• 한국환경농학회지
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• 제21권2호
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• pp.156-161
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• 2002

냉해나 한발등의 환경스트레스에 대해 저항성을 유발하는 유전자를 환경스트레스에 강한 잡초성벼로부터 선발하고 이들 유전자를 재배벼에 도입하여 도입유전자 산물의 과량 발현을 통해 냉해나 한발 등에 대한 저항성이 향상된 벼를 선발하고자 하였다. 잡초성벼인 Bhutan 14Ad로부터 냉해 및 한발 저항성 유전자로 알려진 superoxide dismutase (SOD) cDNA를 분리하고자 mRNA를 분리하고 이 분리된 mRNA를 이용해 reverse transcriptase PCR방법으로 SOD cDNA를 cloning 하였다. 그 결과 2종의 SOD cDNA가 cloning되어 SOD-A, SOD-B로 명명하였다. 이들 cDNA의 염기서열을 결정한 결과 이들은 아미노산 서열 상동성이 88.4%를 나타내었으며, SOD-A는 Oryza sativa 계열의 Cu/Zn SOD유전자인 GenBank accession No. L36320와 99.3% 동일하였으며, SOD-B는 accession No. D01000과 100% 동일하였다. 이들 SOD-A와 SOD-B cDNA를 재배벼인 낙동벼에 형질전환하여 형질전환체 벼를 선발하였으며, 이들 형질전환체 벼의 냉해저항성및 한발저항성 검정을 통해 저항성이 향상된 형질전환체 벼를 선발하고 있다.

• 농업과학연구
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• 제49권3호
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• pp.511-520
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• 2022

Insect-resistant transgenic rice (Bt-T) expresses a toxic protein (mcry1Ac1) derived from the soil bacterium Bacillus thuringiensis found in the rice cultivar Dongjin with an insecticidal property against rice leaf roller (Cnaphalocrocis medinalis). In this study, to investigate the impact of Bt-T on non-target organisms, the feed and oviposition preferences and biological parameters of brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål) were comparatively analyzed in four rice cultivars: Dongjin (parent variety), Ilmi (reference cultivar), Chinnong (brown planthopper resistant cultivar) and Bt-T. In the Bt-T and Dongjin cultivars, the feed preferences were 32.4 ± 8.3 and 34.1 ± 6.8%, and the oviposition preferences were 32.5 ± 5.1 and 30.0 ± 5.3% respectively, and there was no statistical significance between these rices. Additionally, in the Bt-T and Dongjin cultivars, the total lifespans from egg to adult were 39.5 ± 6.9 and 40.0 ± 5.8 days, and the weights of adult females were 1.78 ± 0.14 and 1.72 ± 0.16 mg, respectively. Therefore, there was no statistical difference in the biological parameters between these two varieties. Overall, the results indicate that the insect-resistant transgenic rice (Bt-T) did not negatively affect the reproduction and life cycle of brown planthopper, a non-target organism.

• 자연과학논문집
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• 제7권
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• pp.91-101
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• 1995

