• 제목/요약/키워드: 계통육종

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옥수수 한발 내성에 관한 연구 현황 (Research Status for Drought Tolerance in Maize)

  • 김경희;문준철;김재윤;김효철;신승호;송기태;이병무
    • 한국작물학회지
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    • 제60권4호
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    • pp.401-411
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    • 2015
  • 한발은 환경 스트레스에 미치는 자연재해로서, 장기간에 걸쳐 강수량 및 수분공급이 저하되면 수분이 결핍되어 작물이 정상적인 생리활동을 할 수 없고, 생육 또한 불량하여 수량감소에 큰 영향을 미친다. 모든 작물들이 한발의 영향을 크게 받지만 어느 생육 단계에서 한발 스트레스를 받느냐에 따라서 피해가 달라진다. 일반적으로 옥수수는 한발 스트레스를 받으면 유묘기 형성, 영양 생장, 뿌리 발달, 광합성, 개화기, ASI, 종실 형성, 수량 등에 심각한 영향을 미치게 된다. 특히 영양생장에서 생식생장으로 전환되는 단계에 한발 스트헤스를 받으면 수꽃 및 화분 방출이 늦어지고, 출사기 및 옥수수 수염 발생도 늦어져 ASI가 증가하여 수정이 불가능 하거나 수정이 되더라도 배 발생 억제 및 방해를 받아 수량 감소의 큰 원인이 된다. 이러한 한발에 대한 피해를 줄이기 위해서 1980년대부터 최근까지 마커와 표현형이 연관된 유전체를 바탕으로 다량의 분자적 데이터 분석을 통한 옥수수 한발 내성 품종 선별 및 육종에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 또한 최근에는 수량 등 다양한 유전자들이 관여하고 환경 스트레스에 영향을 받는 양적형질 QTL에 관한 많은 연구들이 수행되고 있으며, genomics 분야에서 신기술인 MAS를 이용하여 목표유전자 이입 및 선발을 통해 또 다른 육종 선발 도구로 활용되고 있다. 뿐만 아니라 유전자 조작기술을 이용한 한발 내성 특징을 가진 옥수수를 개발하여 제품으로 생산 및 판매되고 있다. 과거 전통적인 육종 방법은 자식계통의 표현형 분석과 특별 조합을 통한 계통으로부터 데이터를 분석하여 품종을 육성하였으나, 현재는 모든 작물의 유전체 전체를 이용한 데이터 베이스와 분자 마커 기술을 한발 내성 육종에 활용하여 다양한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 분자적 육종 기술의 발달은 우수한 연구 결과를 도출 및 확보할 수 있으며, 옥수수 한발 내성 신품종 개발에 있어서 새로운 육종 기술로 적용할 수 있을 것이다.

성 감별 유전자를 도입한 다산계계통 신품종 육종에 관한 연구 II. 우량 교배조합 선발 시험 (Breeding of New Synthetic Egg Production Line in Domestic Chicken by Introducing Sex Linked Gene II. Selection of Superior Lines from Cross Breeding)

