Plant viruses are among the important pathogens that cause severe crop losses. The most efficient method to control viral diseases is currently to use virus resistant crops. In order to develop the virus resistant crops, a detailed understanding of the molecular interactions between viral and host proteins is necessary. Recessive resistance to a pathogen can be conferred when plant genes essential in the life cycle of a pathogens are deficient, while dominant resistance is mediated by host resistance (R) genes specifically interacting with effector proteins of pathogens. Thus, recessive resistance usually works more stably and broadly than dominant resistance. While most of the recessive resistance genes have so far been identified by forward genetic approaches, recent advances in genome editing technologies including CRISPR/Cas9 have increased interest in using these technologies as reverse genetic tools to engineer plant genes to confer recessive resistance. This review summarizes currently identified recessive resistance genes and introduces reverse genetic approaches to identify host interacting partner proteins of viral proteins and to evaluate the identified genes as genetic resources of recessive resistance. We further discuss recent advances in various precise genome editing technologies and how to apply these technologies to engineer plant immunity.
Cucumber mosaic virus (CMV) is one of the most important viral diseases in pepper (Capsicum annuum L.), and several genes for resistance were reported in Capsicum spp. In Korea, a single dominant gene that is resistant to $CMV_{Fny}$ and $CMV_{P0}$ has been used for breeding. Recently, a new strain ($CMV_{P1}$) was reported that could infect cultivars resistant to both $CMV_{Fny}$ and $CMV_{P0}$. Therefore, breeding of more robust CMV-resistant cultivars is required. In this study, we surveyed the inheritance of $CMV_{P1}$ resistance and analyzed the location of the resistance loci. After $CMV_{P1}$ inoculation of various germplasms and breeding lines, one accession (ICPN18-8) showed no visual symptoms at 15 dpi (days post inoculation) but was susceptible after 45 dpi, and one resistant line (I7339) showed resistance until at 45 dpi. The latter line was used for tests of resistance inheritance. A total of 189 $F_2$ plants were examined, with 42 individuals showing resistance at 15 dpi and a phenotype segregation ratio close to 1:3 (resistant:susceptible plants). In a lateral ELISA test at 45 dpi, 11 plants showed resistance, and the segregation ratio was changed to 1:15. These results indicate that resistance in C. annuum 'I7339' is controlled by two different recessive genes; we named these resistance genes 'cmr3E' and 'cmr3L,' respectively. To locate these two resistant loci in the pepper linkage map, various RAPD, SSR, and STS markers were screened; only nine markers were grouped into one linkage group (LG). Only one RAPD primer (OPAT16) was distantly linked with cmr3E (22.3 cM) and cmr3L (20.7 cM). To develop more accurate markers for marker-assisted breeding, enriching for molecular markers spanning two loci will be required.
To classify the inheritance of resistance to potato virus Y, crosses between susceptible flue-cured tobacco variety NC 95 and resistant variety McNair 30 were conducted. The parents, $F_1$ plants, $F_2$ populations, and haploid plants derived from anthers of $F_1$ plants were screened for a resistance of two potato virus Y strains (PVY-VB and PVY-VN) isolated in Korea. The Chi-square values for the $F_3$ populations and haploids of $F_1$ fitted 1 :3 and 1 :1 ratios of resistant to susceptible for two strains, respectively. Therefore, it was found that the resistance of McNair 30 for the potato virus Y was controlled by a single recessive gene. Moreover the resistance to two strains screened was inherited dependently.
