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도열병 내구 저항성 자포니카 벼품종 팔공의 저항성 관련 유전좌위 분석 (Molecular Mapping of the Blast Resistance Loci in the Durable Resistance Japonica Rice Cultivar, Palgong)

  • 백만기;조영찬;박현수;정종민;김우재;남정권;김춘송;권순욱;김보경
    • 한국육종학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.395-403
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    • 2019
  • 우리나라의 도열병 균계에 내구저항성을 보이는 자포니카 벼 품종 팔공의 저항성 유전좌위를 분석한 결과, 팔공 allele에 의한 저항성 관련 putative QTLs가 2번, 4번, 7번, 11번 염색체상에서 9개 좌위들이 확인되었다. 팔공의 allele에 의한 도열병 저항성 연관 유전자좌들 중 qBn2.3 (Ch r. 2), qBn4.2 (Ch r. 4), qBn11.1 및 qBn11.2 (Ch r. 11) 등 4개 좌위는 표현형 변이의 28-56.7%를 설명하는 major QTL이었고, 이들 좌위에서는 1-4개의 저항성 관련 유전자들이 위치하는 것으로 보고되었다. 팔공 allele의 5개 QTLs qBn2.1, qBn2.4 (Ch r. 2), qBn4.1 (Chr. 4), qBn7.1 및 qBn7.2 (Ch r. 7) 등은 표현형 변이를 9.7-18.8% 설명하였으며, 이들 좌위들 중 2번 염색체상의 qBn2.1를 제외한 4개 QTLs 좌위에서는 다른 유전자의 보고가 없어 팔공 고유의 도열병 저항성 관련 유전 요소들로 추정 된다. 팔공의 도열병 내구 저항성은 2번, 4번, 7번, 11번 염색체상의 9개 QTLs들의 상호 작용에 의한 것으로 생각되며, 특히 목도열병 내구 저항성 유전자 Pb1이 위치하는 것으로 보고된 좌위의 qBn11.2는 표현형 변이 56.7%를 설명하였고 내구저항성에서 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 팔공의 줄무늬잎마름병 저항성은 qBn11.2 좌위의 Stvb-i 유전자에 의한 것으로 생각된다.

벼줄무늬잎마름바이러스의 대 발생과 발생 요인 (Severe Outbreak of Rice Stripe Virus and Its Occurring Factors)

