• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.91-91
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• 2017

Drought is the most serious abiotic stress limiting rice production. However, little progress has been made in the genetic analysis of drought tolerance, because it is a complex trait controlled by a number of genes and affected by various environmental factors. In here, we screened 218 rice genetic resources for drought tolerance at vegetative stage and selected 32 highly drought tolerant varieties in greenhouse. Under rain-fed conditions, Grain yield of Nagdong was decreased by 53.3% from 517 kg/10a to 241 kg/10a when compare to irrigation condition. By comparison, grain yield of Samgang was decreased by 23.6% from 550 kg/10a to 420 kg/10a. The variety Samgang exhibited strong drought tolerance and stable yield in rain-fed conditions and was selected for further study. To identify QTLs for drought tolerance, we examined visual drought tolerance (VDT) and relative water content (RWC) using a doubled haploid (DH) population consisted of 101 lines derived from a cross between Samgang (a drought tolerance variety) and Nagdong (a drought sensitive variety). Three QTLs for VDT were located on chromosomes 2, 6, and 11, respectively, and explained 41.8% of the total phenotypic variance. qVDT2, flanked by markers RM324 and S2016, explained 8.8% of the phenotypic variance with LOD score of 3.3 and an additive effect of -0.6. qVDT6 was flanked by S6022 and S6023 and explained 12.7% of the phenotypic variance with LOD score of 5.0 and an additive effect of -0.7. qVDT11, flanked by markers RM26765 and RM287, explained 19.9% of the phenotypic variance with LOD score of 7.1 and an additive effect of -1.0. qRWC11 was the only QTL for RWC to be identified; it was in the same locus as qVDT11. qRWC11 explained 19.6% of the phenotypic variance, with a LOD score of 4.0 and an additive effect of 9.7. To determine QTL effects on drought tolerance in rain-fed paddy conditions, seven DH lines were selected according to the number of QTLs they contained. Of the drought tolerance associated QTLs, qVDT2 and qVDT6 did not affect tiller formation, but qVDT11increased tiller number. Tiller formation was most stable when qVDT2 and qVDT11 were combined. DH lines with both of these drought tolerance associated QTLs exhibited the most stable tiller formation. These results suggest that qVDT11 is important for drought tolerance and stable tiller formation under drought stress condition in field.

• 한국작물학회지
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• 제65권4호
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• pp.406-415
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• 2020

본 연구는 간척지 내 재배 가능한 내염성 사료용 옥수수를 선발하기 위해 EMS를 이용하여 돌연변이 집단을 구축하고 기내 선발 방법을 통해 내염성 증진 계통을 선발하였고, 연구결과는 다음과 같다. 1. 사료용 옥수수 모본인 KS140에 다양한 조건으로 EMS를 처리하여 발아율 및 식물의 생육 상태를 조사하였고, 발아율에는 영향을 미치지 않으면서 생육에 큰 영향을 주지않는 0.5% EMS를 돌연변이 유도 적정 농도로 선정하였다. 2. 기내 선발 방법을 통해 선발된 내염성 증진 계통 140ES91 계통을 이용하여 0.5% 염분 스트레스 처리 후 표현형을 조사한 결과, 대조군인 KS140 대비 식물의 초장 및 근장의 생육이 양호하였으며, 높은 proline 함량과 기공전도도를 보였다. 따라서 염분 스트레스 시 높은 proline 함량과 기공전도도가 140ES91 계통의 증가된 내염성과 관련이 있을 것으로 판단된다. 3. 내염성 증진 140ES91 계통의 유전변이 분석을 통해 유전자 기능에 영향을 미칠 수 있는 아미노산 변이를 유발하는 39개의 변이 유전자를 확인하였고, 변이 유전자와 내염성의 관계를 증명하기 위한 유전자 기능 분석이 요구된다. 4. 기 보고된 내염성 관련 유전자들의 발현 양상을 조사한 결과 ABP9과 CIPK31 유전자는 대조군 대비 염분 스트레스 처리 전후 140ES91 계통에서 높은 발현율을 보였으며, CIPK21 유전자는 염분 스트레스 처리 후 대조군에는 발현이 감소하나 140ES91 계통에서는 발현이 유지됨을 확인하였다. 따라서 140ES91 계통에서 보이는 내염성 관련 유전자들의 높은 발현율이 140ES91 계통의 내염성에 관여할 것으로 판단된다. 5. 이상의 결과 기내 선발 방법을 통해 선발한 내염성 증진 계통은 간척지와 같은 염류집적 토양에서 작물의 안정적인 재배와 생산이 가능한 내염성 증진 품종 개발의 육종소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제5권2호
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• pp.153-162
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• 2002

