Hypernodulation soybean mutant, SS2-2, is characterized with greater nodulation and nitrogen fixing ability in the root nodule than its wild type, Shinpaldalkong 2. The present study was performed to identify a genetic locus conferring hypernodulation in soybean mutant SS2-2 and to determine whether the gene controlling the hypernodulation of SS2-2 is allelic to that controlling the supernodulation of nts382 mutant. Hybridization studies between SS2-2 and Taekwangkong revealed that the recessive gene was responsible for the hypernodulation character in soybean mutant SS2-2. Allelism was also tested by crossing supernodulating mutant nts382 and hypernodulating mutant SS2-2 that both hypernodulation and supernodulation genes were likely controlled by an identical locus. Molecular marker mapping of hypernodulation gene in SS2-2 using SSR markers confirmed that the gene conferring hypernodulation was located at the same loci with the gene conferring supernodulation. It is interesting to note that the same gene controlled the super- and hyper-nodulation characters, although SS2-2 and nts 382 exhibited differences in the amount of nodulation in the root system. Further genetic studies should be needed to clarify the genetic regulation of super- and hyper-nodulation in soybean.
In order to identification of the possibility of manufacturing soybean paste (doenjang) with soybean mutant lines induced from gamma-ray mutagenesis, this study was performed to investigate the quality characteristics of doenjang using two soybean mutant lines, Baekwon-1 (BW-1) and Baekwon-2 (BW-2) and their original cultivar (cv. Baekwon, BW) for 8 weeks. The BW and two mutant lines (BW-1 and BW-2) were showed higher content of amino type nitrogen than control (cv. Taegwang). The pH decreased and the titratable acidity increased all the samples during aging period. The lightness, redness and yellowness of doenjang were the lowest in BW. Total free sugar content of doenjang was the highest in control (10.43%) after 4 weeks and composed mainly fructose and glucose. The order of the free amino acid content was Glutamic acid>Leucine>Lysine>Phenylalanine>Aspartic acid in control, Glutamic acid>Leucine>Arginine>Lysine>Phenylalanine in BW, Glutamic acid>Lysine>Phenylalanine>Aspartic acid>Valine in BW-1 and Glutamic acid>Arginine>Lysine>Phenylalanine>Aspartic acid in BW-2, respectively. Our results showed that it is possible to increase the quality of doenjang using soybean mutant lines in manufacturing soybean paste.
Mutation breeding is the useful tool to improve agronomic traits in various crop species. Soybean is most important crop and is rich in protein and oil contents. Despite of the importance as economic value and various genetic resource of soybean, there have been limited studies of genetic relationship among mutant resources through radiation breeding. In this study, the agronomical phenotype for selecting various genetic resources was evaluated in 528 soybean mutant lines. As a result, 210 soybean mutants with their original cultivars were selected with various traits. We named 210 selected lines as Mutant Diversity Pool (MDP). The genetic diversity and the relationship of the MDP were investigated using TRAP and TE-TRAP markers. In TRAP analysis, sixteen primer combination (PC)s were used and a total of 551 fragments were amplified. The highest (84.00%) and the lowest (32.35%) polymorphism levels were showed in PC MIR157B+Ga5 and B14G14B+Ga3, respectively. The mean of PIC values was 0.15 ranging from 0.07 in B14G14B+Sa12 to 0.23 in MIR157B+Sa4. Phylogenetic and population structure analysis indicated that the 210 MDP lines dispersed to four groups among the wild types and their mutants. The highest genetic diversity among populations was observed between lines Paldal and 523-7 (Fst=0.409), whereas the lowest genetic diversity was between population KAS360-22 and 94seori (Fst=0.065). AMOVA showed 11.583 (21.0%) and 43.532 (79.0%) variations in inter and intra mutant population, respectively. Overall, the genetic similarity of each intra mutant populations was closer than that of inter mutant population. A total of 408 fragments were amplified in the 210 MDP using twelve PCs of TE-TRAP markers that were obtained from a combination of three TIR sequence of transposable elements (MITE-stowaway; M-s, MITE-tourist; M-t, PONG). The highest (77.42%) and the lowest (56.00%) polymorphism levels were showed in PONG+Sa4 and PONG+Sa12, respectively. The mean of PIC values was 0.15 ranging from 0.09 in M-s+Sa4 and M-s+Ga5 to 0.21 in M-t+Ga5. AMOVA of M-s showed 2.209 (20%) and 8.957 (80%) variations in inter and intra mutant population, respectively. AMOVA of M-t showed 2.766 (18%) and 12.385 (82%) variations in inter and intra mutant population, respectively. AMOVA of PONG showed 3.151 (29%) and 7.646 (71%) variations in inter and intra mutant population, respectively. According to our study, the PONG had higher inter mutant population and lower intra mutant population. This mean was that for aspect of radiation sensitivity, M-s and M-t showed higher mobility than that of PONG. Our results suggest that the TRAP and the TE-TRAP markers may be useful for assessing the genetic diversity and relationship among soybean MDP and help to improve our knowledge of soybean mutation/radiation breeding.
