• 한국육종학회지
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• 제43권1호
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• pp.81-91
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• 2011

야생벼은 재배벼의 친환경적성을 강화시킬 수 있는 병해충 저항성 및 불량환경에 견딜 수 있는 유용한 유전자들의 보고로 알려져 왔다. 국내에서 육성된 벼 품종인 '화성'(AA게놈)와 야생벼인 Oryza. minuta(BBCC 게놈; Acc.=101141)간의 교잡을 통하여 종간잡종 후대들이 육성되었다. 불화합성과 초기분리세대의 극심한 불임을 극복하기 위해 배주배양으로 $F_1$ 개체를 확보하였으며, '화성'으로의 여교잡을 수 차례 실시하였다. 확립된 계통들에 대한 표현형 평가를 통하여 흰잎마름 병에 저항성을 발현하는 계통을 확인하고 '수원497호'라 명명하였다. '수원497호'와 '밀양23호'간의 교잡에서 작성된 $F_2$ 개체들을 유전자지도 작성 및 표현형조사에 활용하였다. 유전자지도 작성에 사용된 SSR 마커의 유전자형과 흰잎마름병균 접종에 따른 병반장길이간의 연관성분석을 수행하였다. '수원 497호'의 흰잎마름병저항성을 지배하는 주동유전자가 염색체 11번 말단에 표지 되었는데, 기존에 보고되어 온 흰잎마름병 저항성유전자들인 Xa3, Xa4, Xa26 및 Xa31 등이 표지 된 곳과 동일하였다.

• 한국작물학회지
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• 제5권1호
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• pp.69-86
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• 1969

인삼식물의 종간교잡에 있어서 일대잡종식물은 양친에 대하여 약 1.6~3.0배의 강제를 나타내지만 심한 불임현상으로 거의 잡종 제삼세대를 얻을수 없었다는 점에서 그 원인을 밝히고저 고려인삼${\times}$인 미국인삼의 잡종에 대한 발생학적조사관찰을 하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 잡종인삼의 영양생장은 양친과 같이 정상적이며 강세를 나타내나 생식생장에서는 심한 조해를 받는다. 2. 생식기관형성에 있어서도 감수분열기 이전까지는 제조직의 발생은 거의 정상적으로 진행된다. 3. 대포자모세포나 소포자모세포의 감수분 장과정은 심한 불규칙성을 나타내며 어떠한 것은 분열직전부터 퇴화되기 시작한다. 4. 소포자모세포의 핵분열에 있어서 제1분열 중기 또는 후기에 일가염색체 또는 염색체교 등이 출현하는 이상분열상을 관찰할 수 있었으나 감수분열이 끝난 것은 역시 사분자가 대부분이고 이분자나 사분자 이상의 소포자형성은 볼 수 없었다. 5. 소포자형성 또는 화분형성과정에 있어서 한 약내에서 여러 단계의 발육상을 볼 수 있었다. 6. 거대, 미소, 공허화분은 극히 적었다.(Fig. 23). 7. 대포자모세포기 이후 배주의 발육속도는 전반적으로 지연된다. 8. 감수분열을 마친 후 대포자는 오분자를 형성하는 것도 있다.(Fig. 5). 9. 대개는 합점측의 대포자가 활성화하는데 중간에 위치하는 것이 활성대포자인 것도 불 수 있다.(Fig. 6). 10. 배주의 퇴화는 대포자모세포기부터 팔핵배낭기까지 사이에 일어나는데 그 시작 시기는 개체마다 조만이 있으며 각양각색이다. 11.0 대포자의 배열은 양친에서는 선장, 중간형인데 F1에서는 선장, 중간형, T형, ㅗ형 등 여러 가지 형을 볼 수 있다.(Fig. 5, 7). 12. 배주에 있어서 감수분열이나 배낭핵분열 또는 배낭형성에 불규칙성에 심할수록 합점기부에 잔재하는 배심조직이 크다(Fig. 8, 10). 13. 배낭형성기까지 도달한 것이라 하더라도 배낭핵은 항시 불안정하여 정해진 장소에 배치되지 못한다.(Fig. 10, 11, 12). 14. 배유조직을 결한 배낭내에 선장의 4세포원배를 형성한 것을 볼 수 있었다.(Fig. 20) 15. 인삼의 잡종에 있어서의 불임원인을 다음과 같이 추정하였다. a) 잡종의 불임현상은 교잡에 의한 Gene-action system의 재조합으로 생체대사계에 혼란을 일으켜 배우자형성세포와 위요세포간의 우열관계가 전도되여 성적결함을 가져오는데 있다고 보았다. 즉 정상배낭에서는 배우자형성세포는 그것을 둘러싸고 있는 위요세포보다 크고 농염되며 활성적이어서 위요세포를 소화흡수하여 발육케 된다. 그러나 퇴화배낭에서는 재조합으로 인한 세포질의 변화는 극성 (Polarity) 또는 내생리듬 (Endogneousrhythm)의 변화 혹은 교란을 가져와 발육과정에서 성적결함을 일으켜 불임으로 된다고 추정하였다.