Earlier breeding experiments undertaken at Central Sericultural Research and Training Institute, Mysore, India since a decade had resulted in the development of many productive and qualitatively superior bivoltine hybrids. However, the hot climatic conditions of tropics prevailing particularly in summer are not conducive to rear these high yielding bivoltine hybrids. This has necessitated breeding of compatible bivoltine hybrids for year-round rearing. Accordingly, the Japanese hybrid, B2Ol ${\times}$ BCS12 which was found to be tolerant to high temperature was used as breeding resource material. Following hybridization and selection rearing of silkworms was taken up in SERICATRON (Environmental chamber with precise and automatic control facilities for uniform maintenance of temperature and humidity) at high temperature of $36{\times}1^{\circ}C$ and 85${\times}$5% RH in fifth instar and the control batches at $25{\times}1^{\circ}C$ and 65{\times}$5% RH. Directional selection was resorted to the batches reared at 36$\pm$1$^{\circ}C$ till F$_{5}$ keeping pupation rate as important selection criteria. From $F_{2}% onwards the experiment was modified in such a way as to conduct normal rearing every alternate generation to regain the lost vitality due to continuous exposure to high temperature and high humidity stress. At $F_{2}$ , Oval and dumb-bell cocoons were separated out and designated as CSR18 and CSR19, respectively. By utilizing these lines at $F_{12}$, the hybrid CSR18$\times$CSR19 was prepared and studied for the thermotolerance by subjecting to stress condition at high temperature of 36$\pm$1$^{\circ}C$ and 85$\pm$5% RH in fifth instar and the control batches at $25{\times}1^{\circ}C$ and 65${\times}$5% RH. The better performance of CSR18${\times}$CSR19 (survival > 88%) at $36{\times}1^{\circ}C$ clearly indicates the general superiority of CSR18${\times}$CSR19 with regard to high temperature tolerance over the productive hybrids and CSR18$\times$CSR19 can perform well in varied agro-climatic conditions of the tropics with optimum qualitative and quantitative characteristics.s.

• 한국작물학회지
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• 제50권3호
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• pp.205-211
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• 2005

본 연구는 저온에 민감한 밀양 23호를 모본으로 내냉성이 강한 Stejaree45호를 부본으로 교잡하여 육성한 175 RILs를 이용하여 내냉성 관련 형질들의 변이분포, 유전 통계량 및 상관 관계를 분석하였다. 조사된 형질 중 수당영화수, 적고, 출수지연일수, 간장단축율 및 영화수감소율은 정규분포에 가까운 연속변이 분포곡선을 보였으며, 모든 형질에서 양친의 범위를 벗어나는 초월분리현상을 보였다. 임실감소율과 수량감소율은 모본인 밀양 23호 쪽으로 일정하게 치우친 경향으로 저온에 민감한 쪽으로, 출수지연일수와 간장단축율은 부본인 Stejaree45 쪽으로 치우친 경향으로 내냉성이 증가되는 쪽으로 작용가가 큰 유전자가 관여하는 것으로 추정되었다. 내냉성 관련 형질들의 상관관계 중 수량감소율과 상관이 인정되었던 형질은 출수지연일수, 간장단축율, 이삭추출도 및 임실감소율이었고, 조사된 형질중 유전력이 $60\%$이상으로 나타난 형질은 분얼기 적고, 임실감소율, 이삭추출도 였으며, 유전력이 $40\%$ 이하로 낮았던 형질은 간장단축율, 영화수감소율 및 수량감소율이었다. 175 RILs 중에서 내냉성 관련 형질의 내냉성 정도가 부본인 Stejaree45수준이거나 그 이상의 내냉성 형질을 가진 것은 86계통으로, 1개의 내냉성 형질은 56계통 $32.0\%$였고, 2개의 내냉성 형질은 25계통 $14.3\%$, 3개의 내냉성 형질은 4계통 $2.3\%$, 4개의 내냉성 형질은 1계통 밖에 없었으며, 그 이상의 내냉성 관련 형질을 가진 계통은 없었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권1호
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• pp.69-74
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• 2008