Kim, Gil-Hah;Song, Cheol;Park, No-Joong;Cho, Kwang-Yun
Korean journal of applied entomology
/
v.33
no.4
/
pp.230-236
/
1994
Dicofol susceptible two-spotted spider mite(S) which was selected by 150 times of dicofol treatment showed 27 5-fold increase in resistance as compared to S strain. Inheritance of resistance and crossresistance in selected strain($R_d$) were investigated. There were differences oi susceptibility in the dicofol concentmtion-moltaliity relationships between $F_1$ progenies (R♀, XS♂, R♂, XS♀) obtained from reciprocal cross with the S strain and $R_d$, strain. Degree of dominance of the $F_1$ progenies (R♀, XS♂, R♂, XS♀) were -0.29 and -0.72 in adult females and -0.42 and -0.93 in adult males, respectively. These results suggest that inheritance of dicofol resistance is controlled by an incomplete recessive. $R_d$ strain exhibited a high level of cross resistance to amitraz, and also showed cross resistance to pyrethrotd acaricides, acrinathrin and bifenthnn. $R_d$ strain showed non-cross reslstancz to abamectin, chlolfenson, clofentezine, cyhexatm, fenbutatin oxlde, fenpyroximate, hexythiazox, monocrotophos, propargite and tetradifon, but negatively correlated cross-resistance to azocyclotin and fenbutatin oxide belonging to tin acaricides.
Selection for increased milk production in dairy cows has often resulted in a higher incidence of disease and thus incurred a greater health costs. Considerable interests have been shown in breeding dairy cattle for disease resistance in recent years. This paper discusses the limitations of breeding dairy cattle for genetic resistance in six parts: 1) complexity of disease resistance, 2) difficulty in estimating genetic parameters for planning breeding programs against disease, 3) undesirable relationship between production traits and disease, 4) disease as affected by recessive genes, 5) new mutation of the pathogens, and 6) variable environmental factors. The hidden problems of estimating genetic and phenotypic parameters involving disease incidence were examined in terms of categorical nature, non-independence, heterogeneity of error variance, non-randomness, and automatic relationship between disease and production traits. In light of these limitations, the prospect for increasing genetic resistance by conventional breeding methods would not be so bright as we like. Since the phenomenon of disease is the result of a joint interaction among host genotype, pathogen genotype and environment, it becomes essential to adopt an integrated approach of increasing genetic resistance of the host animals, manipulating the pathogen genotypes, developing effective vaccines and drugs, and improving the environmental conditions. The advances in DNA-based technology show considerable promise in directly manipulating host and pathogen genomes for genetic resistance and producing vaccines and drugs for prevention and medication to promote the wellbeing of the animals.
The mode of inheritance of resistance to fenvalerate in the diamondback moth (Plutella xylostella L.) was studied using insecticide susceptibility and mixed function oxidase tests. Tehre were no differences in the concentration-mortality relationships between $F_1$ progenies $(S_{female}\timesR_{male},\;R_{female}\timesS_{male})$ obtained from reciprocal crosses with the susceptible and fenvalerate-selected strains(R), indicating the absence of sex-linked inheritance. Degree of dominance of the $F_1$ progenies $(S_{female}\timesR_{male},\;R_{female}\timesS_{male})$ were -0.50 and -0.46, respectively, in the insecticide susceptibility test and -0.85 and -0.81, respectively, in the mixed function oxidase test. These results suggest that inheritance of fenvalerate resistance is controlled by and incompletely recessive autosomal gene.
Soybean cyst nematode (Heterodera glycines Ichinohe; SCN) is an important soybean pest and the use of resistant cultivars is the effective method to reduce or eliminate SCN damage. However, breeding for SCN resistance is difficult and expensive by the oligogenic nature of the resistance and genetic variability in the pathogen. Fortunately, SCN resistance loci, rhg1 and Rhg4 are generally accepted as a necessity for the development of resistant genotypes using any source of resistance. In this study, resistance of 44 Korean soybean cultivars to SCN was tested using two molecular markers. Seonheukkong and Pokwangkong were the homozygous to rhg1 locus. Seven cultivars were susceptible to SCN based on Satt309 marker linked rhg1 locus. All Korean cultivars estimated in this study were recessive homozygous to Rhg4 locus and were susceptible in the PCR reaction using primer 548/563 linked to the Rhg4 locus conferring resistance to SCN race 3. Among 44 cultivars estimated, seven cultivars were susceptible to SCN in both Satt309 and primer 548/563 markers. Based on both Satt309 and primer 548/563 markers, there is no resistant cultivar to SCN in Korea. Therefore, SCN resistant cultivars need to be developed in the future. These two markers can be used for improving SCN resistant cultivars.
