• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.73-73
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• 2022

Lettuce (Lactuca sativa L., Family Asteraceae) is highly ranked in production and economic value and is consumed either fresh or in salad mixes because of its important dietary source of bioactive phytochemicals. The world collection of Lactuca spp. leafy crops, maintained in NAC, includes 2,464 accessions from 71 countries around the world, of which 2,411 belong to L. sativa species, nineteen to L. saligna, and fifteen to L. serriolar. We aimed to investigate the lettuce germplasm with morphological and biochemical analyses and provide new material for breeding. The lettuce crop comprises seven main groups of cultivars (including oilseed lettuce) differing phenotypically. Agricultural characteristcs were investigated including time to bolting, time to flowering, seed color, flower color, leaf attitude, leaf color, leaf anthocyanin coloration, type of incision of margin, depth of incisions of margins, and leaf venation. Screening of the health beneficial metabolites like anthocyanin and bitter sesquiterpene lactones (lactucin and lactucopicrin) was also conducted. The range of anthocyanin and SLs were 0~563.78 mg/100g D.W. and 3.74~3311.66 ug/g D.W., respectively. The investigation of the degree of variation regarding phenotypic traits and biochemical revealed adaptive stable and highly variable use of trait collection.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.48-48
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• 2020

Assessment of plant genetic resources is applicable when breeding improved plant caltivars. In Korea, early maturing wheat germplasm is anticipated for wheat-rice double-cropping. In this study, we assessed five agronomical traits including days of heading after sowing(HD), days of maturity after sowing(MD), culm length(CL), ear length(EL), and thousand grain weight(TW) of 500 wheat germplasms collected form 10 different countries (Mexico, the United States, Afghanistan, Ethiopia, India, Japan, China, Turkey, Pakistan and Portugal), and grown in Korea. Besides, the correlation between the agronomical traits was analyzed using XLSTAT softerware version 2019 (Addinsoft, NY, USA). The result showed wide-ranging maturity period. Among the entire population, 2 accessions (K256306/JPN/breeding line and K256328/JPN/breeding line) that matured early were identified. Furthermore, HD showed strong correlation with MD (r=0.684) and CL (r=0.610), and weak correlation with the rest two agronomical traits (EL and TW). Overall, the results of our study provides wide spectrum of prospects, and could be applicable to breed new wheat varieties with early maturity.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.9-9
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• 2021

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.

• The Plant Pathology Journal
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• 제40권3호
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• pp.329-335
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• 2024

Phytophthora root and stem rot (PRR), caused by Phytophthora sojae, can occur at any growth stage under poorly drained and humid conditions. The expansion of soybean cultivation in South Korean paddy fields has increased the frequency of PRR outbreaks. This study aimed to identify four P. sojae isolates newly collected from domestic fields and evaluate race-specific resistance using the hypocotyl inoculation technique. The four isolates exhibited various pathotypes, with GJ3053 exhibiting the highest virulence complexity. Two isolates, GJ3053 and AD3617, were screened from 205 soybeans, and 182 and 190 genotypes (88.8 and 92.7%, respectively) were susceptible to each isolate. Among these accessions, five genotypes resistant to both isolates were selected. These promising genotypes are candidates for the development of resistant soybean cultivars that can effectively control PRR through gene stacking.

• The Plant Pathology Journal
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• 제40권2호
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• pp.171-191
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• 2024

Identification of Helicotylenchus species is very challenging due to phenotypic plasticity and existence of cryptic species complexes. Recently, the use of rDNA barcodes has proven to be useful for identification of Helicotylenchus. Molecular markers are a quick diagnostic tool and are crucial for discriminating related species and resolving cryptic species complexes within this speciose genus. However, DNA barcoding is not an error-free approach. The public databases appear to be marred by incorrect sequences, arising from sequencing errors, mislabeling, and misidentifications. Herein, we provide a comprehensive analysis of the newly obtained, and published DNA sequences of Helicotylenchus, revealing the potential faults in the available DNA barcodes. A total of 97 sequences (25 nearly full-length 18S-rRNA, 12 partial 28S-rRNA, 16 partial internal transcribed spacer [ITS]-rRNA, and 44 partial cytochrome c oxidase subunit I [COI] gene sequences) were newly obtained in the present study. Phylogenetic relationships between species are given as inferred from the analyses of 103 sequences of 18S-rRNA, 469 sequences of 28S-rRNA, 183 sequences of ITS-rRNA, and 63 sequences of COI. Remarks on suggested corrections of published accessions in GenBank database are given. Additionally, COI gene sequences of H. dihystera, H. asiaticus and the contentious H. microlobus are provided herein for the first time. Similar to rDNA gene analyses, the COI sequences support the genetic distinctness and validity of H. microlobus. DNA barcodes from type material are needed for resolving the taxonomic status of the unresolved taxonomic groups within the genus.