본 실험은 콩 [Glycine max (L.) Merill]의 자엽마디를 이용하여 효율적인 형질전환 시스템을 확립하고 그 방법을 통해 제초제 저항성 콩을 개발하기 위하여 수행되었다. 형질전환에 적합한 콩을 찾기 위하여 여러 가지 재배품종을 대상으로 재분화율을 조사한 결과 국내품종은 단백콩과 은하콩이 국외품종은 'Jack'과 'Peking'이 높은 재분화율을 나타내 콩의 형질전환에 적합한 품종으로 선발하였다. 콩의 자엽마디에 제초제 저항성 유전자 (bar)를 포함하고 있는 pCAMBIA3301 벡터로 형질전환한 아그로박테리움 (KYRT1, EHA105)을 접종하여 형질전환하였다. 콩의 자엽마디와 아그로박테리움을 공배양한 후 GUS발색 반응을 통해 절편체로의 T-DNA도입율은 최대 60%에 이르렀으나 형질전환율은 콩의 품종과 아그로박테리움의 종류에 따라 현저한 차이를 보였으며, 그 중에서 Jack품종의 자엽마디를 아그로박테리움 EHA105를 이용하여 형질전환하였을 때에 가장 높은 3%의 형질전환율을 나타내었다. 순화된 형질전환체 중 GUS발색 반응에서 양성반응을 보이는 식물체들을 PCR을 이용하여 검정하였으며, 제초제 (Basta(R))살포와 Southern분석을 통해 제초제 저항성 유전자가 도입되어 발현되는 형질전환체를 확인하였다. 현재 후대로의 유전양상과 도입된 유전자가 안정적으로 발현하는지의 여부를 실험중이다.

• 생명과학회지
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• 제30권5호
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• pp.411-419
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• 2020

GM 작물의 개발은 경제적 중요성을 갖게 되었고 상업적인 GM 작물을 재배하는 국가들은 1960년대 이후 지속적으로 증가하고 있다. 비록 GM 작물의 경작과 상업화는 경제적 중요성을 얻었지만, 여전히 non-GM 작물에 비해 그들의 농업적 특성을 평가할 필요가 있다. 본 연구는 유전공학에서 사용된 방법의 결과로 발생할 수 있는 의도하지 않은 문제 발생 여부를 확인하기 위해 내건성 유전자 CaMsrB2를 포함한 GM 쌀과 non-GM 쌀의 농업적 특성을 내건성 온실과 관개수답에서 평가했다. 관개수답에서는 GM벼와 non-GM벼의 모든 농업형질에서 유의미한 차이가 없었다. 그러나 내건성온실에서 수수와 수량에서 GM벼와 non-GM벼에서 유의미한 차이가 있었다. 따라서 본 연구 결과는 CaMsrB2 유전자를 함유한 GM벼가 내건성 조건에서 non-GM 쌀에 비해 경제적 가치가 우수하다는 것을 시사한다. 이 결과는 또한 CaMsrB2 유전자를 함유한 GM 벼는 가뭄에 취약한 지역에서 안정적으로 수량을 유지 하면서 재배 가능 하다.

• 한국작물학회지
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• 제60권1호
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• pp.8-16
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• 2015

본 연구는 국내 및 해외 유전자원을 이용하여 옥수수 유묘기의 한발 내성 평가를 수행하였다. 1. 약한 한발 환경에서는 장다옥과 청다옥을 제외한 모든 품종에서 2, 3엽의 잎말림 현상을 찾아볼 수 없었다. 장다옥과 청다옥은 첫 번째 잎의 잎말림 현상이 다른 품종에 비해 높게 나타났다. 동남아시아 품종인 DK9955에서도 첫 번째 잎의 잎말림 현상이 나타났으나, 장다옥과 청다옥에 비해 낮은 수준이었다. 2. 심한 한발 환경에서는 대부분의 품종들이 첫 번째 잎에서 3단계 이상의 잎말림 현상을 보였으며, 특히 한국 품종에서 잎말림 현상이 높게 나타났다. 또한, 동남아시아 품종 중 DK9955, Ki3, CML333에서도 첫 번째 잎의 잎말림 현상이 높게 나타났다. 2, 3엽에서는 한국 품종인 광평옥, 다평옥, 장다옥, 청다옥 등이 심한 잎말림을 보였으며, 한발 내성이 약하다고 보고된 Ki3와 B73도 두 번째 잎에서 높은 잎말림 현상이 나타났다. 3. 극심한 한발 환경에서는 모든 품종에서 첫 번째 잎의 잎말림 현상이 높게 나타났다. 대부분의 품종이 세 번째 잎에서는 잎말림 현상이 없었으나, CML247, 다평옥, 장다옥, 청다옥의 경우 3단계 이상의 잎말림이 나타났다. 한발 내성이 강한 것으로 알려져 있는 Ki11과 동남아시아 품종인 LVN10과 LVN99는 극심한 한발 수준에서도 상대적으로 낮은 잎말림 현상이 관찰되었다. 4. 잎말림 회복을 측정한 결과, 2단계 및 3단계의 경우 품종과 엽기에 관계없이 회복 가능하였으나, 4단계 이상의 잎말림 현상이 진행된 경우 회복이 불가하다는 것으로 확인하였다. 5. 종합적으로 토양수분함량 5~7%에서 두 번째와 세 번째 잎의 잎말림 평균이 2.5이하를 보이는 품종들은 유묘기 한발 내성이 강한 것으로 보인다.