To evaluate the involvement of translation initiation factors eIF4E and eIFiso4E in Chilli veinal mottle virus (ChiVMV) infection in pepper, we conducted a genetic analysis using a segregating population derived from a cross between Capsicum annuum 'Dempsey' containing an elF4E mutation ($pvr1^2$) and C. annuum 'Perennial' containing an elFiso4E mutation (pvr6). C. annuum 'Dempsey' was susceptible and C. annuum 'Perennial' was resistant to ChiVMV. All $F_1$ plants showed resistance, and $F_2$ individuals segregated in a resistant-susceptible ratio of 166:21, indicating that many resistance loci were involved. Seventy-five $F_2$ and 329 $F_3$ plants of 17 families were genotyped with $pvr1^2$ and pvr6 allele-specific markers, and the genotype data were compared with observed resistance to viral infection. All plants containing homozygous genotypes of both $pvr1^2$ and pvr6 were resistant to ChiVMV, demonstrating that simultaneous mutations in elF4E and eIFiso4E confer resistance to ChiVMV in pepper. Genotype analysis of $F_2$ plants revealed that all plants containing homozygous genotypes of both $pvr1^2$ and pvr6 showed resistance to ChiVMV. In protein-protein interaction experiments, ChiVMV viral genome-linked protein (VPg) interacted with both eIF4E and eIFiso4E. Silencing of elF4E and eIFiso4E in the VIGS experiment showed reduction in ChiVMV accumulation. These results demonstrated that ChiVMV can use both eIF4E and eIFiso4E for replication, making simultaneous mutations in eIF4E and eIFiso4E necessary to prevent ChiVMV infection in pepper.
Antifreeze proteins (AFPs) accumulate in the leaves of barley during cold acclimation, where they may inhibit ice recrystallization and produce freezing resistance of the plant. Four parental diallel crosses of the barley varieties were used to determine the heritability of AFPs and the relationship between the accumulation level of AFPs and freezing resistance. The concentration of apoplastic proteins in the cold-acclimated leaves was increased in the mean by four-fold over as compared with that of nonacclimated. The diallel cross analyses revealed that the gene of Sacheon 6 was dominant and those of Reno and Dongbori 1 were recessive. The AFPs had high narrow-sense heritabilities. The general combining ability effects of Reno and Dongbori 1 were much higher than the other parents. The bands of 32-kD for GLP, 35-& 28-kD for CLP and 25-, 22- & 16-kD for TLP were observed in the apoplastic extracts from cold-acclimated plants, but there were no clear differences between the parents and Fl hybrids. The concentrations of AFPs were significantly correlated with the degree of freezing resistance, indicating that the concentration of AFPs in the plant is the very important factor for freezing resistance.
This experiment was conducted to determine the optimum dosage of gamma rays for inducing artificial mutation of several mutant characters in the flue-cured tobacco. 1) In Hicks and BY 104, the gammarays irradiation has no significantly different effect on seed germination from the control. However, the average dosage for 50% growth inhibition was 25-30kr for all the varieties tested, which inhibition 46-52% and 43-57% of the seedling growths for Hicks and BY 104, respectively. 2) A mutant line 83H-5 was selected from Hicks by irradiation gamma ray at the level of 30kr. It has white flower, more resistance to bacterial wilt, Pssudomonas solanacearum, lower plant and stalk height, narrower leaf width, larger leaf shape index(lento width) and later days to flower when compared with the original variety Hicks. 3) White flower was recessive to pink flower in F, and Br (F1 X Hicks) progenies. F2 population of the cross gave segregation ratio of 3 pink flower:1 white flower, and B, (F1 X 83H-5) Population gave 1:1 ratio. Results showed that the white flower character is governed by a single recessive gene.
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.