본 연구는 벼 흰잎마름병 포장저항성 검정방법 체계확립을 위해 25개 품종에 대하여 진성저항성검정, 2차감염검정, 2차전염검정 및 상습지현지검정을 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 공시한 25개 품종에 대한 진성저항성 검정결과 (1)섬진벼등 13개 품종은 HB9011균에 저항성인 품종군으로, (2)풍산벼등 5개 품종이 HB9022균에 저항성인 품종으로, (3)삼강벼 등 2품종은 HB9011, HB9022, HB9033균에 저항성인 품종군으로 (4)운봉벼 등 12개 품종이 접종균 모두에 이병성인 품종군으로 각각 분류되었다. 2. 2차감염검정결과 HB9011균에 대해서는 영덕벼 등 3품종이, HB9022에 대해서는 태백벼 등 3품종이, HB9033에 대해서는 태백벼가 진성저항성 검정 결과와 상이한 반응을 보였다. 3. 25개 품종에 대한 2차전염검정 결과와 2차감염검정 결과는 각 균주에 대해 상관계수가 각각 0.972, 0.894, 0.919로 나타나 거의 일치하는 경향이었다. 4. 진성저항성검정 결과와 상습지검정 결과 사이에는 상관계수가 각 균주에 대해 각각 0.203, 0.460, 0.591로 나타났는데 상습지현지검정 결과는 운봉벼, 추청벼, 영덕벼가 진성저항성 검정시는 이병성 품종군으로 분류되었으나 동일 품종군내에서도 품종간 차이가 많았다. 5. 4가지 검정결과는 발병지수로 나타내기 위해 각 검정방법별로 지수 25를 부여하여 전체합이 100이 되도록 하였다. 발병지수가 15이하이면 포장저항성이 있다고 판정할 수 있는데, 각 검정방법을 통해 나타난 결과를 종합해보면 서해벼, 화진벼, 영덕벼, 풍산벼 등 4품종이 발병지수 15 이하로 나타나 포장저항성 품종으로 선발되었다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2004년도 생명공학 실용화를 위한 비젼
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• pp.29-34
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• 2004

Reduction in stratospheric ozone layer increases the amount of ultraviolet-B radiation (UVB: 280-320 nm) that reaches the earth ’ s surface. UVB radiationcan damage plants, resulting in decrease in growth and productivity. UVB-augmentation studies have indicated that the sensitivity to UVB radiation in plants varies among the species and cultivars. However. there are no definitive answers for the mechanisms of UVB-resistance in higher plants and for bioengineering design and development of UVB-tolerant plants. We have been studying physiological and biochemical aspects of the effects of UVB radiation on growth and yield of rice COryza sativa LJ. aiming to clarify the mechanism of resistance to UVB radiationin rice. At this meeting. weintroduce our research as followed: (1) supplementary UVB radiation has inhibitory effects on the growth. yield and grain development of rice; (2) UVB sensitivity of rice varies widely among cultivars; (3) among Japanese rice cultivars. Sasanishiki. a leading variety in northeast Japan. is more resistant to UVB. while Norin 1. a progenitor of Sasanishiki. is less resistant; (4)UV-sensitive Norin 1 cultivar is deficient in photorepair of UVB-induced cyclobutane pyrimidine dimer (CPD). and this deficiency results from one amino acid residue alteration of CPD photolyase. These results suggest that spontaneously occurring mutation in CPD photolyase gene could lead to difference in UVB sensitivity in rice. and that CPD photolyase might be a useful target for improving UVB-sensitivity in rice by selective breeding or bioengineering of UVB-tolerant rice.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권2호
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• pp.159-163
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• 2013

본 논문은 가뭄저항성 유전자를 도입한 GM벼(CaMsrB2-8)를 모품종 일미와 비교하여 잡초화 가능성의 여부를 판단하고자 실시하였다. GM벼(CaMsrB2-8)의 생육특성과 발아율 실험 결과 모품종 일미와 큰 차이를 보이지 않았고, 모든 종자는 6일 후 발아하였다. GM벼(CaMsrB2-8)와 일미의 수발아성 실험을 $23{\pm}2^{\circ}C$ 온실에서 충분한 물을 분무하여 40일간 진행한 결과 수발아는 발생하지 않았다. 라튜닝 후 GM벼(CaMsrB2-8)와 일미의 지상부 생장을 비교한 결과 7-14일 동안 일미보다 GM벼(CaMsrB2-8)의 성장이 빠른 것처럼 보였으나 그 이후 14-21일 동안에는 두 개체가 비슷한 성장세를 보였다. GM벼(CaMsrB2-8)와 일미의 탈립율은 두 개체가 비슷하였으며 등숙율 또한 90%이상으로 비슷한 수준을 보였다. 종자의 월동성을 조사한 결과 발아율 0%로 자연상태에서 월동 후 발아 가능성은 없을 것으로 보인다. 따라서 본 연구를 토대로 GM벼(CaMsrB2-8)에 도입된 내건성유전자는 벼의 농업적 특성을 변화시키지 않는 것으로 판단되며 따라서 GM벼(CaMsrB2-8) 재배 시 잡초화 되지는 않을 것으로 생각된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제13권1호
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• pp.33-39
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• 1974