• 한국가금학회지
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• 제43권4호
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• pp.263-272
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• 2016

한국 재래닭은 맛이나 기호성에서 한국 소비자들의 입맛에 적합한 것으로 알려져 있는데, 이러한 한국 재래닭의 특성을 결정짓는 유전적 요소들이 어떤 것들이 있는지 많이 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는, 맛을 결정하는 요인 중 하나인 지질의 대사와 관련된 유전자들 내에 존재하는 nsSNP 연구를 통해서, 한국 재래닭의 유전적 특성을 설명하기 위한 자료를 확보하고자 분석을 실시하였다. 지질대사와 관련한 81개 유전자에 대하여 한국 재래닭에 공통으로 존재하는 nsSNP를 139개 동정하였으며, 이 중 9개의 유전자에 존재하는 14개의 nsSNP가 유해성 nsSNP로 확인되었다. 이들 9개 유전자에 대해 단백질 도메인 예측을 실시하였으며, 그 결과, 유해성 nsSNP들에 의해 바뀐 아미노산들이 모두 주요도메인의 외부에 존재함을 알 수 있었다. 이는 한국 재래닭에서 공통으로 발견한 nsSNP들이 유전자의 고유 기능에 큰 영향을 미치기 보다는 다소 미미한 변화를 통해 한국 재래닭 고유의 특성을 형성하는데 더 큰 역할을 한 것으로 사료된다. 이러한 부분들은 차후 실험을 통해 밝혀져야 할 부분이며, 한국 재래닭의 맛과 관련된 형질 개량을 위한 분자육종 기술 개발에 주요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되어진다.

• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.599-602
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• 2009

흑진주찰(수원찰57호)은 자식계통 KBW24을 종자친으로하고 KBW2를 화분친으로 하여 교잡된 단교잡종이며 고품질 검정찰옥수수이다. 흑진주찰은 2003년 생산력검정시험을 거쳐, '06~'08년 3년 동안 전국 5개 지역에서 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2008년 농작물 직무육성 신품종으로 결정되었다. 이 품종의 주요특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 흑진주찰의 출사일수는 74일로 중만숙종에 속하며 이삭 길이가 16.0 cm로 찰옥1호와 비슷하다. 2. 품질특성에 있어서 흑진주찰은 과피두께가 얇고 경도가 낮아 씹힘성이 부드러우며 관능검사에서 전체적 기호도가 우수한 것으로 나타났다. 3. 내재해성 및 내병성에 있어서 흑진주찰은 그을음무늬병에 강하고 도복에도 강한 것으로 나타났다. 4. 흑진주찰의 수량성은 3년, 5개 지역 지역적응시험 결과 평균 수량성은 찰옥1호와 비슷하였다. 5. 모 부본 재식비율을 2:1, 3:1로 모, 부본 동시 파종하여 채종시험을 한 결과, 흑진주찰의 모본 출사기와 부본의 화분 비산기간이 잘 일치하였으며 채종량은 모, 부본 2:1 파종이 ha당 1,220 kg이고 3:1은 1,4900 kg으로 3:1이 높게 나타났다. 6. 흑진주찰은 전국에서 재배가 가능하지만 강풍을 동반한 집중 호우 시 포장 배수관리에 유의해야 한다.

• 한국작물학회지
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• 제66권1호
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• pp.8-17
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• 2021

자포니카 벼의 저온 스트레스 내성 증진을 위하여, RIL 계통을 이용하여 저온 스트레스 내성 QTL을 탐색하였다. 이를 통하여 (1) 5, 9번 염색체에서 저온발아에 관련한 '기호벼' 유래 QTL, qLTG5와 qLTG9를 확인하였으며, 7, 9번 염색체에서 저온 발아속도에 관련한 '밀양23호' 및 '기호벼' 유래 QTL, qOGCV7, qOGCV9를 확인하였다. (2) Duncan 검정결과, 그룹VII [qLTG5+qLTG9 (qOGCV9)], 그룹VIII [qLTG5+qOGCV7+qLTG9 (qOGCV9)]의 계통들이 저온 스트레스에 내성이 있는 것으로 확인 되었다. (3) 최근 발표된 RIL 집단 담수내성 계통과 비교한 결과, 저온 스트레스에도 내성이 있으면서 담수발아에도 내성이 있는 것으로 확인된 총 2개의 유망 유전자원을 선발하였다. 본 연구의 결과를 통해 저온 및 혐기 관련 QTL의 집적은 벼의 저온에서의 발아 및 초기 입모율을 높여 저온스트레스 내성 개선에 도움이 되는 것으로 판단 되었으며, 선발된 유망 계통은 향후 직파재배 품종 육성에 유용한 유전자원으로 활용되어 직파재배의 안정성 증대에 기여할 것으로 기대된다.