  • 김정수;이관석;김창석;최홍수;이수헌;김미경;곽해련;남문;김정선;노태환;강미형;조점덕;김진영;강효중;한종우;김병련;정성수;김주희;고숙주;이중환;김태성
    • 농약과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.545-572
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    • 2011
  • 벼줄무늬잎마름바이러스(Rice stripe virus, RSV)에 대하여 유전자 진단기술인 RT-PCR과 VC/RT-PCR 기술을 개발하였다. ELISA 진단법은 유묘 검정법 보다 평균 40.5%, RT-PCR 진단법은 ELISA 진단법 보다 21%의 진단 효율이 높았다. 2009년 경기도 김포, 평택, 시흥 지역에서 채집한 애멸구의 보독충률을 VC/RT-PCR 진단법과 ELISA 진단법으로 검정한 결과 전체 평균 보독충률은 9.2%로 동일하였다. 벼줄무늬잎마름바이러스가 감염된 벼 포장에서 수집한 13개 분리주의 유전자 유연성은 RNA1과 RNA2는 중국+한국, 중국+한국+일본의 2개의 군으로 구분되었다. 또한 병원성 발현에 관여하는 RNA3는 중국, 중국+한국, 한국+일본의 3개 군으로, RNA4는 중국, 한국, 중국+한국+일본, 한국+일본의 4개의 군으로 구분되었다. 경기도 등 7개 도의 주요 28개의 재배지역에서 채집한 애멸구의 전국 평균 보독충률은 2008년 4.3%, 2009년 6.1%, 2010년 7.2%로 매년 상승하였다. 2008년에는 경기도가 11.3%로 가장 높았으며, 2009년에는 전라남도가 20.1%, 2010년에는 경기도 12.0%, 충청북도 14.2%로 가장 높았다. 보독충률이 가장 높았던 지역은 2008년에는 전북 부안 지역이 22.1%, 2009년에는 전남 완도와 진도가 36%, 2010년에는 충북 보은이 30.0%였다. 월동 애멸구의 전국 평균 밀도는 2008년 13.1 마리, 2009년 13.9 마리, 2010년 5.6 마리였으며, 월동 애멸구의 밀도는 전북 부안 지역이 2008년 39.1 마리, 2009년 60.4 마리로 가장 높았으며, 2010년에는 경기 평택 지역이 14.0 마리로 가장 높았다. 2008년 RSV 발생은 전남 진도, 해남 지역을 중심으로 869 ha가 발생하였으며, 2009년에는 전국적으로 21,541 ha가 발생하였으며, 특히 서해안 지역의 경우 경기도, 인천시, 충남, 전북, 전남의 19개 시군, 39개 읍면, 53개 리에서 3,025 포장을 조사한 결과 55.2%가 부분 고사 이상의 피해가 발생하였다. 2008년부터 3년간 전북 부안, 전남 진도 등에서 월동 애멸구의 시기별 발육을 조사한 결과 5월 20일에서 6월 10일 경에는 월동 후 1세대는 대부분 3령과 4령 이었으며 성충은 6월 하순경에 최성기였다. 2009년 5월 31에서 6월 1일에 태안, 서산, 부안, 신안, 진도 등에서 공중 포충망에 채집한 애멸구는 모두 성충이었으며 밀도는 태안 지역이 963 마리, 서천 919 마리, 신안 819 마리 등으로 매우 많이 포획되었으며, 공중 포충망에 채집된 애멸구는 국내에서 월동한 애멸구 집단이 아니고 중국에서 비래한 애멸구 집단으로 확인되었다. 2010년에는 5월 중순에서 6월 중순까지 공중 포충망에 애멸구 성충이 거의 채집되지 않았다. 2009년 충남 홍성, 전북 부안, 전남 영광 등 서해안 8개 지역의 공중 포충망에서 채집한 애멸구 성충의 RSV 보독충률은 2.1%에서 9.5%로 변이가 컸으며, 보령이 9.5%로 가장 높았으며, 다음으로 충남 홍성 7.9%, 전남 영광 6.5%, 충남 태안 6.4%였다. 애멸구 비래 후 약 10일 후에 공중 포충망 주변의 논에 심겨진벼에 대하여 RSV의 유전자 진단 결과 태안 84.6%, 부안 65.4%, 진도 92.9% 이었으며, 평균 감염률은 81% 이었다. 보리는 RSV의 주요 월동 기주식물로 알려져 있으나 RSV의 감염률은 경기 평택 등 전국에서 530점을 채집하여 유전자 진단 결과 감염률이 0.2%로 매우 낮았다. RSV의 새로운 자연 기주식물로 29종이 확인되었다. 하계 일년생 식물은 조개풀 등 13종, 동계 일년생은 들묵새 등 11종, 다년생으로는 우산잔디 등 5종 이었다. RSV 감염률은 동계 일년생인 들묵새 24.9%, 하계 일년생인 바랭이 44.9%, 물피 95.2%, 가을강아지풀 65.5%이었으며, 다년생인 물억새는 33.3%였다. RSV에 감수성인 동진1호 등 8개 품종과 저항성인 삼광벼 등 17개 품종에 대하여 2009년 부안, 익산, 김제 지역의 자연 포장에서 병징 발현 여부를 조사한 결과 감수성 8개 품종은 모두 감수성이었으며, 진성 저항성 품종 중 온누리 등 12개 품종은 감수성이었으며 삼광벼 등 5개 품종은 포장 저항성이었다. RSV에 저항성인 남평벼 등 4 품종과 감수성인 동진1호 등 3 품종을 대상으로 바이러스를 인공접종한 결과 RSV의 병징 발현률은 감수성 품종의 경우 평균 53.3%이었으며 저항성 품종의 경우 평균 34.0%로 19.3% 낮았다. 감수성인 흑남벼와 저항성인 남평벼를 이용하여 병징 발현률과 바이러스 감염률을 조사한 결과 병징 발현률은 흑남벼 28%, 남평벼 12%로 감수성 품종이 병징 발현률이 2배 이상 높았다. 그러나 체내 바이러스 감염률은 흑남벼 85%, 남평벼 97%로 오히려 저항성 품종에서 12%의 높은 감염률을 보였다. 저항성 품종에서의 저항성 기작은 병징 발현에 대한 저항성이며 바이러스 증식에서는 저항성이 아니었다. RSV에 저항성 품종인 남평벼, 온누리와 감수성 품종인 동진1호, 운광벼를 이용하여 생육시기별로 인공접종하여 수량 감소를 2008년부터 3년간 조사한 결과 감수성 품종에서는 주당 수량을 보면 유묘기 감염시 7.8 g, 분얼기 감염시 8.5 g, 최고 분얼기 감염시 13.8 g으로 무처리에 비하면 수량 감소율이 유묘기 51%, 분얼기 46%, 최고 분얼기 13%로 일찍 감염될수록 수량 감소 영향이 컷다. 저항성 품종에서는 시기별 감염과 수량 감소가 통계적으로 상관이 없었다. 자연 발병된 농가 포장에서 운광 품종을 대상으로 태안과 진도지역에서 조사한 결과 발병경률 23.4% 이상이면 발병경률의 증가에 따라서 상관계수 0.94로 수량 감소율도 동일하게 증가하였다.