통일품종이 가지는 도열병 저항성의 요인을 구명하기 위하여 수도체내에 함유하는 질소, 규산 및 Flavonoid함량을 분석하고 시비수준을 달리하여 재배한 풍광에서 이들 성분함량이 도열병 발병율에 미치는 영향을 조사하였다. 1. 수도체내 규산과 Flavonoid 함량은 질소 시비량과 반비례하고 규산 시비량과는 정비례하여 증가하였다. 2. 도열병 상습답에서의 도열병 발병율은 체내 질소함량에 정비례하고 규산함량에 반비례하였다. 3. 도열병에 대하여 저항성인 통일에서는 저항성의 요인이 되는 규산 및 Flavonoid의 체내함량이 이병성인 풍광에 비하여 현저히 높았다. 4. 규화세포의 수는 고엽일수록 많고 생육의 진전에 따라 증가하였으며 풍광에서 보다는 통일에서 현저히 높았다. 5. 이들 체내 성분의 함량은 통일이 갖는 도열병 저항성의 한 요인인 것으로 보였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.112-112
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• 2017

Rice blast caused by Magnaporthe oryzae is one of the most serious diseases that affect the quantity and quality of rice production. The use of resistant rice varieties would be the most effective way to control the rice blast. However R gene incorporation into the rice variety takes time and pathogen could overcome the R gene effects after for a while. For monitoring the rice blast resistance gene distribution in Korean varieties, the four major blast resistance genes against M. oryzae were screened in a number of Korean rice varieties using molecular markers. Of the 120 rice varieties tested, 40 were found to contain the Pi-5 gene, 25 for the Pi-9 gene, 79 for Pi-b and 40 for the Pi-ta gene. None of these rice varieties includes tested 4 R genes. 3 R genes combination, Pi-5/Pi-9/Pi-b, Pi-5, Pi-9.Pi-ta, or Pi-9/Pi-b/Pi-ta were found in 12 varieties, the rice blast disease severity were showed as resistant in the rice verities containing Pi-9/Pi-b/Pi-ta R genes combination, respectively. Also pathogenic diversity of M. oryzae isolates collected in the rice field from 2004 to 2015 in rice field in Korea were analyzed using rice blast monogenic lines, each harboring a single blast resistance gene. Compatibility of blast isolates against rice blast monogenic lines carrying the resistance genes Pi5, Pi9, Pib, and Piz showed dynamic changes by year. It indicates that pathogen has high evolutionary potential adapted host resistances to increase fitness and would lead to rice blast resistance bred into the cultivar becoming ineffective eventually.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 추계국제학술대회
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• pp.64-64
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• 2020

Bakanae disease, caused by several Fusarium species, imposes serious limitations to the productivity of rice across the globe. The incidence of this disease has been shown to increase, particularly in major rice-growing countries. Thus, the use of high resistant rice cultivars offers a comparative advantage, such as being cost effective, and could be preferred to the use of fungicides. In this research, we used a tropical japonica rice variety, Zenith, a bakanae disease resistant line selected as donor parent. A RIL population (F_8:9) composed of 180 lines generated from a cross between Ilpum and Zenith was used. In primary mapping, a QTL was detected on the short arm of chromosome 1, covering about 3.5 Mb region flanked by RM1331 and RM3530 markers. The resistance QTL, qBK1^Z, explained about 30.93% of the total phenotype variation (PVE, logarith of the odds (LOD) of 13.43). Location of qBK1^Z was further narrowed down to 730 kb through fine mapping using additional RM markers, including those previously reported and developed by Sid markers. Furthermore, there is a growing need to improving resistance to bakanae disease and promoting breeding efficiency using MAS from qBK1^Z region. The new QTL, qBK1^Z, developed by the current study is expected to be used as foundation to promoting breeding efficiency with an enhanced resistance against bakanae disease. Moreover, this study provides useful information for developing resistant rice lines carrying single or multiple major QTLs using gene pyramiding approach and marker-assisted breeding.

