• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권1호
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• pp.23-27
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• 2010

Quantitative trait loci (QTLs) controlling ability of somatic embryogenesis were identified in soybean. A frame map with 204-point markers was developed using an RI population consisting of 117 $F_{11}$ lines derived from a cross between cultivar 'Keburi' and a weedy soybean 'Masshokutou Kou 502'. The parents differed greatly in their abilities of somatic embryogenesis using immature cotyledons as explants. The ability of somatic embryogenesis was evaluated in five different experiments: the $F_{11}$ (evaluated in 1998) and $F_{15}$ (2002) generations cultured on basal media supplemented with $40\;mg\;l^{-1}$ 2,4-D (2,4-D1998 and 2,4-D2002), $F_{14}$ (2001) generation on medium with $40\;mg\;l^{-1}$ 2,4-D and high sucrose concentration [2,4-D2001 ($30\;g\;l^{-1}$ sucrose)], and the $F_{11}$ (1998) and $F_{12}$ (1999) generations on medium with $10\;mg\;l^{-1}$ NAA (NAA1998 and NAA1999). The RILs showed wide and continuous variations in each of the five experiments. In the composite interval mapping analysis, 2 QTLs were found in group 8 (D1b + W, LOD = 5.42, $r^2$ = 37.5) in the experiment of 2,4-D1998 and in group 6 (C2, LOD = 6.03, $r^2$ = 26.0) in the experiment of 2,4-D2001 (high concentration sucrose). In both QTLs, alleles of 'Masshokutou Kou 502' with high ability of somatic embryogenesis contributed to the QTLs. For the other three experiments, no QTL was detected in the criteria of LOD >3.0, suggesting the presence of minor genes.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.187-187
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• 2022

Purple-discoloration of the uppermost leaves has been observed in some soybean cultivars in recent years. The purpose of this study was to characterize the novel phenotypic changes between the uppermost and middle leaves via multiple approaches. First, quantitative trait loci mapping was conducted to detect loci associated with the novel phenotype using 85 recombinant inbred lines (RILs) of the 'Daepung' × PI 96983 population. 180K SNP data, a major quantitative trait locus (QTL) was identified at around 60 cM of chromosome 6, which accounts for 56% of total phenotypic variance. The genomic interval is about ~700kb, and a list of annotated genes includes the T-gene which is known to control pubescence and seed coat color and is presumed to encode flavonoid 35-hydroxylase (F3'H). Based on Hyperspectral imaging, the reflectance at 528-554 nm wavelength band was extremely reduced in the uppermost leaves compared to the middle (green leaves), which is presumed die to the accumulation of anthocyanins. In addition, purple-discolored leaf tissues were observed and compared to normal leaves using a transmission electronic microscope (TEM). Base on observations of the cell organelles, the purple-discolored uppermost leaves had many pigments formed in the epidermal cells unlike the normal middle leaves, and the cell wall thickness was twice as thick in the discolored leaves. The thickness of the thylakoid layer in the chloroplast the number of starch grains, the size of starch all decreased in the discolored leaves, while the number of plastoglobule and mitochondria increased.

• 한국작물학회지
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• 제57권1호
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• pp.1-6
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• 2012

평야지 조기재배에 적합한 신품종 육성을 위해 풍미와 고시히까리가 교배된 재조합 집단내에서 주요 농업적 형질을 비교하여 완전미율에 미치는 주요 요인을 확인하고자 수행한 결과는 다음과 같다. 재조합 집단의 주요 농업적 형질의 변이는 분석한 결과 간장은 51.0~97.0 cm, 아밀로스 함량은 14.0~20.1%, 단백질 함량은 5.2~7.4% 및 쌀가루 호화 특성인 최고점도는 -227.2~309.8 RVU이며, 완전미율은 67.7~96.7% 등으로 분포하였다. 주요 형질과 상관분석을 수행한 결과 완전미율과 간장은 정의상관(0.443)을 보였으며, 단백질함량과는 부의상관(-0.458)을 나타내었다. 평야지 조기재배에 적합한 고품질 품종개발을 위해서는 포장에서는 간장, 단백질 함량 및 완전미율 등 주요 농업적 특성을 고려하여 선발할 필요가 있다.