새로운 육종자원확보(育種資源確保)를 위(爲)한 재래종(在來種) 옥수수의 연구(硏究) (Korean Local Maize Lines for New Germplasm)

  • 최봉호;이인섭;박종성;김영래
    • 농업과학연구
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    • 제7권1호
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    • pp.12-26
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    • 1980
  • 1977년(年)에 충남대학교(忠南大學校) 농과대학(農科大學)에서 수집(蒐集)한 재래종(在來種) 옥수수 육종(育種)에 이용(利用)될 수 있는 새로운 육종재료(育種材料)를 유지(維持)하고 또 찾기 위해 충남대학(忠南大學) 포장(圃場)과 농촌진흥청(農村振興聽) 작물시험장(作物試驗場) 포장(圃場)에 파종(播種)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 편의상(便宜上) 실제(實際)로 옥수수 육종(育種)에 응용(應用)할 수 있는 응용면(應用面)과 장차 기초연구(基礎硏究)를 위해 필요(必要)하다고 생각되는 학술면(學術面) 그리고 재래종(在來種) 전반(全般)에 걸친 유전적(遺傳的) 정보(情報)로 나누어 요약(要約)하고자 한다. A. 응용면(應用面) 1. 근래(近來)에 정부(政府)에서 도입(導入) 장려하고 있는 재래종(在來種)(마치종(馬齒種))에 피해(被害)를 주는 흑조위축병(黑條萎縮病)에 내병성(耐病性)인 계통(系統)이 확인(確認)되었다. 2. 곡실(穀實)의 다수(多收)와 싸이레지용(用)으로 이용(利用)할 수 있다고 보이는 다수성(多穗性) (Prolific type) 옥수수 계통(系統)과 분지성(分枝性) 옥수수 계통(系統)이 확보(確保)되었다. 3. 여러 유형(類型)의 찰옥수수 계통(系統)이 확인(確認)되었다. (현재(現在) 작물시험장(作物試驗場)에서 연구중(硏究中)임). 4. 또 여러 유형(類型)의 폭열종(爆裂種) 옥수수가 확인(確認)되었다. 5. 웅수출현기(雄穗出現期)에 있어서도 많은 변이(變異)를 보여주어 웅수출현(雄穗出現)을 조절(調節)할 수 있는 육종재료(育種材料)가 확보(確保)되었다. 6. 고단백질(高蛋白質) 옥수수를 육종(育種)할 수 있는 육종재료(育種材料)가 확보(確保)되었다. B. 기초학술면(基礎學術面) 1. 새로운 sugary인자(因子)의 표현형(表現型)이 관찰(觀察)되었다. 2. 새로운 opaque인자(因子)의 표현형(表現型)이 관찰(觀察)되었다. 3. 새로운 웅수불임계통(雄穗不稔系統)이 관찰(觀察)되었다. 4. 다수성(多穗性) 계통(系統)이 관찰(觀察)되었다. 5. 다지성(多枝性) 계통(系統)이 관찰(觀察)되었다. 6. 내흑조위축병(耐黑條萎縮病) 계통(系統)이 관찰(觀察)되었다. 7. 폭열종(爆裂種) 계통(系統)이 관찰(觀察)되었다. 8. 웅수출현(雄穗出現)에 있어서 환경(環境)에 예민(銳敏)한 계통(系統)과 둔(鈍)한 계통(系統)이 관찰(觀察)되었다. C. 재래종(在來種)의 유전적(遺傳的) 정보(情報) 간장(稈長), 100립종(粒種)에 대(對)하여 자식열세(自殖劣勢) 잡종강세현상(雜種强勢現像)을 분석(分析)하였던 바. 1. 대부분(大部分)의 수집재래종(蒐集在來種) (강원도(江原道) 등 산간지역(山間地域) 주민(住民) 제외(除外))들이 동형접합체화(同型接合體化) 되어 있음을 알 수 있었다. 2. 간장(稈長)에 대(對)한 자식열세현상(自殖劣勢現像)은 평균(平均) 6%로서 거의 모든 계통(系統)이 자식열세현상(自殖劣勢現像)을 보였으며 아울러 잡종강세현상(雜種强勢現像)도 컸다(평균(平均) 40%). 그리고 이들 자식열세현상(自殖劣勢現像)과 잡종강세현상(雜種强勢現像)을 퍼센트로 표시(表示)할때에 계통(系統)들 간(間)에 큰 차이(差異)가 있었다. 3. 100립종(粒種)에 대(對)한 자식열세현상(自殖劣勢現像)은 평균(平均) 16%로서 간장(稈長)에 있어서와 같이 모든 계통(系統)들이 자식열세현상(自殖劣勢現像)을 보였다. 잡종강세현상(雜種强勢現像)에 있어서는 평균(平均) 43%로서 자식열세현상(自殖劣勢現像)에 비(比)하여 그 크기가 컸다. 100립종(粒種)에 대(對)한 자식계통(自殖系統)과 잡종강세현상(雜種强勢現像)에 대(對)한 계통간(系統間) 차이(差異)도 컸다.

