1999년부터 2004년 사이에 벼흰잎마름병의 원인균인 Xanthomonas oryzae pv. oryzae를 전국적으로 분리하여 Biolog와 지방산 분석법을 이용하여 동정하였다. 한국의 벼 판별품종을 기준으로 분류한 결과 1999년도와 2002에 각각 분리된 벼흰잎마름병균은 모두 K1 레이스에 속하였다. 2003년도에 분리된 벼흰잎마름병균의 경우는 50% 이상이 K3 레이스에 속하였으며 대부분 전라도 지역에서 분리된 균주였다. 분리 년도 별로 단인자 벼 저항성 품종에 대한 균들의 반응을 보았을 때 많은 K1 레이스로 분류된 균주들이 단인자 저항성 품종에 대해 달리 반응을 보였다. Southern bolt 결과, 동일한 레이스에서도 다양한 비병원성 유전자들을 가지고 있었다. 이러한 결과들은 하나의 레이스가 여러 개의 벼 저항성 유전자와 반응한다는 것을 제시한다. 전남과 전북에서 분리된 모든 K3 레이스들은 Xa3 단인자 저항성 품종을 침해하였는데 이러한 결과는 전남과 전북에 Xa3 저항성원을 지닌 벼 품종의 과다한 재배로 인하여 Xa3 침해 균주의 선별적 증식이 유도된 것으로 추측된다. 이러한 다양한 비병원성 유전자 패턴 및 단인자 저항성 유전자에 대한 반응을 고려하여 국내 분리된 벼흰잎마름병균들을 19개의 병원형으로 분류하였다. 새롭게 분류된 병원형들은 국내의 새로운 저항성 품종을 육종하는데 도움이 될 것이다.
'신진백'은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 벼흰잎마름병에 대한 저항성원을 다양화하고 저항성 유전자 집적을 통해 저항성이 향상된 고품질 중만생 벼 품종을 개발하고자 육성되었다. 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3와 xa5를 가지고 있는 '익산493호'(품종명 '진백')를 모본으로 하고 최고품질 품종이면서 Xa3를 보유하고 있는 '호품'과 야생벼 O. longistaminata에서 유래한 저항성 유전자 Xa21를 자포니카 우량계통 '수원345호' 유전배경으로 도입한 근동질 계통 'HR24670-9-2-1'간 F1을 부본으로 삼원교배하여 육성되었다. 계통육성과정 중 벼흰잎마름병에 대한 저항성 생물검정과 분자표지를 활용한 저항성 유전자 도입여부 확인을 통해 저항성 유전자가 집적된 계통을 선발하여 생산력 검정시험과 지역적응성 검정시험을 거쳐 개발되었다. '신진백'은 보통기 보비재배에서 평균 출수기 8월 19일로 '남평'에 비해 4일 늦은 중만생종으로 간장이 70 cm로 '남평'보다 6 cm 작은 단간 내도복 품종이다. '신진백'은 우리나라 최초로 Xa21 저항성 유전자가 도입되었으며, 세 개의 저항성 유전자 Xa3, xa5, Xa21이 집적된 실용적인 재배품종으로 병원성이 강한 K3a 균계를 포함하여 우리나라 벼흰잎마름병균에 광범위 고도 저항성을 반응을 나타냈다. 또한 도열병과 줄무늬잎마름병에도 강한 복합 내병성으로 친환경 재배 적성을 갖추고 있다. '신진백'은 '남평'과 비슷한 수량성을 나타냈다. '신진백'은 쌀의 외관품위가 좋고 밥맛이 양호하며 도정 특성이 우수하여 벼흰잎마름병 저항성 품종의 품질 향상에 기여하였다. '신진백'은 새로운 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa21를 열악형질 수반없이 재배품종으로 도입하였으며 세 개의 저항성 유전자를 집적함으로써 벼흰잎마름병균에 광범위 고도 저항성을 확보한 복합 내병성 품종으로 벼흰잎마름병 발병상습지 재배에 적합하며 벼흰잎마름병 저항성 향상을 위한 육종사업에 활용되고 있다(품종보호권 등록번호: 제7273호; 2018. 6. 25.).
