• 한국육종학회지
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• 제43권5호
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• pp.413-421
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• 2011

본 연구에서는 관행의 교배육종과 DNA 마커를 이용한 MAS의 접목을 통하여 벼멸구 저항성과 관련된 단점을 보완하고, 효율적으로 도열병, 줄무늬잎마름병, 흰잎마름병, 벼멸구, 끝동매미충 저항성이 집적된 복합내병충성 우량계통을 육성하고자 수행하였다. 교배모본으로는 완전미율이 높고, 끝동매미충에 저항성인 '남평'과 단간이면서 흰잎마름병에 저항성인 '주남'을 반복친으로 사용하였고, 벼멸구저항성 유전자 Bph1을 가지고 있지만 간장이 크고 재배안전성이 미흡한 '밀양220호'를 공여친으로 사용하였다. 벼멸구 저항성 연관마커 RM28493을 이용하여 $BC_1F_1$ 및 $BC_2F_1$ 세대에서 MAS로 저항성 개체 선발과 여교잡을 수행하였으며, 복교잡 $F_1$ 세대에서 MAS를 통한 벼멸구 저항성이 고정된 계통을 선발하였다. 고세대 계통에서 생물검정을 통하여 흰잎마름병, 끝동매미충에 저항성인 계통을 선발하였다. MAS와 생물검정을 통해 도열병, 흰잎마름병, 줄무늬잎마름병, 벼멸구 및 끝동매미충에 저항성인 85개의 복합내병충성계통을 선발하였다. 복합내병충성 계통의 간장, 완전미율 및 수량은 각각 71~88 cm, 51~93%, 449~629 kg/10a 사이에 분포하였다. 복합내충성계통중 간장, 완전미율 및 수량이 남평벼와 비슷한 계통을 선발하여 '밀양265호'로 명명하였다. 최종적으로 본연구에서는 기존의 교배육종과 분자육종의 접목을 통하여 복합내병충성 우량계통을 육성하였으며, 이는 금후 유용교배모본으로 활용될 것으로 기대된다.

• Molecules and Cells
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• 제28권2호
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• pp.131-137
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• 2009

Plant defensins are small (5-10 kDa) basic peptides thought to be an important component of the defense pathway against fungal and/or bacterial pathogens. To understand the role of plant defensins in protecting plants against the brown planthopper, a type of insect herbivore, we isolated the Brassica rapa Defensin 1 (BrD1) gene and introduced it into rice (Oryza sativa L.) to produce stable transgenic plants. The BrD1 protein is homologous to other plant defensins and contains both an N-terminal endoplasmic reticulum signal sequence and a defensin domain, which are highly conserved in all plant defensins. Based on a phylogenetic analysis of the defensin domain of various plant defensins, we established that BrD1 belongs to a distinct subgroup of plant defensins. Relative to the wild type, transgenic rices expressing BrD1 exhibit strong resistance to brown planthopper nymphs and female adults. These results suggest that BrD1 exhibits insecticidal activity, and might be useful for developing cereal crop plants resistant to sap-sucking insects, such as the brown planthopper.

• 한국응용곤충학회지
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• 제22권2호
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• pp.52-66
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• 1983

The brown planthopper, N. lugens (Stal), has become a serious pest of rice in tropical Asia during the last decade. At high pest density, its feeding damage causes 'hopperburn' or complete wilting and drying of the rice plant. It also transmits grassy and ragged stunt virus diseases. The estimated losses caused by the pest in tropical Asia exceed $US\$300$ millions. While cultivation of resistant rice varieties has proved to be highly effective against the pest, their long-term stability is threatened because of the evolution of prolific biotypes which can destroy these varieties. At present, identification of biotypes is based principally on the differential reactions of host rice varieties to the pest and on host-mediated behavioral and physiological responses of the pest. Recent findings of morphological differences in adult rostrum, legs, and antennae, body parts that possess receptors for host plant location and discrimination, and cytological differences in N. lugens populations maintained as stock cultures strongly complement other biotype studies. So far, three N. lugens biotypes have been identified in the Philippines. Biotype I can survive on and damage varieties that do not carry and genes for resistance, while Biotype 2 survives on resistant varieties carrying Bph 1 gene and Biotype 3 on varieties carrying gene bph 2. However, none of these biotypes can survive on varieties with genes Bph 3 or bph 4. Several varieties which are resistant in the Philippines are susceptible in India and Sri Lanka as the South Asian biotypes of N. lugens are more virulent than Southeast Asian biotypes. To monitor the pest biotypes in different geographical regions and to identify new sources of resistance, an International Brown Planthopper Nursery has been established in many cooperating countries. The evolution of biotypes is an exceedingly complex process which is governed by the interactions of genetic and biological factors of the pest populations and the genetic makeup of the cultivated varieties. While the strategy for sequential release of varieties with major resistance genes has been fairly successful so far, the monegenic resistance of these varieties makes them vulnerable to the development of the pest biotypes. Therefore, present breeding endeavors envisage utilizing both major and minor resistance genes for effective control of the pest.