• 화훼연구
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• 제17권4호
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• pp.279-284
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• 2009

불임인 종간잡종 OA-1 $F_1$ hybrid(Oriental hybrid 'Mero Star' ${\times}$ Asiatic hybrid 'Connecticut King')의 임성을 회복하기 위해 카페인을 0.1, 0.3, 0.5%의 농도로 화뢰 내부에 직접 주입하였고 카페인 처리 후 OA-1 $F_1$ hybrid의 임성을 개화시 확인하였다. 임성을 회복한 $F_1$에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'의 화분을 수분시켜 그 후대를 얻었다. 그 결과 0.3% caffeine 처리구는 16개의 자방 중 7개의 배를 치상하여 5개의 식물체를 획득할 수 있었다. 0.5% 처리구에서는 1개의 식물체만 얻었고 0.1% 처리구에서는 식물체를 얻을 수 없어 적정 카페인 처리 농도는 0.3%임을 확인할 수 있었고 이로부터 2n gametes로 예상되는 화분이 51%나 생성되었다. 교잡종 OA-2 ('Romero Star' ${\times}$ 'Lady Rosa')와 OA-3('Expression' ${\times}$ 'Lady Rosa')에 온도 단독 또는 caffeine과 온도를 병행하여 재식 후 8주-13주 동안 $13^{\circ}C$와 $28^{\circ}C$로 변온처리하여 발아율을 측정한 결과, 온도만 처리한 경우나 온도와 caffeine을 동시에 처리한 경우 간에는 큰 차이가 없었다. 적정 caffeine(0.3%)을 처리한 OA-1에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'와 Oriental hybrid 'Sorbonne'을 각각 주두수분법으로 정역교배한 결과, A('Lanzarote') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A간 교배조합은 O('Sorbonne') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ O 교배조합보다 식물체 획득률이 양호하였다. A ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A로부터 획득된 후대는 GISH 분석에 의해 모두 3배체로 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권2호
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• pp.115-124
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• 2017

Cytoplasmic male sterility (CMS) is a maternally inherited trait leading to loss of the ability to produce fertile pollen and is extensively used in hybrid crop breeding. Ogura-CMS was originally generated by insertion of orf138 upstream of atp8 in the radish mitochondrial genome and transferred to Brassica crops for hybrid breeding. Gene expression changes by dysfunctional mitochondria in Ogura-CMS result in pollen developmental defects, but little is known about gene expression patterns in vegetative tissue. To examine the interaction between nuclear and organellar regulation of gene expression, microarray and subsequent gene expression experiments were conducted with leaves of $F_1$ hybrid Chinese cabbage derived from self-incompatible (SI) or Ogura-CMS parents (Brassica rapa ssp. pekinensis). Out of 24,000 genes deposited on a KBGP24K microarray, 66 genes were up-regulated and 26 genes were down-regulated by over 2.5 fold in the CMS leaves. Up-regulated genes included stress-response genes and mitochondrial protein genes, while genes for ascorbic acid biosynthesis and thylakoid proteins were down-regulated. Most of the major component genes for light reactions of photosynthesis were highly expressed in leaves of both SI and CMS plants, but most of the corresponding proteins were found to be greatly reduced in leaves of CMS plants, indicating posttranscriptional regulation. Reduction in thylakoid proteins and chlorophylls led to reduction in photosynthetic efficiency and chlorosis of Ogura-CMS at low temperatures. This research provides a foundation for studying chloroplast function regulated by mitochondrial signal and for using organelle genome introgression in molecular breeding.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.550-558
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• 2015