Nino, Marjohn C.;Song, Jae-Young;Nogoy, Franz Marielle;Kang, Kwon-Kyoo;Cho, Yong-Gu
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.166-166
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2017
OsTAT encodes a twin-arginine translocator (TAT) pathway signal protein. It contains a TRANS membrane domain and a chloroplast transit peptide. mRNA transcription profiling of OsTAT1 revealed that it is highly overexpressed in the leaves corroborating reports on its role in chloroplast. Moreover, its level of expression is more pronounced during earlier stages (germination, 3-leaf stage, and maximum tillering) of growth in rice. A lower disease progress curve of bacterial blight is evident in transgenic lines compared with the wild type, Dongjin indicating its involvement in immunity to Xoo. Expression pattern following infection of Xoo strain K2 depicts highest levels at 4 and 8 hour post-inoculation which implies crucial induction of resistance during early response. This study initially reports a new overview on the biological functions of plant's TAT pathway. Further molecular and genetic analyses are underway to provide detailed involvement of OsTAT in disease resistance.
'삼광1호'는 중부지역 적응하는 고품질 품종을 육성할 목적으로 2005년 하계에 중생이고 단간이며 도복에 강한 '수원152호'와 중만생이고 흰잎마름병에 저항성이며 도정특성이 좋은 최고품질 품종 '삼광'를 인공교배한 잡종1세대에 삼광을 여교배하였다. 삼광이 여교배된 $F_1$개체를 양성하며 조기에 유전특성을 고정하고자 꽃가루 배양을 실시하고 육성계통 세대 진전 후 SR30176-HB2946-B-32-1-1계통을 선발하여 수원566호로 계통명을 부여하였다. 2013년부터 2015년까지 지역적응시험 3년을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2015년 12월 농촌진흥청 직무육성 신품종선정위원회에서 신품종으로 선정됨과 동시에 '삼광1호'으로 명명되었다. '삼광1호'의 출수기는 보통기 재배에서 평균 출수기가 8월 8일로 '화성'보다 2일 빠른 중생종이고, 벼 간장은 77 cm로 '화성'보다 7 cm 작은 준단간이며, 이삭길이는 20 cm, 주당 이삭수 13개로 화성과 같은 특성이나, 이삭당 입수는 128개로 '화성'보다 많았고. 등숙률은 87.4%로 '화성'보다 낮았으며, 현미 천립중이 21.7 g으로 중소립종이다. '삼광1호'는 도열병에 강한 저항성을 보였고, 흰잎마름병은 K1, K2, K3 균계에 저항성을 보였지만, 오갈병 및 멸구류에 대한 저항성은 없었다. '삼광1호'는 도복에는 중정도이며, 수발아는 화성보다 강한 반응을 보였고, 내냉성은 '화성'과 비슷한 수준을 보였다. '삼광1호'의 백미외관은 심백이 0으로 아주 맑고 투명하였다. 알칼리붕괴도는 6.2, 단백질함량은 6.2%, 아밀로스함량은 18.9%로 '화성'보다 낮아서 미질특성이 우수하였고, 관능검정 결과 밥맛은 0.35로 '화성'보다 매우 우수한 품종이었다. 제현율, 현백률 및 도정률은 '화성'과 비슷하였으나 도정된 쌀의 완전립률이 94.2%로 '화성'의 81.6%보다 높은 편이었고 완전미도정수율도 70.5%로 '화성'보다 우수하였다. '삼광1호'의 쌀수량은 중부평야지와 중서부해안지 등 11개 지역에서 보통기 보비재배 평균 5.62 MT/ha로 '화성'의 5.22 MT/ha 보다 8% 높았다. 최고품질 품종 '삼광1호'의 적응지역은 중부 평야지와 중서부해안지이다.
