• 제목/요약/키워드: rice blast-resistance

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Application and utilization of marker assisted selection for biotic stress resistance in hybrid rice (Oryza sativa L.)

  • Song, Jae-Young;Ouk, Sothea;Nogoy, Franz Marielle;Nino, Marjohn C.;Kwon, Soon Wook;Ha, Woongoo;Kang, Kwon-Kyoo;Cho, Yong-Gu
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제43권3호
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    • pp.317-331
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    • 2016
  • 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.

벼 도열병 저항성 유전자 Pi45(t)의 균계 특이적 반응과 고밀도지도 작성 (Mapping and Race Specific Reaction of the Resistance Gene Pi45(t) in Rice)

  • 김동민;구홍광;양바오로;한성숙;노재환;안상낙
    • 한국육종학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.42-49
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    • 2011
  • 본 연구는 모로베레칸의 잎도열병 저항성유전자를 탐색하고, 이 저항성유전자와 연관된 분자표지를 탐색하기 위해 수행되었다. 도열병에 이병성인 일품벼와 도열병에 강한 모로베레칸을 교잡하여 육성된 140개 $BC_3F_3$ 계통을 도열병 균계 반응을 통한 저항성 유전자 탐색에 이용하였다. 1. 40개 도열병 균계를 이용하여 양친을 검정한 결과, 모로베레칸은 모든 균계에 대하여 저항성 반응을 보였고, 일품벼는 35개 균계에 이병성 반응을 보였다. 2. 90-089 등 9개 균계를 선발하여 140개 $BC_3F_3$ 계통에 대한 저항성반응을 조사하였다. 실험 결과 88-002, 93-038, 90-089 및 03-018에 대해서는 몇몇 계통을 제외한 대부분의 계통들이 감수성 쪽으로 다소 치우친 경향을 보였다. 90-002, 86-311, 86-228 및 03-018 균계에 대해서는 대부분의 계통들이 저항성 쪽으로 치우친 경향을 보였다. 3. QTL 분석 결과, 7개 균계에 대해서 총 17개의 QTL이 탐색되었는데, 모든 저항성 유전자좌에서 모로베레칸의 대립 유전자가 저항성을 증진시켰다. 특히 4번 염색체 RM3276-RM5709 부근에서 도열병 균계 R90-059, 88-002, 93-038 및 90-089에 대한 저항성 QTL이 군집되어 있었다. 4. 연계재배법을 이용하여 탐지된 내구저항성 유전자 Pi45(t) 유전자좌의 위치에 모로베레칸 단편이 이입된 계통과 일품을 교배하여 목표 유전자좌에서 분리하는 $F_2$ 집단을 육성하고 유전자형을 검정하였다. 목표 유전자좌를 포함하는 염색체 지역에서 재조환이 일어난 개체를 이용하여 내구저항성 검정에 이용된 3개 균계를 접종한 결과, Pi45(t) 유전자좌를 포함하는 계통은 2개의 도열병 균계에 대해 저항성을 보였다. 이 결과는 내구저항성 관련 유전자와 균계 특이적 저항성유전자가 밀접히 연관되어 있던지 혹은 저항성에 동일한 유전자가 관여함을 보여준다. 이들 유전자들의 관계를 밝히기 위해서는 관련 유전자의 분리를 통한 특성 규명이 필요하다.

벼도열병균의 비병원성 유전자 AVR-Pita1 (Avirulence Gene AVR-Pita1 in the Rice Blast Fungus)

  • 박숙영
    • 식물병연구
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    • 제25권1호
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    • pp.1-7
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    • 2019
  • 벼도열병균은 벼를 재배하는 모든 지역에서 경제적으로 매우 중요한 병이다. 또한, 벼도열병균은 기주인 벼와 유전자 대유전자설이 적용되는 대표적인 식물병원균 모델이다. 재배지에 도입된 새로운 저항성 벼 품종의 빠른 저항성 상실은 병원균 집단의 레이스 변이가 주요 메커니즘으로 제안되고 있다. 이러한 새로운 레이스 변이는 저항성 유전자에 대항하는 비병원성 유전자의 변이에 의해 나타날 수 있는데, (i) 점돌연변이, (ii) 전이인자(transposon)의 삽입, (iii) frame shift등이 그 대표적인 예라고 할 수 있다. 비병원성 유전자 AVR-Pita1은 이러한 다양한 변이의 원인들이 모두 보고된 대표적인 비병원성 유전자이다. 이 총설에서는 비병원성 유전자 AVR-Pita1에 관한 다양한 정보를 제시하고, 상동성 유전자들인 AVR-Pita2 및 AVR-Pita3 유전자를 정리하였다. 이와 함께, 변이의 원인이 되는 다양한 예제를 리뷰 하였다.

A Novel ABC Transporter Gene ABC2 Involved in Multidrug Susceptibility but not Pathogenicity in Rice Blast Fungus, Magnaporthe grisea

  • Lee, Young-Jin;Kyosuke Yamamoto;Hiroshi Hamamoto;Ryoji Nakaune;Tadaaki Hibi
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.21-22
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    • 2003
  • Fungicide treatment is the most important method for the control of plant diseases caused by phytopathogenic fungi. But fungicide resistant strains have appeared in many phytopathogenic fungi. Until now, molecular mechanisms of fungicide resistance such as mutation of target protein, overproduction of target enzyme and detoxification of fungicide have been designated. Recently, it was demonstrated that active efflux of fungicides mediated by ATP-binding cassette (ABC) transporters also contributes to fungicide resistance in several filamentous fungi, such as Aspergillus nidulans, Penicillium digitatum and Botrytis cinerea.(중략)

