• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.557-567
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• 2012

본 연구는 마커이용여교잡(marker-assisted backcross, MAB)을 통한 내병성 토마토 신품종육성에 필요한 기초 정보를 얻기 위해 수행되었다. TYLCV, 시들음역병, 청고병, 흰가루병에 내병성인 공여친 계통 10종과 이병성이지만 우수 원예형질을 지닌 회복친 계통 4종에 대해 병리검정과 TYLCV 내병성 연관 분자마커 분석을 수행하였다. MAB를 위한 회복친 유전자 선발(background selection)용 마커개발을 목표로 SOL Genomics Network에 공시된 토마토 유전자지도(reference map)로부터 전 게놈에 균등히 분포된 108개(염색체 당 평균 9개) SSR 마커를 분석하여, 총 303개의 다형성 마커를 기반으로 공여친, 회복친 계통 간 유연관계를 분석하였다. 그 결과, 유사도 값의 전체 범위는 0.33-0.80으로계통 간 가장 높은 유사도 값(0.80)을 나타낸 것은 청고병에 저항성인 '10BA333'와 '10BA424'이었고, 가장 낮은 유사도 값(0.33)을 나타낸 것은 시들음역병에 내병성인 야생종 L3708(Solanum pimpinelliforium L.)과 청고병에 저항성인 '10BA424'이었다. 유사도 값을 이용하여 UPGMA 분석한 결과, 유사도 0.58를 기준으로 나누었을 때 3개의 군(cluster)으로 분류되었는데, 대부분 동일한 내병성을 지닌 공여친계통 간 유전적 거리가 가까워 이들은 공통된 저항성 재료를 이용한 육성과정에서 파생된 계통일 것이라 판단되었다. 계통수(dendrogram)를 기준으로 유전적 거리가 지나치게 멀지 않으면서 비교적 다수의 회복친 유전자 선발용 SSR 마커의 확보가 가능한 여교배 조합(공여친 ${\times}$ 회복친)은 TYLCV 내병성의 경우 'TYR1' ${\times}$ 'RPL1', 청고병의 경우 '10BA333' 또는 '10BA424' ${\times}$ 'RPL2', 흰가루병의 경우 'KNU12' ${\times}$ 'AV107-4' 또는 'RPL2'로 판단되었다. 시들음역병의 경우 내병성 공여친인 'L3708'은 야생종으로서 모든 회복친 계통들과 유전적 거리가 매우 멀었으며, 적절한 조합은 유사도 값이 0.41이며 계통 간 45개의 다형성 SSR 마커가 선발된 'L3708' ${\times}$ 'AV107-4'로 판단되었다.

• 원예과학기술지
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• 제17권4호
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• pp.473-475
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• 1999

본 연구는 antisense 유전자를 이용하여 웅성불임 식물체를 유기하는 웅성불임 유기 유전자의 발현을 억제함으로써 임성을 회복하기 위하여 실시하였다. 약특이 promoter(GBAN215-6 promoter)와 antisense 방향의 diphtheria toxin(DTx-A) 유전자로 제작된 pKDA215b로 담배(cv. petit Havana SR1)를 형질전환시키고 형질전환이 확인된 76개의 $R_0$ 세대를 자가수분하여 $R_1$ 세대를 획득하였다. $R_1$ 세대의 유전 분석후 antisene 유전자가 복수로 존재하는 5개의 $R_1$ 계통 (21505, 21507, 21511, 21522, 21525)을 선발하고 동형접합체를 획득하기 위해 자가수분을 하였다. 임성회복을 유도하고 회복친을 선발하기 위하여 antisense 유전자를 가진 $R_2$ 계통과 웅성불임 식물체를 교배하였다. 그 결과 꽃가루가 완전이 회복된 개체, 부분적으로 회복된 개체, 회복되지 않은 개체 등 3종류의 식물체를 획득하였으며 이들 식물체의 화분 이외의 표현형은 정상식물체와 같았고 그 기작 구명을 위해 선발하고 계속 연구가 진행되고 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.165-171
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• 2019

