체중에 의한 보정이 되지 않은 수치이기 때문에 검정종료체중에 의해 보정된 90 kg도달일령을 주로 활용한다. 비록 일당증체량은 근교계수와 유의적인 양의 상관이 나왔지만, 보다 정확한 90 kg도달일령에서 유의적인 상관이 없었기 때문에 이 집단의 경우 성장능력에 대한 근친퇴화 효과는 관찰되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 그 이유는 번식형질과 마찬가지로 전 세대에 걸쳐 근교계수 평균이 NSIF(1987)에서 권장한 10% 이하로 조사되었기 때문에 근친퇴화 효과가 명확하게 관찰되지 않은 것으로 사료된다. 위의 결과를 종합해보면, 근친수준이 번식형질 개선에 부정적인 효과를 주었지만, 그 수준으로 매우 미비한 것으로 관찰되었다. 이는 집단의 세대별 근교계수 평균이 모두 10% 이내로 유지되었기 때문에 근친퇴화 효과가 명확하게 관찰되지 않았다. 본 실험 집단의 모돈 규모는 약 150두 정도로 선진 종돈국가에 비해 매우 작다. 하지만 육종 집단의 존속차원에서 적절한 교배조합으로 집단의 근친수준으로 10% 이하로 유지하면 집단은 작지만 근친 퇴화의 영향을 최소화시킬 수 있을 것으로 사료된다. 향후 이를 활용한 선발 시험이 지속적으로 필요할 것으로 사료된다.