Kim, Byo-Kyong;Kim, Young-Jin;Paek, Kyoung-Bee;Chung, Jong-Il;Kim, Jeong-Kook
The Plant Pathology Journal
/
제21권4호
/
pp.395-401
/
2005
The dlm (disease lesion mimic) mutant of soybean (Glycine max L. Merr) shows the similar lesion of a soybean disease caused by a fungus, Corynespora cassilcola. The lesion was examined at cellular and molecular level. Trypan blue staining result indicated that cell death was detectable in the entire region of leaves excluding veins when the lesions had already been developed. We found that the mesophyll cells of palisade layer in the dim mutant appeared to be wider apart from each other. The chloroplasts of the dim mutant cells contained bigger starch granules than those in normal plants. We also found that the lesion development of dlm plant was light-dependent and the starch degradation during the dark period of diurnal cycle was impaired in the mutant. Three soybean pathogenesis-related genes, PR-1a, PR-4, and PR-10, were examined for their expression patterns during the development of disease lesion mimic. The expression of all three genes was up-regulated to some extent upon the appearance of the disease lesion mimic. Although the exact function of DLM protein remains elusive, our data would provide some insight into mechanism underling the cell death associated with the dim mutation.
Kim, Dong-Gun;Lyu, Jae-Il;Lee, Min-Kyu;Kim, Jung Min;Hong, Min Jeong;Kim, Jin-Baek;Bae, Chang-Hyu;Kwon, Soon-Jae
한국자원식물학회:학술대회논문집
/
한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
/
pp.43-43
/
2018
Mutation breeding by radiation is useful for improving various crop species. Up to now, a total of 170 soybean mutant varieties have been released in the world, which is the second most registered varieties after rice. Despite the economic importance of soybean, there have been no TRAP marker system studies on genetic relationships between/among mutant lines. To develop a strategy of Mutant Diversity Pool (MDP) conservation, a study on the genetic diversity of 210 soybean mutant lines (8 cultivars and 202 mutants) was performed through a TRAP analysis. Sixteen primer combinations amplified a total of 551 fragments. The highest (84.00%) and lowest (32.35%) polymorphism levels were obtained with primers MIR157B + Ga5 and B14G14B + Ga3, respectively. The mean PIC values 0.15 varied among the primer combination ranging from 0.07 in B14G14B + Sal2 to 0.23 in MIR157B + Sa4. Phylogenetic, principal component analysis (PCA) and structure analysis indicated that the 210 lines belong to four groups based on the 16 combination TRAP markers. AMOVA showed 21.0% and 79.0% variations among and within the population, respectively. Overall, the genetic similarity of each cultivar and its mutants were higher than within other mutant populations. Our results suggest that the TRAP marker system may be useful for assessing the genetic diversity among soybean mutants and help to improve our knowledge of soybean mutation breeding.
Inhibition of nodule formation and nitrogen fixation by soil nitrogen, primarily nitrate, is well known in legume plants. The present study was undertaken to evaluate the effect of ${NO_3}^-$ on the nodulation, nitrogenase activity, and growth of supernodulating soybean mutant and its wild type. A greenhouse study was conducted to compare two of supernodulating mutants, 'SS2-2' and 'nts 382', with the normal nodulating cultivar 'Sinpaldalkong 2' when grown in a 1-l styroform cup filled with sand, and fertilized with five levels of ${NO_3}^-$ (0, 2, 4, 8, and 12 mM). During the growth period, each plant was supplied two or three times a week with 50 mL of nutrient solution. Supernodulating soybean mutants, SS2-2 and nts 382, showed more nodules and nodule mass, and greater $C_2\;H_2$ activity than the wild type, Sinpaldalkong 2, regardless of the level of exogeneous nitrogen supply. On the other hand, total dry weight of SS2-2 mutant, which was smaller than Sinpaldalkong 2, did not respond to the various ${NO_3}^-$-N levels. This suggested that supernodulating SS2-2 mutant could maintain fairly high total dry weight at the low ${NO_3}^-$-N level, even in the absence of exogeneous ${NO_3}^-$-N in the nutrient solution. From the reduced top growth and high nitrogen fixing ability of supernodulating mutants, it was surmised that supernodulating mutant could potentially protect agricultural environments from pollution through the reduction in nitrogen fertilization as well as maintain fairly high yield with increasing planting density.
Nodule development was regulated partially by host plant factors originating in the shoots and roots. This study was performed to identify the origin of the factors regulating nodulation in supernodulating soybean (Glycine max [L.] Merr.) mutant 'SS2-2' which was isolated recently from ethyl methanesulfonate (EMS) mutagenesis of 'Sinpaldalkong 2'. Self- and reciprocal-grafts were made among three soybean genotypes which consisted of two supernodulating mutants, SS2-2 and 'nts 382', and a normal nodulating Sinpaldalkong 2. Self-grafted supernodulating mutants were characterized by greater nodule number, nodule dry weight, and $C_2$H$_2$ reduction activity than self-grafted wild types. They were also characterized by relatively higher nodule to root dry weight. Significant shoot genotypic effects were observed on nodule number, nodule dry weight, and $C_2\;H_2$ reduction activity per plant, whereas varying root genotypes had no effects. From this result, it is surmised that supernodulating characters are controlled by a graft-transmissible shoot factor, and mutant SS2-2 may have similar nodulation mechanism to the former supernodulating nts 382. In all grafts, both supernodulating mutants and Sinpaldalkong 2 maintained the similar balance between above ground and below ground parts regardless of significant differences in partitioning of dry matter into root and nodule between supernodulating mutants and Sinpaldalkong 2.