• 원예과학기술지
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• 제34권5호
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• pp.779-789
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• 2016

국내외에서 보고된 저항성 유전자원과 새로 찾은 자원을 포함한 고추 유전자원 총 33점에 세균성점무늬병원균(X. euvesicatoria)을 접종하여 과민반응형 저항성과 일반 저항성을 검정하고, 선발한 자원에 대하여 원예적 특성을 조사하였다. 국내에 보고된 4종의 race(1, 3, 7, 8)에 대한 과민반응형 저항성을 판별한 결과, Bs2 유전자를 보유한 KC00939와 Chilbok No.2는 예상대로 4종의 race에 과민형 반응을 나타내었다. Bs3 유전자를 보유한 Chilbok No.3는 예상대로 race 1과 7에 과민형 반응을 보였다. KC00939는 CMV와 BBWV의 복합 감염에 강한 저항성을 보이고 색소함량이 매우 높아 고색도 복합저항성 육종 소재로서의 그 가치가 높았다. 이와 더불어 KC01327, KC01617, KC01015, KC01760, KC01779, KC01137, KC01328, KC01006, KC00127(PI369994), KC01704, KC00995, KC00131(PI369998) 및 KC01777이 높은 수준의 일반 저항성을 나타내었다. 이들 중 KC01617, KC01760, KC01779, KC01137, KC01704, KC01777은 이번 연구에서 세균성점무늬병 저항성으로 찾은 자원이다. 이들 세균성점무늬병 저항성 유전자원의 CMV와 BBWV의 복합 감염에 대한 저항성, 과실특성, 과실의 신미, 감미 및 색소함량(ASTA)을 분석한 결과는 세균성점무늬병 저항성 육종에 유용하게 활용될 것으로 기대된다

• 한국자원식물학회지
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• 제33권5호
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• pp.446-459
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• 2020

본 연구에서는 쓴메밀 74개 유전자원의 종자 표현형 및 화학형과 관련된 8개 주요형질을 평가하였으며, 그 결과를 바탕으로 주성분분석 및 군집분석을 수행하였다. 또한 rutin 고함유 자원 등 기능성 쓴메밀 육성재료로 활용가능한 유망 유전자원을 선발하였다. 쓴메밀 유전자원의 종자크기는 일반메밀보다 작은 평균5.2 × 3.4 mm였으며, 종피색은 흑갈색이 45.9%로 가장 많았다. 종자모양은 달갈형과 타원형이 주를 이루었다. 쓴메밀 종자의 유용성분 평균 함량은 rutin이 1,393 mg/100 g DW였다. Flavonoid 함량 범위는 253-2,669 mg/100 g이었으며, polyphenol 함량 범위는 209-1,823 mg/100 g 으로 나타냈다. 쓴메밀 유전자원의 주성분 분석 결과, 제3주성분까지 적용하였을 때 전체 분산의 68.55%를 설명할 수 있었다. 제1주성분에는 rutin, flavonoid 및 polyphenol, 제2주성분에서는 종자길이, 제3주성분에서는 종자폭의 비중이 큰 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 5개의 군집으로 구분할 수 있었으며, 유전자원을 구분하는 가장 중요한 형질로는 rutin, flavonoid 및 polyphenol이었다. 쓴메밀 유전 자원 중 5개 자원(HLB1004, HLB1005, HLB1007, HLB1009, HLB1013)이 높은 rutin 함량을 보였으며, 이러한 유용자원들은 향후 기능성 육종소재 개발에 효과적으로 활용가능할 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제19권2호
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• pp.300-307
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• 2006

참나리 2, 3배체 복합 배수성 집단에서 형태적, 지리적 분화를 명확히 하기 위해서 173개 군락에서 수집된 참나리의 38개 형질에 대한 분산분석(ANOVA)과 주성분분석(PCA)을 수행하였다. 그 결과, 173개 참나리 개재들은 배수성에 의해 78개의 2배체와 95 개체의 3배체로 구분되었고, 3배체는 지리적 분포와 형태적 특성에 의해 73개의 내륙 3배체(남한 전지역)와 20개의 섬지역 3배체(백령도와 소청도)로 구분되었다. ANOVA분석에서 섬지역 3배체는 잎과 꽃의 여러 형질들에 의해 내륙의 3배체와 뚜렷한 형태적 차이를 나타내었다. 주성분 분석에 의한 누적기여율은 4차 주성분까지 44.1%를 나타내었고, 주성분분석에서 2배체는 긴 초장, 작은 꽃의 형질들, 높은 화분임성, 더 많은 기공 수 등의 형질에 의해 내륙의 3배체와 구분되었다. 섬지역 3배체도 약간의 중복은 있었으나 1, 2차 주성분에 대한 2차원 분포도에서 서로 구분되었다. 한편, 배수성이 다를지라도 섬지역 3배체와 2배체는 주성분 1과 2의 요인에 의해 완전한 중복을 나타내었다. 이러한 사실은 섬지역 3배체와 2배체가 외형적으로 유사하다는 것을 반영한다. 이와 같이 섬지역과 내륙의 3배체의 형태적 차이는 지리적 기원을 반영하는 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제30권5호
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• pp.522-534
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• 2017