To analyze the linkage relationships among molecular markers recently reported to be linked to onion (Allium cepa L.) Ms, a restorer-of-fertility locus, in onion (Allium cepa L.), three single nucleotide polymorphism markers were converted into cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers based on onion transcriptome sequences and the rice genome database. Analysis of the recombinants selected from 4,273 segregating plants using CAPS and other linked markers demonstrated the jnurf13 and jnurf610 markers to perfectly co-segregate with the Ms locus. In contrast to jnurf13, the jnurf610 marker was not in perfect linkage disequilibrium with the Ms locus in diverse breeding lines. Thus, the jnurf13 marker and the marker for identification of cytoplasm types were utilized to enhance the efficiency of onion breeding through four applications. First, 89 maintainer lines containing the normal cytoplasm and homozygous recessive Ms genotypes were successfully identified from 100 breeding lines. Second, these two molecular markers were used to analyze the main sources of male-fertile contaminants frequently found in the male-sterile parental lines during F1 hybrid seed production. The majority of the contaminants contained heterozygous Ms genotypes, indicating that pollen grains harboring the dominant Ms genotype may have been introduced during propagation of the maintainer lines. Therefore, the genetic purity of the two maintainer lines was analyzed in the third application, and the results showed that both maintainer lines contained 13-21% off-types. Finally, the two markers were used to increase the seed yield potentials of two open-pollinated varieties containing sterile cytoplasms by removing the plants harboring homozygous recessive and heterozygous Ms genotypes.

• Entomological Research
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• 제48권5호
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• pp.331-338
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• 2018

Spotted wing drosophila (SWD) has emerged as a major invasive insect pest of small berry fruits in the Americas and Europe since the late 2000s. Thus, phytosanitary treatment of commodities for export is imperative to prevent the movement of viable SWD to newer areas. In the present study, all developmental stages of SWD were irradiated with different doses of gamma and electron beam radiation to assess developmental inhibition to identify potential quarantine doses of the radiations. Ionizing radiation induced developmental inhibition of all stages of SWD. The effective doses for 99% inhibition ($ED_{99}$) of hatching, pupariation, and adult emergence from irradiated eggs for gamma radiation were 882, 395 and 39 Gy, respectively, compared with 2849, 687, and 41 Gy, respectively, for electron beam radiation. The $ED_{99}$ for inhibition of pupariation and adult emergence in irradiated larvae were 703 and 47 Gy, respectively, for gamma radiation, and 619 and 33 Gy, respectively, for electron beam radiation. Pupal irradiation did not completely inhibit adult emergence, even at 300 Gy. However, irradiation with ${\geq}100Gy$ of puparia induced adult sterility, with no egg production at all. The $ED_{99}$ for inhibition of $F_1$ egg hatchability from adults irradiated with gamma radiation and electron beam radiation was estimated to be 424 and 125 Gy, respectively. The results of the present study suggest that gamma radiation and electron beam radiation are alternatives for phytosanitary treatment. Irradiation with 100 Gy could be suggested as a potential dose for egg, larval, and pupal quarantine treatment of SWD.

• 한국육종학회지
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• 제41권3호
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• pp.213-219
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• 2009

본 연구는 나리의 종간잡종 육성체계를 확립하는데 필요한 기초자료를 얻기 위하여 OA hybrid 중 자발적으로 생식세포 염색체가 배수화된 계통을 이용하여 후대 획득과 후대검정에 필요한 실험을 수행하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 2n 화분을 생산하는 OA hybrid의 경우 화분의 채취시기에 따른 생존율과 발아율은 10월에 비해 6월이, 생존율은 n성 화분이, 발아율은 2n성 화분이 높았다. 2n 화분을 생산하는 2배체 OA hybrid와 2배체 또는 4배체 Asiatic 또는 Oriental hybrid간 교배시 모본과 부본을 달리함에 따라 후대 획득 수에 차이가 있었는데 OA hybrid를 부본으로 이용했을 때, 상대친을 Asiatic hybrid로 교배했을 때 후대획득이 용이하였다. 즉 A$\times$OA교배에서 후대 획득률이 0.64개체로 O$\times$OA교배에서의 후대 획득률 0.42개체보다 높았으며, OA$\times$A간 교배에서 후대 획득률이 0.40개체인 반면 OA$\times$O교배에서는 전혀 후대획득이 불가능하거나 극히 낮아 후대획득이 어려웠으며, 아울러 2n 화분을 생산하는 OA hybrid의 후대생산을 위한 상대친으로 4배체보다는 2배체가 효과적이었다. 2n 화분을 생산하는 OA hybrid와 Asiatic 또는 Oriental hybrid간 정역교배 결과, OA hybrid를 부본으로 교배했을 때, 상대친으로 Asiatic hybrid을 교배했을 때 후대획득이 용이하였다. 자발적인 2n 화분을 생산하는 2배체 OA hybrid의 여교잡 후대의 ploidy level의 측정결과, OA$\times$A교배에서는 3배체, AA$\times$OA, OO$\times$OA교배에서는 4배체임을 확인할 수 있었으나, O$\times$OA교배에서는 2배체, A$\times$OA교배에서는 2배체 또는 3배체로 확인되었다.