Marker-assisted backcrossing (MABC)은 marker-assisted selection (MAS)와 함께 다양한 작물에서 여교배 초기세대에서 반복친 게놈의 회복률이 높은 개체선발을 위한 분자육종 기술로 매우 유용하게 사용하고 있다. 본 연구에서는 토마토 MABC 육종 프로그램의 일환으로 저장성이 강한 rin유전자를 주)토마토연구소에서 육성한 핑크계 엘리트 토마토계통에 도입하고자 수행하였다. foreground 선발은 RIN SCAR 분자 마커를 이용하여 100개 $BC_1F_1$ 식물체에서 Rr 유전자형 가진 42개체를 선발하였다. 그리고 이를 이용하여 GBS 분석을 이용하여 background 선발을 하였다. 총 3,086개 SNP를 대상으로 반복친 HK13-1151과 게놈 회복률을 조사한 결과, 56.7%에서 84.5%를 보여 평균 70.5%로 나타났다. 이 중 87.2%을 보인 $BC_1F_1$개체를 이용하여 192개 $BC_2F_1$ 식물체를 육성하여 foreground 선발을 하였다. 선발된 102개 중 88개 식물체를 이용하여 GBS 분석을 수행한 결과 4,868개의 다형 SNP 마커를 얻었으며, 이를 이용하여 RPG 회복률을 조사하였다. $BC_2F_1$ 식물체들에서 HK13-1151 반복친 게놈과 87.8%에서 97.8% 유사하였다. 본 연구에서 $BC_2F_1$ 식물 중 RPG 회복률이 97.8%인 5-1 개체는 반복친인 HK13-1151과 과일특성에서 매우 유사하였다. 따라서 선발된 5-1 개체는 $BC_2F_2$ 세대를 육성하여 계통화 하고자 한다. 본 연구를 통해 MABC는 전통 여교배 육종에 비해 육종연한을 획기적으로 줄일 수 있으며, 원하는 육종모델을 완수할 수 있는 첨단육종 기술로 평가 할 수 있다.

• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.568-573
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• 2009

신강은 콩나물 적성이 뛰어나고 농업형질이 우수하나 콩모자이크병에 약한 소원콩을 반복친으로, 콩모자이크병 저항성 유전자 Rsv3을 보유한 L29를 일회친으로 사용하여 육성된 품종이다. 육성기간의 단축을 위하여 분자표지선발법을 사용하여 목표유전자의 도입과 반복친의 회복정도를 신속히 확인함으로써 품종 개발에 소요되는 기간을 7년으로 단축하였다. 신강의 주요 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 유한신육형이며, 꽃색은 자색이고 엽형은 피침형이다. 입형은 구형이고 종피색은 황색, 배꼽색은 담갈색이며 100립중은 11.0 g으로 다소 가볍다. 2. 개화기는 7월 30일, 성숙기는 10월 7일로 풍산나물콩에 비하여 다소 빠른 중만생종이다. 3. 콩 모자이크병, 미이라병 및 노균병에 대해 강한 저항성을 보였다. 4. 콩나물 재배 특성으로는 부패립 발생이 거의 없고, 콩나물 수율은 635%로 풍산나물콩에 비해 다소 높다. 5. 3개년간의 지역적응시험 결과 풍산나물콩 대비 동등한 수량을 나타내었다.

• 한국작물학회지
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• 제25권3호
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• pp.50-58
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• 1980

유채에서 $F_1$의 잡종강세를 이용함에 있어 Shiga나 Thmpson이 개발한 MS들은 고온에서 불임성이 회복되고 유질과 유박의 성분도 개량되지 못하였으므로 이같은 결점이 보완된 새로운 MS를 개발코저 연구를 계속한 결과 완전한 불임성이면서 에루친산과 구루코지노레이트가 제거, 개량된 새로운 세포질.유전자적 웅성불임계통 Mokpo-MS가 육성되었다. 이를 다음과 같이 요약한다. 1. Mokpo-MS는 캐나다 품종인 Tower를 어미로 하고 일본 품종 Isuzu를 화분친으로한 F_2에서 발견된 MS를 1입식 Q.C.T.법으로 Zero-erucic acid 개체를 선발하고 이를 Test-tape법으로 Zero-glucosinolate 개체를 재 선발하여 고정시켰다. MS유지는 임성인 자매개체, 계통의 화분으로 ,유지시켰다. 2. 세포질 유전자적 웅성불임계통 여부를 검정코저 Tower \times Isugu의 정역 조합을 작성하여 $F_2$에서 MS 분리비를 조사한 결과 Tower가 어미인 조합에서는 3 : 1의 비율로 MS가 분리되었으며 Tower가 화분친으로 된 조합에서는 전부 임성으로 발현되었으므로 Tower의 S세포질과 Isuzu의 핵내 S유전자와의 상호작용에 의해 발현되는 세포질 유전자적 웅성불임 계통임이 밝혀졌다.3. Mokpo-MS는 같은 계통내 임성인 개체의 화분으로 유지시키면 차대에서 각 50 %의 MS와 임성이 분리된다. 4. Moo-MS는 기존MS들 보다 2~3일 숙기가 빠르며 3～17개나 분지수가 더 많고 화기에서 웅예의 길이가 0.2mm 약장은 거의 없으며 상대적 위치가 0.0인 완전 MS였다. 5. 새로 육성된 Mokpo-MS의 유질은 바람직하지 못한 에루친산과 에이꼬젠산이 완전 제거되고 대신 양질 지방산인 오레인산과 리놀산 함량이 92%에 달하는 양질유 MS이다. 6. 유박의 사료화를 위한 성분개량에서도 유해물질인 Glucosinolate성분이 완전 제거되어 도입 대두박에 대체 가능하다. 7. Mokpo-MS는 화기의 불임성에 관계되는 형질이나 기타 생태적인 실용형질들이 완전히 인정되었다.