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Silage용 옥수수의 생육특성, 수량 및 생육해석의 품종간 비교 (Comparison of Growth Charateristics, Forage Yield and Growth Analysis in Corn Hybrids for Silage Production)

  • 김창호;박상철;이효원;강희경
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.79-88
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    • 1998
  • 본 시험은 최적 Silage 옥수수 품종을 선발하는데 필요한 기초자료를 얻기 위하여 국내산 옥수수 4품종 (수원 19호, 광안옥, 횡성옥, 수원옥)과 외국 도입 Silage용 품종으로 미국계통 7품종 (P 3144 W, P 3352, P 3156, DK 501, DK 729, DK 713, DK 689)과 프랑스 Limagrain계통 6품종(H 545.64, H 645.12, H 643.99, He 7466, H 644.18, H ALISEO) 총 17품종의 생육특성, 수량 및 생장해석을 비교 분석하고자 실시 하였으며 실험설계는 품종을 란괴법 3반부으로 공주대학교 산업과학대학 실험포장에서 1997년 5월부터 8월까지 시행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생육특성으로 출현솔은 H 643.99 품종이 97.0% 로 가장 높았고, 흑조강축병 권병솔은 HC 7466 품종이 1.6 %로 가장 낮았다. 초장과 정장은 Pioneer 계통이 커서 초장은 P 3144w 품종이 339 cm로 가장 컸으며, 정장은 P 3156 품종이 261 cm로 가장 컸다. 우리나라 품종으로는 광안옥이 비교적 초장파 정장이 커서 각각 306 cm와 235 cm로 나타났다. 경직경은 DK 689 품종이 3.7 cm로 가장 굵었다. 2. 엽수와 엽면적은 광안옥이 각각 16.0매 와 $5,180\;{\textrm{m}^2}/10a$로 가장 높았으며, 암이삭 비율에 있어서는 H 645.12와 H 545.64 품종들이 각각 49.5와 49.4 %로 높게 나타났다. 3. 생초수량은 생육기에 따라 차이가 있어 출사전 15일에는 수원 19호가 출사기에는 P 3352 품종이, 출사 후 35일에는 광안옥이 가장 높아 우리나라 품종들이 도입 품종들보다 생초수량이 떨어지지 않았다. 4. 건물수량은 출사 후 중가 폭이 컸으며, 품종간의 건물수량은 생육기에 따라 약간의 차이는 있으나 P 3352, P 3156, 광안옥, DK 713의 품종들이 높았고, DK 501과 HC 7466 품종들이 낮았다. 출사 후 35일 경에는 품종간에도 유의성이 커서 우리나라 품종인 광안옥과 건물솔이 높은(29.6~30.2%) Pioneer 계통의 품종들이 수량이 많았으며 , Limagrain 계통의 Hybrid 품종들이 대체로 건물수량이 낮았다. 5. LAR은 HC 7466 품종이 $6.53\;{\textrm{cm}^2}/g$으로 제일 높았으며, 가장 낮은 품종은 H 545.12로 $3.30\;{\textrm{cm}^2}/g$이었다. LAI는 P 3144w가 제일 컸으며, HC 7466 품종의 3.15를 비롯하여 Limagrain 계통 품종들이 낮게 나타났다. 6. RGR은 품종간에 통계적 유의성은 없었으나 DK 501과 HC 7466 품종은 타 품종에 비해 떨어지는 경향을 보였으며, 국내품종과 미국계통 품종들은 CGR에 별 차이가 없으나, 프랑스의 Limagrain 계통 품종들 간에는 CGR의 변이가 크게 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 출현솔 및 흑조강축병 이병솔은 Limagrain 계통 품종들이 양호하게 나타났으며, 사일리지 옥수수용 품종의 조건인 건물수량, 건물솔 및 암이삭비율 등은 P 3156, P 3352, P 3144w, DK 713, HC 7466 품종들이 우수한 것으로 나타났다. 우리나라 품종인 수원 19호와 광안옥도 생초수량과 건물수량은 타 도입 품종보다 떨어 지 지 않으나 건물솔이 낮게 나타났다.

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