  • 오봉국;손시환;조윤연
    • 한국가금학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-9
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    • 1993
  • 본 연구는 반성 은색유전자(S:silver gene)를 도입하여 성 감별용 산난종계 계통으로 육성하여 이를 모계통으로 이용함으로서 깃털에 의한 자웅감별이 가능할 뿐만 아니라 잡종강세(heterosis)를 이용한 우수실용계 (commercial chicken)를 작출하고자 수행되었다. 시험은 암수감별용 계통으로 조성된 계통을 이용하여 1차년도에는 생산능력이 우수한 계통으로 육종하기 위해 폐쇄군 육종방법 (colosed flock breeding)을 사용하였고, 2차년도에서는 새로 조성된 계통을 활용하여 실용계 작출을 위한 우량 교배조합 선발을 실시하였다. 합성종 계통의 상업용 실용계로서의 산난능력 검정을 위한 교잡시험에서 B$\times$A, B$\times$C 교잡구와 외국도계 2계통, 그리고 국산계 2계통을 대조구로 삼아 56주령까지의 일반능력을 비교한 결과 생존율, 체중 등에 있어서는 교잡구와 대조구간에 차이를 발견하기 못하였다. 산란능력에 있어 초산체령은 170일 전후로 Manina White의 153일을 제외하고는 약 10여일 지연되었으나, 시험구간에 차이는 없었다. 산난지수는 B$\times$A, B$\times$C 교잡구가 각각 186.3, 191.3으로 외국도입계인 ISA 계통보다는 낮았지만 다른 대조구보다는 양호하였다. 산난율의 경우 교잡구가 각각 75.7%, 76.8%로서 ISA계통을 제외한 다른 대조구에 비해 높았고 난중에 있어서는 B$\times$C 교잡구가 64.5g으로 가장 높게 나타났다. 한편, 초생추들은 깃털색에 의해 완전하게 자웅감별이 가능함에 따라(99%) 이미 조성된 합성종의 유전적 조성이 고정되었음을 알 수 있었다. 이상으로 교잡시험의 결과를 살펴볼 때 B$\times$A, B$\times$C 교잡구의 산난능력은 다른 외국 도입계와 국산계에 비해 결코 떨어지지 않는다고 결론지을 수 있다. 결과적으로 본 시험을 통하여 암수감별용 계통으로 조성된 합성종의 능력은 우수하였으며 앞으로 산난계 개량에 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

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접목선인장 황색계 산취 신품종 "옐로우트리" 육성 (A New Yellow Color Grafted Cactus (Chamaecereus silvestrii) Cultivar "Yellow Tree")

  • 조창휘;남상용;이상덕;박흥배
    • 한국육종학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.521-524
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    • 2008
  • 기존 산취계통은 자구 탈립이 잘되고 저장성이 낮으며 구색의 퇴화가 빠른 단점 등을 보완하고자 GC013001${\times}$GC0110703 조합에서 구색이 선명한 황색이고 관상가치가 우수한 GC052209 계통에 대한 농가실증시험 및 품평회를 마치고 명명된 "Yellow Tree"의 구색은 황색이었고 결각의 형태는 둥근형으로 관상가치가 우수하였으며, 구의 형태는 원형으로 8~9개의 결각을 가졌다. 가시는 갈색으로 반직립 하였으며 가시길이는 짧았다. 자구수는 개로 생산력이 우수하였다.

고추 역병 저항성 도입 경북지역 재래종 육성계통의 평가와 선발 (Evaluation and Selection of Breeding Lines of Pepper Developed by Incorporation of Resistance to Phytophthora capsid into Local Cultivars of Gyeungbuk Province)

  • 김병수;김정훈
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제21권
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    • pp.11-16
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    • 2003
  • 경북 영양지역 재래종인 수비초와 칠성초, 청도지역 재래종인 풍각초에 역병 저항성을 도입하여 육성한 계통, 이중 하나에 바이러스 저항성을 도입하기 위하여 육성한 계통, 풍각 재래종에서 선발한 역병 저항성 계통의 역병에 대한 저항성을 유묘접종으로 다시 평가하였다. 육성계통들은 모두 역병에 고도의 저항성을 나타내었으며, 풍각재래(KC268)에서 선발한 계통들은 중도의 저항성을 나타내었다. 선발개체들을 옥외 묘상에 심고 그 위에 방충망을 씌워 종자를 증식 채종하였다. 이틀의 육종적 활용방안에 대하여 논하였다.

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형질전환 벼 이용 품종 조기개발 체계 확립 (Establishment of a New Breeding Scheme for Rapid Release of Variety Using bar Gene Transformed Rice)