• 한국환경농학회지
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• 제32권3호
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• pp.231-239
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• 2013

본 연구는 병저항성 OsCK1 유전자와 제초제저항성 PAT 유전자가 도입된 병저항성 GM벼에서 도입 유전자의 발현 검증과 수서환경의 비표적 생물체인 잉어와 미꾸리에 미치는 영향을 확인하기 위해 수행되었다. 병저항성 GM벼에 도입된 OsCK1와 PAT 유전자의 PCR 분석 결과, 병저항성 GM벼에서만 특이적인 밴드가 검출되었으며, PAT 단백질 발현량을 ELISA 분석한 결과, 병저항성 GM벼에서만 $45.44{\pm}2.23{\mu}g/g$ 수준으로 검출되었고, 모품종인 낙동벼에서는 검출되지 않았다. 병저항성 GM벼와 낙동벼의 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus)와 잉어(Cyprinus carpio)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과, 48시간 및 96시간-$LC_{50}$ 은 5,000 mg/L 이상으로 나타났다. 48시간 및 96시간 무영향농도 NOEC)는 5,000 mg/L이었다. 급성독성 시험기간 중 병저항성 GM벼와 낙동벼간의 pH, DO, 수온, 체중 및 전장에 대한 유의적인 결과는 나타나지 않았다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제41권2호
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• pp.113-121
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• 2002

벼멸구를 저항성 품종에서 도태시켰을 때 새로운 생태형으로 발전되는 속도와 벼멸구의 생태형과 벼의 품종저항성 간에 유전적으로 대응하고 있는지를 알아보고자, 감수성품종(동진벼)으로 사육하던 벼멸구를 Bph1 gene을 가진 저항성품종(청청벼)으로 각각 3세대 및 6세대 도태시킨 후, 같은 Bph1 gene을 가진 4개 품종(Mudgo, IR26, IR64, 청청벼)과, 다른 bph2 gene을 가진 2개 품종(밀양63호 및 가야벼)및 저항성이 없는 2개 품종(동진벼, TN-1)을 공시하여 각 계통의 벼멸구의 산란 및 섭식선호성, 수명, 발육기간, 사충율, 산란수 등을 조사하였다. 그 결과 감수성 벼멸구(생태형-1)를 저항성 Bph1 유전자를 갖인 청청벼에서 3세대(청청3세대계)및 6세대(청청6세대계)로 도태시켰을 때, 사육세대가 많아질수록 청청벼에서의 성충의 수명은 길어지고, 산란수는 많아지며, 또한 약충의 우화율이 높아지고, 약충기간이 짧아지는 등 빠르게 저항성을 극복하였다. 청청3세대계 및 6세대계 벼멸구는 청청벼와 같은 Bph1저항성 유전자를 가진 다른 품종들(Mudgo, IR26, IR64)에 대해서도 도태세대수가 많아지면서 선호성이 점점 높아지는 경향이었다. 성충의 수명과 산란수에 있어서도 청청3세대계, 청청6세대계 등으로 도태세대가 많아질수록 같은 저항성 Bph1유전자를 가진 Mudgo, IR26, IR64등에서 수명이 길어지고 산란수도 많아졌다. 벼멸구의 약충기간은 품종과 벼멸구 도태계통간에 큰 차이가 없었다. 그러나, 약충기간 중 사망률은 도태가 진행되면서 역시 Bph1저항성 gene의 4개 품종 모두에서 낮아졌고, 죽은 개체의 수명도 길어졌다. 밀양 63호(bph2 gene)와 가야벼(Bph1+bph2 gene) 등 2개 품종에서는 벼멸구의 3개 계통 모두 우화하지 못했다.