• 한국육종학회지
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• 제51권3호
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• pp.190-200
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• 2019

벼의 Lipoxygenase-3 (LOX-3) 결핍은 벼의 저장 후 고미취 발생 저감에 효과가 있는 것으로 보고되었다. 우리나라 밥쌀용 품종의 저장 후 품질 향상을 위해 대면적 재배품종인 새누리 유전배경에 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통 개발을 위한 육종사업이 수행되었다. 1차 육종단계에서는 다우담을 LOX-3 결핍 수여친으로 활용하여 신동진과 1회 여교배 후 발색반응을 통해 LOX-3 결핍 계통을 선발하였고 약배양을 통해 조기에 고정계통 HR27873-AC12를 육성하였다. 2차 육종단계에서는 HR27873-AC12를 LOX-3 수여친으로 하고 새누리를 반복친으로 하여 1회 여교배 후 분자표지 선발과 농업형질에 대한 표현형 선발을 통해 HR28896-31-3-1-1 (이하 HR28896)를 선발하였다. 1, 2차 단계에서 육성된 HR27873-AC12와 HR28896 계통은 LOX-3가 결핍되어 있으나 재배품종으로 활용하기에는 열악형질이 수반되어 있었다. 3차 육종단계에서 HR28896계통과 새누리를 다시 교배하여 분자표지 선발과 표현형에 대한 강한 선발압을 적용하여 최종적으로 BC₂F₇세대 HR30960-186-2-1-2-1를 선발하여 전주624호로 계통명을 부여하였다. 분자표지 검정 결과 전주624호는 LOX-3가 결핍된 것으로 확인되었다. 전주624호는 중만생종으로 단간 내도복 직립초형에 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 저항성 계통으로 새누리와 농업형질 특성이 비슷하였다. 전주624호의 수량구성요소는 새누리와 대부분 같았으나 현미 천립중이 유의하게 감소하였고 수량성은 다소 낮았다. 전주624호의 외관품위는 새누리에 비해 좋았고 식미 특성은 비슷하였다. 406개 KASP 마커를 이용한 유전배경 분석 결과 전주624호는 새누리의 유전배경을 95.8% 회복하여 근동질계통으로 판단되었다. 전주624호는 새누리 품종 배경의 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통으로 최초 수여친인 다우담의 열약 형질 수반문제를 극복하였으며 새누리와 비슷한 농업형질 특성과 유전배경을 가지고 있어 저장 후 품질 향상을 위한 실용적인 재배품종, lox-3 도입을 위한 교배모본 및 유전자 효과 구명을 위한 유전재료로 활용될 것으로 기대된다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제12권
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• pp.29-34
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• 1994

감미종(甘未種)고추에 역병저항성(疫病抵抗性)을 도입하기 위하여, 품질이 우수하면서 국내 적응성이 뛰어난 피만계 품종 Keystone Resistant Giant #3과 역병에 저항성이며 과실이 피만계와 가까운 PI201232를 교배하여 그 후대(後代)의 유전적인 분리 양상을 조사하였다. $F_1$에서는 저항성이 우성(優性)으로 나타났으나 $F_2$ 집단의 경우 고사(枯死)한 개체가 살아남은 개체보다 월등히 많아 저항성이 한 개 혹은 두 개의 우성유전자(優性遺傳子)에 의해 지배된다는 기존의 보고와는 다른 양상으로 나타났다. 뿌리에 대한 조사 결과를 볼 대 지상부가 건전한 개체간에도 뿌리 썩음 정도에 변이(變異)가 나타나기 때문에 저항성 품종을 육성하는 과정에서 지상부와 뿌리의 상태를 함께 관찰한 후 선발(選拔)하는 것이 유리할 것으로 사료되었다. 전반적으로 발병(發病)이 심한 것은 품질친(品質親)이 역병에 매우 약하여 분리(分離) 집단(集團)에서 높은 이병성(罹病性)의 유전적(遺傳的)인 배경을 형성한 것과 동시에 접종(接種) 후의 기상 및 환경조건이 역병 발생에 최적조건을 만든 영향으로 사료된다. $BC_1$ 개체가 모두 고사(枯死)하였으므로 $F_2$에서 저항성 개체를 선발한 후 여교잡(戾交雜)과 자식(自殖)을 반복하는 순환적 여교잡(戾交雜)을 실시하는 것이 저항성의 수준을 유지하면서 품질친의 실용 형질을 회복할 수 있을 것으로 사료된다.