  • 원용재;이기환;조준현;고종민;박향미;한창덕;양세준;김순철;남민희
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제31권1호
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    • pp.7-11
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    • 2004
  • 형질전환 식물체를 직접 이용하기에는 후대에 유전적인 고정 및 포장검정이라는 문제가 대두되는데, 이를 해결하기 위하여 본 연구는 바스타저항성 유전자가 도입된 벼와 직파적 응성 계통을 교잡한 후 약배양에 의한 형질전환체 고정 등 기존 육종체계와 연계하여 제초제 저항성 직파적응 계통을 조기에 육성할 수 있는 체계를 확립하고자 수행하였다. 제초제 저항성 직파적응 계통을 조기에 육성하고자 1999년 동계에 교배된 동진벼 Ds15(Ba $r^{R}$)/주남벼 등 5조합으로부터 2000년 $F_1$을 양성하고, 이들을 PCR분석으로 제초제 저항성 유전자 bar도입을 확인한 후 약배양을 실시하여 얻어진 1,508개의 재분화 식물체 중 제초제 저항성 유전자가 도입된 169개체 ( $A_2$)에서 채종하였다. 이들을 2001년 포장에 공시하여 42계통을 선발하고,2002년에 동진벼 Ds15 (Ba $r^{R}$)/주남벼 조합에서 수량 등 주요 농업형질이 우수한 7계통을 생산력 검정시험에 공시한 결과 제초제 저항성이면서 직파적응성 등 기타 농업형질이 우수한 YR23235Acp79를 선발하여 밀양 204호로 계통명을 부여하였다. 결과적으로 형질전환체를 이용하여 교배부터 계통선발까지 3년 만에 목적하는 계통을 조기에 육성할 수 있는 생력육종체계가 확립되었다.

재래종 옥수수 수집종에 대한 특성조사(IV) (Investigation of Korean Maize Lines: N. Inbreeding Depression, Heterosis and Homozygosity of 69 Korean Maize Lines)

  • 이인섭;최봉호
    • 한국작물학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.21-30
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    • 1980
  • 수집된 재래종 옥수수 계통 가운데서 옥수수 육종에 이용할 수 있는 새로운 육종재료를 선발하고 유지하기 위하여 1978년에 각각 아매교배, 일대자식 그리고 Top-교배시킨 69계통에 대하여 옥수수의 주요특성을 조사비교하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초장은 계통간에 큰 차이가 있었는데 평균초장은 아매교배된 것이 155.0cm이었고 일대자식된 것은 141.8cm, Top-교배된 것은 210.0cm로 6.05%의 자식열세 및 40.0%의 잡종강세를 나타내었다. 2. 이삭길이는 계통간에 큰 차이가 있었고 교배처리에 따라서도 큰 차이를 보였는데 평균 이삭길이는 아매교배된 것이 14.1cm, 일대자식된 것이 11.6cm, Top-교배된 것이 18.1cm로 로 16.0%의 자식열세현상 및 18.1%의 잡종강세현상을 나타내었다. 3. 이삭직경은 평균적으로 아매교배된 것이 3.4cm, 일대자식된 것이 3.1cm, Top-교배된 것이 3.9cm로 8.7%의 자식열세 및 16.8%의 잡종강세를 보였다. 4. 이삭중은 계통간 변이폭이 컸으며 평균 이삭중은 아매교배된 것이 77.6gr이었고 일대자식된 것은 45.5gr, Top-교배된 것은 147.0gr으로서 41.3%의 자식열세 및 89.6%의 잡종강세를 나타내었다. 5. 이삭당 입중은 아매교배된 것이 평균 64.39gr, 일대자식된 것이 36.49gr, Top-교배된 것은 123.1gr으로서 교배처리에 따라 큰 차이가 있었으며 계통간에도 큰 차이가 있었다. 6. 이삭당 Cob중에 대한 입중비는 평균으로 아매교배된 것이 5.47, 일대자식된 것은 4.03, Top-교배된 것은 5.55로서 12.9%의 자식열세 및 13.1%의 잡종강세를 보였다. 7. 100입중은 계통간 차이가 있었으며 평균 100 입중은 아매교배된 것이 19.4gr, 일대자식된 것이 16.2gr, Top-교배된 것이 24.6gr으로서 15.3%의 자식열세 및 42.9%의 잡종강세현상을 보였다. 8. 재래종은 대조품종보다 흑수위축병에 대한 이병율이 낮았으며 10% 이하인 것도 10여 계통이나 발견되었다. 9. 웅수출현기는 교배처리에 따라서는 큰 차이가 없었고 재래종이 대조품종보다 2~3일 빨랐다. 10. 수집재래종 옥수수의 주당 이삭수는 평균 1.4개이었는데 교배처리간에는 큰 차이가 없었다. 착수절위는 평균 6절이며 교배처리간 약간의 차이가 있었다.