• 한국작물학회지
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• 제46권3호
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• pp.241-247
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• 2001

우리나라 벼 수량의 기상반응을 종합적으로 검토하여 벼 수량예측모델을 구축하고자 1985년부터 1999년까지 15년간 수행한 20개 지역의 벼 지역적응시험 자료를 이용하여 기상에 대한 수량반응의 최대경계선(boundary line)분석을 하였으며, 이에 근거하여 수량예측모형을 설정하였다. 1. 벼의 생육기간을 영양생장기, 생식생장기, 등숙기로 구분하고 각 발육단계를 15-20일 간으로 구분하여 각 시기의 기상요소에 대한 수량반응의 최대경계선은 평균기온( $T_{a}$ )과 일조시수( $S_{h}$)에 대해서는 지수함수 f( $T_{a}$ )=$\beta$$_{0}$(1-exp(-$\beta$$_1$/$\times$ $T_{a}$ ), f( $S_{h}$)=$\beta$$_{0}$(1-exp(-$\beta$$_1$$\times$ $T_{h}$)로 나타났으며 일교차(Tr)는 2차함수 f( $T_{r}$)=$\beta$0(1-( $T_{r}$-$\beta$$_1$)$^2$)로, 이 식에서 상수항 $\beta$$_{0}$를 제거하여 수량에 대한 각 기상요소의 영향도를 0-1로 나타내는 기상지수로 나타내었다. 2. 각 생육시기의 평균기온, 일조시간 및 일교차에 대한 수량반응의 최대경계선이외에 불임에 의한 등숙률 저하와 그에 따른 수량감소를 고려하기 위하여 Uchijima(1976)가 제안한 냉각도일수(cooling degree day)를 출수전 30일간의 생식생장기에 계산하여 이에 대한 수량과 등숙률 반응의 최대경계선을 계산하였는데 냉각도일수가 증가하면 수량이 감소하는 지수함수로 잘 표현되어 기존의 연구들과 같은 결과였다. 3. 기상지수는 벼의 생육기간을 영양생장기, 생식생장기 및 등숙기로 구별하고 각 시기별로 수량 기상지수를 각 기상요소 기상지수를 기하평균하여 산출하였는데 각 시기별 수량기상지수의 수량변이 설명도는 각각 0.383-0.430, 0.460-0.534, 0.4603-0.587로 결정계수는 영양생장기＜생식생장기＜등숙기의 순으로 컸다. 4. 최대경계선 분석방법을 통하여 얻어진 각 생육시기별 수량기상지수를 기하평균하여 구한 종합수량기상지수와 수량과의 직선회귀식을 구하여 수량예측모형(Model I, II, III)을 작성하였다. Model I, II, III)은 각각 결정계수가 0.6512, 0.6703, 0.6129로 모든 생육단계에 걸쳐서 기간을 15-20일 단위로 세분하여 모든 기간의 수량에 대한 기상지수를 고려하여 전 생육기간의 종합수량기상지수를 산출한 Model II가 기상변화에 따른 수량변이의 설명도가 가장 높았다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권2호
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• pp.93-97
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• 1999

당근의 기내 증식에 있어서 계대배양을 반복하더라도 분열능과 재분화능에 차이가 없고 변이가 생기지 않는 순 원기배양법을 확립코자 하였다. 엽 원기 2개가 붙은 경정조직을 BA 2.0 mg/L 와 NAA 0.2 mg/L 를 첨가한 MS 기본 액체배지에 치상하고 24시간 강한 광선 아래 2rpm으로 수직 회전배양하였을 때 순 원기가 유기되고 덩어리로 자라났다. 순 원기 유기는 공여친의 유전자형과 재배 계절 및 발육단계의 영향을 거의 받지 않는 것으로 판단되었다. 이 순 원기 덩어리는 사방 2~3 mm정도의 크기로 순 원기가 유기된 배지에 계대배양 하였을때 잘 증식되었는데 표면에 작은 신초를 가진 것과 그렇지 않은 것, 그리고 캘러스의 3가지 형태로 분화하였다. 표면에 작은 신초를 가진 것이 역시 표면에 작은 신초를 가진 순 원기 덩어리로 증식되었다. 이 표면에 작은 신초를 가진 것이 1/2MS 기본배지에 KN 0.2-1.0 mg/L 과 IAA 0.2~1.0 mg/L 를 첨가한 고체배지에서 주로 식물체로 잘 분화하였다. 일단 순 원기가 유기되어 덩어리를 형성한 후에는 1년 동안에 8.7$\times$$10^{12}$개의 비율로 증식될 수 있을 것으로 계산되었다. 그리고 13번의 계대배양 후에도 증식능에 차이가 없었으며 염색체상의 이상도 없었다.

• 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.