• 한국작물학회지
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• 제66권1호
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• pp.8-17
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• 2021

자포니카 벼의 저온 스트레스 내성 증진을 위하여, RIL 계통을 이용하여 저온 스트레스 내성 QTL을 탐색하였다. 이를 통하여 (1) 5, 9번 염색체에서 저온발아에 관련한 '기호벼' 유래 QTL, qLTG5와 qLTG9를 확인하였으며, 7, 9번 염색체에서 저온 발아속도에 관련한 '밀양23호' 및 '기호벼' 유래 QTL, qOGCV7, qOGCV9를 확인하였다. (2) Duncan 검정결과, 그룹VII [qLTG5+qLTG9 (qOGCV9)], 그룹VIII [qLTG5+qOGCV7+qLTG9 (qOGCV9)]의 계통들이 저온 스트레스에 내성이 있는 것으로 확인 되었다. (3) 최근 발표된 RIL 집단 담수내성 계통과 비교한 결과, 저온 스트레스에도 내성이 있으면서 담수발아에도 내성이 있는 것으로 확인된 총 2개의 유망 유전자원을 선발하였다. 본 연구의 결과를 통해 저온 및 혐기 관련 QTL의 집적은 벼의 저온에서의 발아 및 초기 입모율을 높여 저온스트레스 내성 개선에 도움이 되는 것으로 판단 되었으며, 선발된 유망 계통은 향후 직파재배 품종 육성에 유용한 유전자원으로 활용되어 직파재배의 안정성 증대에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제65권3호
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• pp.172-181
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• 2020

고시히카리는 도열병과 쓰러짐에 약하지만 밥맛 좋은 쌀로 유명하고, 육성된 지 60년이 넘은 지금까지도 일본에서 가장 많이 재배되는 품종이다. 고시히카리에 도열병에 강하면서 생육이 빠른 백일미를 교배한 RIL집단(KBRIL)에서 도열병 저항성에 대한 유전분석을 수행하여 저항성 유전자의 염색체 상 위치를 규명하고, 고시히카리의 우수한 미질을 보유하면서 도열병에도 강한 계통을 선발하기 위해 본 연구를 수행하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 1. 고시히카리×백일미 RIL 394계통과 모·부본의 도열병 저항성(전주, 남원) 및 주요 농업형질을 조사하고, 유전 분석을 위해 사용된 142계통으로 총 130개 SNP 마커, 1,272.7cM의 유전자지도를 작성하였다. 도열병 저항성 QTL 분석 결과 전주에서는 1번 염색체의 qBL1.1이, 남원에서는 전주와 동일한 qBL1.1과 추가로 2번 염색체의 qBL2.1이 탐지되었다. 2. RIL 394계통의 qBL1.1과 qBL2.1 유전자형을 도출하고 각 QTL의 백일미 대립인자 집적에 의한 도열병 저항성 강화 효과를 관찰하였다. 전주에서는 qBL1.1의 경우에만 백일미 대립인자 집적에 의하여 도열병 저항성이 강화되었다. 반면 남원에서는 qBL1.1, qBL2.1 모두 백일미 대립인자가 집적될 때 도열병 저항성이 강화되었다. qBL1.1, qBL2.1은 출수기, 간장, 수장, 수수를 포함한 주요 농업형질에는 영향을 미치지 않았다. 3. 고시히카리×백일미 RIL 394계통 중에서 출수기와 간장을 기준으로 고시히카리와 유사하면서 도열병에 약/강한(KS/KR) 계통과 백일미와 유사하면서 도열병에 강한(BR) 계통을 각 15계통씩 선발하였다. KR 그룹은 완전 미율이 가장 우수하여 밥맛 검정, 수량성 등 추가조사를 통해 고시히카리의 우수한 밥맛을 지니면서 도열병 저항성을 보유한 고품질 밥쌀용 품종개발에 활용할 계획이다. 또한 BR그룹은 미질이 우수하면서 출수가 빠른 고품질 품종 개발에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국국제농업개발학회지
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• 제31권4호
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• pp.428-436
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• 2019

본 연구는 국내 잡초벼인 완도앵미6의 식미관련 유용인자를 자포니카벼 품종에 도입하여 식미가 개선된 새로운 품종을 개발하기 위한 기초 육종연구로 수행되었다. 식미개선을 위하여 국내 자포니카 벼 품종인 화영과 윤기치가 우수한 국내 잡초벼인 완도앵미6를 교배하여 재조합 자식계통을 육성하였으며 이 조합으로부터 고품질 품종 개발에 활용 가능한 우량계통을 육종에 이용하고자 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 화영과 완도앵미6 조합의 교배립을 생산하여 SSD법으로 8세대까지 계통전개 하였으며 초형 등을 고려하여 최종 224계통의 RIL을 육성하였다. 2. 육성된 RIL집단의 주요 농업특성 특성을 3년(2016-2018) 간 평가하여 연차간 변이를 확인하였으며, 육성된 집단으로부터 작물학적 특성과 식미관련 특성이 우수한 10계통을 선발하였다. 3. 선발된 계통에 대한 아밀로스 함량, 단백질 함량, 알칼리 붕괴도 등의 이화학적 특성을 분석하였는데, 특히 선발된 계통 모두가 수여친인 완도앵미6의 수준에서 윤기치가 개선된 것을 확인하였다. 4. 식미와 관련이 높은 것으로 알려진 밥의 질감과 관련하여 관능평가와 기계적 물성 측정값에 대한 비교에서 두 방법간에 상관이 확인되지 않아 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Genes and Genomics
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• 제40권12호
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• pp.1351-1361
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• 2018