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수도 통일품종의 도열병저항성에 관한 유전학적 연구(II) (Genetic Study on the Resistance of Blast Disease in the Rice Variety Tongil (II))

  • 권신한;오정행
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.163-168
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    • 1976
  • 통일품종의 도열병저항성 유전자구성과 저항성의 유전에 관련하는 이들 유전자의 상호관계를 구명하기 위하여 통일품종과 5개의 이병성 재래품종, 밀성, 팔굉, 신 2호, 중국 4.호 및 관동 89호 등을 교잡하여 얻어진 $F_1$$F_2$ 집단에 도열병균주 E-7과 100-14를 각각 주사 접종하여 그들의 분리비를 Chi-square test하였다. 1. 유전자분석에 사용된 도열병균주 E-7, T-1 및 100-14sms 일본판별품종에 의하여 각각 C-3, T-1 및 C-5로 동정되었다. 2. $F_1$ 식물체는 접종균주에 대하여 저항성 모품종과 동일한 수준의 저항성을 나타냈으며 이것은 도열병 저항성이 이병성에 대하여 완전우성임을 시사한 것으로 보였다. 3. $F_2$ 집단에서는 접종균주 E-7과 100-14에 대하여 저항성과 이병성의 분리비가 각각 3:1로 나타나 이들 균주에 대한 토일의 저항성은 단성유전을 하는 것으로 보였다. 4. 접종균주 E-7에 대하여 저항성인 $F_2$집단에 100-14 균주를 2차로 접종한 저항성과 이병성이 3:1로 분리되어 이 두 균주에 대한 통일의 저항성은 서로다른 별개의 유전자에 의하여 발견되는 것으로 보였다. 5. 본 실험의 결과를 종합하면 접종균주 T-1, E-7 및 100-14에 대한 저항성은 서로 다른 유전자에 의하여 지배되므로 통일품종은 적어도 3개 이상의 도열병 저항성 유전자를 갖는 것으로 추정되었다.

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1996년도에 명명된 우리나라 육종벼 신품종 및 유망계통의 연도 및 지역별 동려병 발생정도 (Annual and Regional Incidences of Rice Blast on New Rice Cultivars and Elite Lines Selected for 1996 Releases in Korea)

  • 라동수;한성숙;민홍식;김장규;류화영
    • 한국식물병리학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.345-350
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    • 1996
  • 작물시험장 등 한국의 3개 기관에서 육성하여 1996년도 신품종으로 명명된 다산벼 등 10개 품종과 수원400호 등 6계통을 공시하여 1993년부터 1995년까지 3년동안 이천 등 4개 지역에서 도열병에 대한 발병정도 차이를 검토하였다. 밭못자리검정 결과, 다산벼, 안산벼 빛 남천벼는 발병정도 0∼7로 중도저항성 반응을 보였다. 본답에서의 잎도열병은 다산벼, 안산벼, 남천벼 일미벼 및 밀양123호에서는 전혀 발생되지 않았고, 이삭도열병 발생은 다산벼 0.7%, 안산벼 및 남천벼 1.3%, 수원400호 1.6%를 제외하고는 지역과 연도에 따라 발병정도가 달랐다. 특히 화신벼, 향남벼, 삼천벼, 일미벼 및 중화벼의 경우 이천, 춘천과 나주에서는 이삭도열병이 경미하거나 전혀 발병되지 않았으나, 1995년도 제천에서 16.1∼55.6%로 지역간, 연차간 발병정도의 차이가 심하였다. 또한 도열병균의 레이스 분포상황은 지역별로 다양하였으나 특히 이천 및 제천에서 최근에 판별된 레이스 KI-197의 분포비율이 높았다.

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북한에서 육성된 벼 품종의 병 저항성 검정 (Evaluation of Disease Resistance of Rice Cultivar Developed in North Korea)

  • 정현정;강인정;양정욱;노재환;심형권;허성기
    • 식물병연구
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    • 제25권3호
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    • pp.108-113
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    • 2019
  • 북한의 작물 생산성은 남한에 비하여 월등히 낮다. 이러한 이유 중 하나는 취약한 병 관리에 있다. 북한은 농경지의 약 30%가 논으로 이루어져 있다. 벼 도열병과 벼 흰잎마름병은 북한 벼 재배 시 각각 가장 중요한 곰팡이 병 및 세균 병이다. 본 연구에서는 벼 도열병균과 벼 흰잎마름병균에 대한 7개 북한 벼 품종의 병 저항성 반응을 시험하였다. 남한에서 분리한 18개 벼 도열병균에 대한 7개 벼 품종의 반응은 다소 다르게 나타났다. 7개 벼 품종 중 길주1호는 KI 혹은 KJ 레이스에 관계없이 남한에서 분리한 벼 도열병균 18개 균주 모두에 매우 저항성을 보였다. 평도5호는 남한에서 분리한 벼 도열병균 15개 균주에 대하여 감수성 반응을 보였다. 반면, 벼 흰잎마름병균에 대한 북한 벼 품종의 병 저항성 반응은 벼 도열병균에 대한 반응과 차이를 보였다. 길주1호는 K1 레이스인 KXO42와 K2 레이스인 KXO90에 대하여 높은 감수성을 보였고, 평도5호는 K1 레이스인 KXO85와 K3 레이스인 KXO19에 완전한 저항성을 보였다. 평양21호는 K1 레이스 모두에 완전한 저항성을 보였고, 원산69호는 KXO85를 제외한 모든 벼 흰잎마름병균에 감수성을 보였다. 이 연구는 향후 남북 농업 협력을 통하여 북한 벼 품종을 남한에 도입 시 두 병원균에 대한 북한 벼 품종의 저항성 반응 검정 및 벼 품종 육성에 중요한 기본 자료가 될 것이다.