This study was performed to evaluate the growth and nodulation characters of hypernodulating soy-bean mutant, SS2-2, and to know the growth and yield performance of the mutant in infertile soil. Soil fertility was adjusted by mixing the different ratios of soil components including clay, river sand, and horticultural bed, which resulted in fertile and infertile soil. Dry weight, nitrogen concentration, and leaf nitrate reductase of each plant were measured around V6 stage (47 days after planting) and around R3 stage (82 days after planting). There were significant effects of soil fertility and soybean genotype on the total dry weights including root, nodule, stem, leaf, and pod dry weight at V6 and R3 stages. Total dry weight of hypernodulating mutant, SS2-2, was clearly less than that of its wild type, Sinpaldalkong 2. However, nodule development on the roots of SS2-2 was much greater than that of Sinpaldalkong 2, regardless of soil fertility. Though SS2-2 was smaller in plant size than Sinpaldalkong 2, genotypic difference in total nitrogen content was not significant at both V6 and R3 stages because SS2-2 fixed more nitrogen biologically than its wild type in the root nodule. The SS2-2 mutant showed lower plant yield in both infertile and fertile soil. The SS2-2 contained more crude seed protein than Sinpaldalkong 2, and was characterized with reduced top and root growth.
Mutation breeding is useful for improving agronomic characteristics of various crops. In this study, we constructed soybean Mutant Diversity Pool (MDP) from 1,695 gamma-irradiated mutants through two selection phases over M1 to M12 generations; we selected 523 mutant lines exhibiting at least 30% superior agricultural characteristics, and, second, we eliminated redundant morphological phenotypes in the M12 generation. Finally, we constructed 208 MDP lines and investigated 11 agronomic traits. We then assessed the genetic diversity and inter-relationships of these MDP lines using target region amplification polymorphism (TRAP) markers. Among the different TRAP primer combinations, polymorphism levels and PIC values averaged 59.71% and 0.15, respectively. Dendrogram and population structure analyses divided the MDP lines into four major groups. According to an analysis of AMOVA, the percentage of inter-population variation among mutants was 11.320 (20.6%), whereas mutant inter-population variation ranged from 0.231 (0.4%) to 14.324 (26.1%). Overall, the genetic similarity of each cultivar and its mutants were higher than within other mutant populations. In an analysis of the genome-wide association study (GWAS) using based on the genotyping-by-sequencing (GBS), we detected 66 SNPs located on 13 different chromosomes were found to be highly associated with four agronomic traits: days of flowering (33 SNPs), flower color (16 SNPs), node number (6 SNPs), and seed coat color (11 SNPs). These results are consistent with those previously reported for other genetic resource populations, including natural accessions and recombinant inbred line. Our observations suggest that genomic changes in mutant individuals induced by gamma rays occurred at the same loci as those of natural soybean population. This study has demonstrated that the integration of GBS and GWAS can serve as a powerful complementary approach to gamma-ray mutation for the dissection of complex traits in soybean.
콩단백질의 황 아미노산함량은 가축 영양학상 중요한 위치를 차지하기 때문에 신계통이 가져야만 할 필수조건일지도 모른다. 콩 계통간에 저장단백질의 유전적변이가 존재한다면 이는 기존의 육종방법을 통하여 콩의 종자단백질 구성성분을 유전적으로 변경하여 품질을 개량할 수 있는 가능성을 시사하고 있다. 본 연구는 여러 문헌에 보고된 콩종자 저장단백질의 돌연변이 계통들을 선별하여 콩단백질의 품질을 향상시키기 위한 육종 재료로서의 가능성을 평가하기 위하여 실행되었다. 수집된 돌연변이 계통들은 저장단백질의 또 다른 특성을 나타내었다. 그 돌연변이 계통들 중에서 Keburi(P.I.417016), Keburi(P.I.506817), P.I.154608-1 등은 황 아미노산 함량이 상대적으로 다른 돌연변이 계통보다 높은 1.9, 2.1, 1.8%를 나타내었으며, 이는 7S 단백질인 ${\alpha}$ ', ${\alpha}$ , ${\beta}$단백질 함량이 상대적으로 낮기 때문인 것으로 나타났다. 그러므로 그 돌연변이 계통들 중에서 Keburi(P.I.417016), Keburi(P.I.506817), P.I.54608-1 등은 황 아미노산 함량을 향상시키기 위한 중요한 육종재료로, 그 외 돌연변이 계통들은 다른 용도의 육종 재료로 이용할 수 있을 것으로 추측된다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.