A new cold tolerant germplasm resource named glutinous rice 89-1 (Gr89-1, Oryza sativa L.) can overwinter using axillary buds, with these buds being ratooned the following year. The overwintering seedling rate (OSR) is an important factor for evaluating cold tolerance. Many quantitative trait loci (QTLs) controlling cold tolerance at different growth stages in rice have been identified, with some of these QTLs being successfully cloned. However, no QTLs conferring to the OSR trait have been located in the perennial O. sativa L. To identify QTLs associated with OSR and to evaluate cold tolerance. 286 $F_{12}$ recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between the cold tolerant variety Gr89-1 and cold sensitive variety Shuhui527 (SH527) were used. A total of 198 polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers that were distributed uniformly on 12 chromosomes were used to construct the linkage map. The gene ontology (GO) annotation of the major QTL was performed through the rice genome annotation project system. Three main-effect QTLs (qOSR2, qOSR3, and qOSR8) were detected and mapped on chromosomes 2, 3, and 8, respectively. These QTLs were located in the interval of RM14208 (35,160,202 base pairs (bp))-RM208 (35,520,147 bp), RM218 (8,375,236 bp)-RM232 (9,755,778 bp), and RM5891 (24,626,930 bp)-RM23608 (25,355,519 bp), and explained 19.6%, 9.3%, and 11.8% of the phenotypic variations, respectively. The qOSR2 QTL displayed the largest effect, with a logarithm of odds score (LOD) of 5.5. A total of 47 candidate genes on the qOSR2 locus were associated with 219 GO terms. Among these candidate genes, 11 were related to cell membrane, 7 were associated with cold stress, and 3 were involved in response to stress and biotic stimulus. OsPIP1;3 was the only one candidate gene related to stress, biotic stimulus, cold stress, and encoding a cell membrane protein. After QTL mapping, a total of three main-effect QTLs-qOSR2, qOSR3, and qOSR8-were detected on chromosomes 2, 3, and 8, respectively. Among these, qOSR2 explained the highest phenotypic variance. All the QTLs elite traits come from the cold resistance parent Gr89-1. OsPIP1;3 might be a candidate gene of qOSR2.

• 한국육종학회지
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• 제42권4호
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• pp.390-396
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• 2010

본 연구는 국내 수집 잡초성벼에 존재하는 잎도열병 저항성 관련 유전자를 탐색하고, 이 저항성유전자와 연관된 분자 마커를 탐색하는 것이다. 도열병에 감수성인 자포니카 품종인 낙동벼와 도열병에 강한 잡초성벼인 강화앵미11을 교잡하여 120개 RILs를 육성하여, 도열병 균주반응과 잎도열병 밭못자리검정을 통한 저항성 유전자 탐색에 이용하였다. 1. 총 45개 도열병 균주를 이용하여 양친들을 검정한 결과, 잡초성벼 강화앵미11은 25개 균주에 대하여 저항성 반응을 보였고, 낙동벼는 1개의 균주에만 저항성 반응을 보였다. 2. 강화앵미11이 저항성반응을 보이는 25개 균주 중에서 90-008등 9개 균주를 선발하여 120개 RILs에 대한 도열병 균주에 대한 저항성반응을 조사한 결과, 대부분의 RILs이 저항성반응으로 치우친 경향을 보였으며, 수원, 철원 및 남양 잎도열병 밭못자리 검정포장에서 실시한 120 RILs의 저항성반응 분포도 도열병 균주반응에서 나타난 결과와 유사한 경향을 보였다. 3. 12번 염색체 OSR32-RM101 영역에서 90-008, 97-268, 93-456, 04-226, 03-177 및 87-138 도열병 균주와 수원, 철원, 남양 지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자를 탐색하였으며, 이 저항성 유전자는 강화앵미11에서 유래되었고, 표현형변이를 60%이상 설명하는 주동유전자인 것으로 추정된다. 4. 90-008균주와 남양 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자는 12번 염색체 외에 11번 염색체에서도 탐색되었으며, 93-456 균주와 철원, 수원지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성유전자는 7번과 11번 염색체에서도 탐색되었고, 이들 저항성유전자는 낙동벼 대립유전자에 의해 저항성이 증가되었다.