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양성자 및 감마선처리에 의한 유채 유용형질의 변이계통 선발 (Selection of Mutant Lines with Useful Traits by Irradiation of Proton Ion Beams and Gamma Ray in Rapeseed (Brassica napus L.))

  • 김준수;은종선
    • 한국육종학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.145-153
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    • 2011
  • 유채(Brassica napus L.) '내한', '탐미', '한라' 등 3품종의 종자에 양성자 및 감마선을 0~2,000 Gy로 처리하여 조숙, 단간, 다수성 등 농경상 유용형질을 갖고 기름함량과 지방산 중 올레인산 함량이 높은 바이오디젤용 품종을 육성하고자 본 연구를 실시하였다. $M_5$세대까지 세대를 진전시키고 특성조사를 실시하여 고정성이 높고 농경형질이 우수한 조숙 단간 1 계통, 조숙 1계통, 단간 2계통과 대화 1계통, 엽록소변이 1계통을 선발하였는데, '내한' 품종에 양성자 600 Gy를 처리하여 선발한 NP600-1-1-198-2계통은 차별성, 균일성, 안정성 등이 인정되었다. NP600-1-1-198-2계통의 고유특성 중 엽형은 하부익상전렬이고 엽색은 농녹색, 줄기색은 녹색이며 꽃색은 황색, 종피색은 흑색이다. 개화기는 모품종보다 8일이 빠른 4월 14일, 성숙기는 5일이 빠른 6월 16일로 조숙이고, 경장은 105 cm로 10 cm가 짧아진 단간이다. 1수협수는 52개, 협장은 6.2 cm로 중간, 1협결실수는 23개로 많은 편이고 천립중은 4.2 g으로 무겁고 기름함량은 45.9%로 높다. 종실로 부터 추출한 기름의 oleic acid는 67.8%로 높으며, linoleic acid와 linolenic acid는 각각 16.7%, 7.3%로 낮았고, erucic acid는 없는 것으로 나타났다.

쌀의 호응집성에 대한 QTLs 분석 (Analysis of Quantitative Trait Loci (QTL) Associated with the Gel Consistency in Rice)

  • 김태헌;손재근;김경민
    • 한국육종학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.474-481
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    • 2009
  • 본 연구에서는 자포니카형인 '낙동'과 통일형인 '삼강' 조합의 DH 집단을 이용하여 식미를 결정하는 특성 중 하나인 호응집성과 미립의 이화학적 특성인 천립중, 장폭비, 아밀로즈 함량, 단백질 함량, 지질 함량 및 전분 함량 간 상관관계를 검정하였다. 또한 호응집성의 QTL을 분석하고, 각 QTL에 속하는 DNA marker와 DH 집단의 호응집성 및 품종별 호응집성 간 관계를 분석하였다. '삼강/낙동' DH 집단의 호응집성 범위는 35~94 mm로 비교적 넓은 범위의 변이를 나타내었고 양친의 범위를 벗어나는 초월분리현상을 나타내었다. '삼강/낙동' DH 집단에서 호응집성은 미립의 이화학적특성 중 아밀로즈 함량과는 연으로 분류된 계통에서만 부의 유의성 있는 상관관계를 나타내었고, 지질 함량과는 중 및 전체 계통에서는 부의 상관관계를 나타내었으나 연으로 분류된 계통과는 정의 상관관계를 나타내었다. 단백질 함량과는 연으로 분류된 계통과는 정의 상관관계, 중과 전체 계통에서는 부의 상관관계를 나타내었으며, 전분 함량에서는 연으로 분류된 계통에서만 호응집성과 부의 상관관계를 나타내었다. 호응집성과 연관된 QTL은 4번(qgc4)과 11번(qgc11) 염색체에서 탐색되었으며 LOD score는 각각 3.1, 2.9를 나타내었고 두 QTL의 설명 가능한 표현형 변이는 23%로 비교적 크게 작용하고 있었다. '삼강/낙동' DH 집단에서 gel의 길이가 긴 상위 10개 계통과 짧은 하위 10개 계통을 대상으로 QTL 연관 DNA marker와 호응집성간의 관계분석에서 S4026과 RM287은 gel의 길이와 연관성이 높은 것으로 나타났다.