Since 1992, the Rural Development Administration (RDA), Republic of Korea in collaboration with International Rice Research Institute (IRRI) has developed 6 japonica rice varieties(MS11, Japonica 1, 2, 6, 7 and Cordillera 4) that are adaptable to tropical regions. However, these varieties show moderate resistance or susceptibility to certain biotic and abiotic stress. The development of varieties with more stable forms of resistance is highly desirable, and this could be possibly achieved through rapid introgression of known biotic and abiotic resistant genes. In this study, we analyzed the allele types of major biotic stress resistant genes including Xa5, Xa13, Xa21 and Xa25 for bacterial leaf blight, Pi5, Pi40, Pish and Pita2 for blast, tsv1 for rice tungro spherical virus, and Bph6, Bph9, Bph17, Bph18 and Bph32 for brown planthopper by using gene-specific molecular markers. In addition, seed quality related genes Sdr4 for preharvest sprouting and qLG-9 for seed longevity were also analyzed. The results revealed that2h5 and Xa25 resistance alleles showed in all varieties while Pi5 resistance allele showed only in MS11. The Pish resistance allele were present in five varieties except for Japonica 1. Meanwhile, for the rest of the genes, no presence of resistance alleles found in six varieties. In conclusions, most of tropical japonica varieties are lack of the major biotic stress resistant genes and seed quality genes (Sdr4 and qLG-9). Moreover, the results indicated that rapid deployment of a few major genes in the current tropical japonica rice varieties is urgent to increase durability and spectrum of biotic stress resistance and also seed dormancy/longevity which are essential traits for tropical environments.
역병에 저항성인 PI201232와 더뎅이병 저항성인 PI271322와 PI163192를 교배하여 각 병해에 대한 저항성과 두가지 병해 저항성간의 유전적 관계를 검토하였다. 더뎅이병균 race 3에 대한 PI271322의 비과민반응형 저항성은 양적으로 유전하였다. PI201232의 역병에 대한 저항성은 2개의 우성유전자에 가까운 양식으로 유전하였다. PI271322의 더뎅이병균 race 1에 대한 과민반응형 저항성은 한개의 우성유전자 양식으로 유전하였다. PI163192는 더뎅이병균 race에 비특이적으로 저항성이었으며 우성효과가 큰 양적유전 양식으로 유전하였다. 더뎅이병균에 대한 저항성은 역병에 대한 저항성과는 독립적으로 유전하였다.
Park, Sang-Ryeol;Moon, Seok-Jun;Shin, Dong-Jin;Kim, Min-Gab;Hwang, Duk-Ju;Bae, Shin-Chul;Kim, Jeong-Gu;Yi, Bu-Young;Byun, Myung-Ok
The Plant Pathology Journal
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제26권4호
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pp.417-420
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2010
The expression of HR-like lesion inducing gene of Oryza sativa (OsHRL) was slightly increased by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) infection. Transgenic rice plants over-expressing OsHRL gene were challenged with Xoo and the development of disease symptoms were examined to investigate the effect of OsHRL gene expression on plant defense responses. The over-expression of OsHRL increased disease resistance against Xoo compared with wild type plants.
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.
"동진 2호" 품종은 작물과학원 호남농업연구소에서 2005년도에 육성한 중만생 복합내병성 직파적응성 품종으로 주요특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 출수기는 담수직파와 건답직파에서 8월 16일, 8월 21일로 주안벼보다 3~5일 늦으며, 호남평야지 및 영남평야지 보통기 보비 이앙재배에서는 평균 출수기가 8월 13일로 남평벼보다 3일정도 빠른 중만생종이다. 2. 간장은 70 cm로 남평벼 보다 8 cm 작고 이앙재배에서 주당수수는 남평벼와 같고 수당립수는 많다. 등숙비율은 다소 떨어지고 현미천립중은 24.2 g으로 중립종에 속한다. 3. 도열병에는 중강, 흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에는 강하나 기타 바이러스병이나 멸구 및 매미충류에는 약한 반응을 보였다. 4. 수발아 및 냉수처리 임실율은 남평벼와 비슷하거나 같았으며 냉수시 출수는 3일 지연되었다. 5. 쌀수량은 담수직파에서 571 kg/10a으로 주안벼보다 12%, 건답직파에서 539 kg/10a 으로 7% 증수되었으며 평야지 이앙재배에서는 574 kg/10a으로 6% 증수하였다. 6. 쌀은 심복백이 거의 없으며 투명도는 남평벼 수준으로 맑고 투명하다. 단백질 함량은 남평벼 보다 낮고 제현율과 도정율은 높았다. 7. 동진2호는 충남 이남 평야지(충남, 전남북, 경남북) 이앙재배 및 담수직파재배에 알맞은 품종이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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