다양한 환경에서 수집한 국내 민들레속 유전자원 수집종의 엽록체 DNA 영역(trnL-trnF와 rps16-trnK) 염기서열을 이용하여 종내 간 변이 및 배수성을 구명하여 유전자원 육성의 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 민들레속 유전자원의 배수성은 털민들레, 서양민들레, 붉은씨서양민들레가 3배체이고, 흰민들레와 흰노랑민들레는 4배체였다. 염기서열의 길이는 trnLtrnF 영역에서 자생종류인 털민들레, 흰민들레, 흰노랑민들레가 931 bp에서 935 bp, 서양민들레는 910 bp, 붉은씨서양민들레는 975 bp로 종간 차이를 나타내었고, 종 특이적 염기서열 88개, 자생종 및 귀화종 특이적 염기서열 41개가 검출되었다. rps16-trnK 영역은 털민들레 882~883 bp, 흰민들레 875~881 bp, 흰노랑민들레는 878~883 bp 서양민들레 874~876 bp, 붉은씨서양민들레는 847~848 bp로 37개 종특이적 염기서열이 검출되었다. 염기서열의 유사도는 trnL-trnF 영역에서 0.860~1.000 사이로 평균 0.949이며, rps16-trnK 영역의 유사도는 0.919~1.000 사이로 평균 0.967이었다. 염기서열을 바탕으로 유연관계를 분석한 결과, trnL-trnF 영역은 크게 자생종류와 귀화종류로 구분되었으며, 서양민들레와 붉은씨서양민들레는 같은 종간에 유집되었고, 자생종류는 분리되지 않았으며, rps16-trnK 4개 그룹과 유집되지 않은 5개체로 나뉘었다. 흰노랑민들레는 두 영역 모두 흰민들레와 동일 계통군을 형성하였고, 염기서열상 두 종간 뚜렷한 차이가 없었다. 유연관계에서 모두독립적으로 존재한 흰민들레 No. 10 (조계산)과 털민들레 1번(광양)은 민들레 유전자원 육성소재로 활용이 기대된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권3호
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• pp.291-299
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• 2010

ACCase 저해해제인 cyhalofop-butyl과 ALS 저해제인 penoxsulam은 한국의 직파재배 논에서 수년 동안 경엽 처리용으로 사용되어지고 있다. 그러나 2009년 이후 익산, 김제, 부안에서 이들 제초제를 사용한 벼 직파재배 논에서 강피 약효에 대한 민원이 증가하고 있다. ACCase 및 ALS 저해제 저항성으로 추정되는 강피를 3개 지역에서 수집하여 온실조건에서 cyhalofop-butyl과 penoxsulam에 대한 저항성 정도를 검증하였다. 익산과 김제의 수집종은 cyhalofopbutyl과 penoxsulam의 추천량에서 완전 생존하였으며, 부안 수집종은 약 60% 생존하였다. 온실조건에서 화본과 잡초인 피를 방제를 위한 ACCase 및 ALS 저해제들이 혼합된 제초제들을 강피 3.5엽기에 처리한 결과 무처리 대비 생존율은 80% 이상으로 나타났다. 파종 및 이앙전 처리제들인 oxadiazon EC, pyrazolate SC, pretilachlor EC, benzobicyclon+thiobencarb SE들은 강피 0.5엽기에서 효과적이었으며, benzobicyclon+fentrazamide+bensulfuron SC, benzobicyclon+ mefenacet+bensulfuron SC 그리고 benzobicyclone+cafenstrole+pyrazosulfuron-ethyl GR은 강피 2엽기까지 효과적으로 방제하였다. 포장실험에서 benzobicyclon+fentrazamide+bensulfuronSC과 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron SC의 단일처리에서는 저항성 강피의 방제에 실패하였으나, benzobicyclon+thiobencarb SE와 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron SC의 체계처리는 강피를 효과적으로 방제하였다. 따라서 강피의 익산, 김제 수집종은 cyhalofopbutyl과 penoxsulam애 대하여 강한 저항성을 보였으나, 작용기작이 다른 cafenstrole, fentrazamide, mefenacet에 의해 2엽기 이내에는 효과적으로 방제되었다.