• 한국작물학회지
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• 제55권2호
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• pp.105-110
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• 2010

도복과 관련된 주요 형질인 초장, 3절간장, 좌절중 등에 대한 QTL을 분석을 수행하였으며 도복과 벼멸구 저항성과의 연관 관계에 대한 QTL 및 유의성을 분석하였다. 1. 초장, 3절간장, 모멘트, 도복지수, 좌절중과 같은 도복관련 형질에 대한 QTL을 분석하여 총 13개의 유의성 있는 QTL이 6개의 염색체상에서 확인되었다. 2. 벼멸구 저항성과 주요 농업형질관련 QTL과의 연관관계를 분석한 바, 7번과 8번 염색체 상의 qBPR7, qBPR8은 각각 모멘트(qMo7)와 도복(q3rdin8) 관련 QTL에 연관되어 있었다. 3. Mapping 집단을 저항성 계통군과 감수성 계통군으로 나누어 8개 형질에 대한 차이를 조사한 바, 3절간장과 도복 지수에서 두 집단간에 유의성이 인정되었다. 4. 저항성을 가지는 계통은 간장 및 3절간장 등이 ‘삼강’의 영향으로 ‘낙동’에 비하여 짧은 경향이었으며 이는 신장과 관련된 도복성향에 있어 본 집단에서는 벼멸구 저항성이 강하게 연관이 되었다는 분석결과를 찾을 수 없었다.

• 한국육종학회지
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• 제41권3호
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• pp.236-243
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• 2009

벼멸구 저항성 유전자의 mapping, 벼멸구 저항성 관련 QTL 분석, 주요 농업형질과 벼멸구 저항성과의 관계 분석 등에 관한 연구를 수행 하여 얻은 결과는 다음과 같다. 벼멸구 저항성을 가진 통일형 벼인 '삼강'과 자포니카형 벼인 '낙동'을 교배하여 양성된 $F_1$의 약을 배양하여 육성된 120 DH 계통을 유전자 지도 작성을 위한 mapping 재료로 이용 하였다. Maker 검정에서 양친에 다양성을 나타낸 SSR 73, STS 89개 등 총 162개의 marker를 이용하여 전체 길이가 1,884 cM이고 평균 marker간 거리가 11.6 cM인 연관지도를 작성하였다. 유전자지도 작성에 이용된 120 DH 계통에 대한 벼멸구 저항성 정도를 조사하여 저항성 관련 QTL을 분석한 바, 3번, 6번, 7번, 8번 그리고 12번 염색체에서 1개씩 총 5개의 QTL을 확인하고 이들을 qBPR3, qBPR6, qBPR7, qBPR8, qBPR12로 명명하였다. 간장, 수장, 수수 및 출수일수에 대한 QTL을 분석하여, 총8개의 QTL이 7개의 염색체에 위치하는 것으로 확인되었다. 벼멸구 저항성과 주요 농업형질관련 QTL과의 연관관계를 분석한 바, 3번 염색체 상의 벼멸구 저항성 QTL(qBPR3)이 간장 및 수수 관련 QTL(qCL3, qNP6)과 연관되어 있었으며, 7번 염색체 상의 qBPR7은 분상질립 관련 QTL qPGC7.1과 qPWBP7.2과 그리고 8번 염색체상의 벼멸구 저항성 QTL 역시 간장관련 QTL(qCL8)과 연관되어 있는 것으로 나타났다.

• Molecules and Cells
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• 제26권2호
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• pp.146-151
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• 2008

The brown planthopper (BPH) is a major insect pest in rice, and damages these plants by sucking phloem-sap and transmitting viral diseases. Many BPH resistance genes have been identified in indica varieties and wild rice accessions, but none has yet been cloned. In the present study we report fine mapping of the region containing the Bph1 locus, which enabled us to perform marker-aided selection (MAS). We used 273 F8 recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between Cheongcheongbyeo, an indica type variety harboring Bph1 from Mudgo, and Hwayeongbyeo, a BPH susceptible japonica variety. By random amplification of polymorphic DNA (RAPD) analysis using 656 random 10-mer primers, three RAPD markers (OPH09, OPA10 and OPA15) linked to Bph1 were identified and converted to SCAR (sequence characterized amplified region) markers. These markers were found to be contained in two BAC clones derived from chromosome 12: OPH09 on OSJNBa0011B18, and both OPA10 and OPA15 on OSJNBa0040E10. By sequence analysis of ten additional BAC clones evenly distributed between OSJNBa0011B18 and OSJNBa0040E10, we developed 15 STS markers. Of these, pBPH4 and pBPH14 flanked Bph1 at distances of 0.2 cM and 0.8 cM, respectively. The STS markers pBPH9, pBPH19, pBPH20, and pBPH21 co-segregated with Bph1. These markers were shown to be very useful for marker-assisted selection (MAS) in breeding populations of 32 F6 RILs from a cross between Andabyeo and IR71190, and 32 F5 RILs from a cross between Andabyeo and Suwon452.

• 한국작물학회지
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• 제50권6호
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• pp.453-456
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• 2005

본 연구에서는 벼멸구 저항성 품종인 '청청벼'와 감수성이면서 자포니카형 벼인 '낙동벼'를 교배한 DH 계통 및 $F_2$집단을 이용하여 벼멸구 저항성과 DNA marker와의 관계를 분석하였다. 1. 520개의 RAPD marker를 이용하여 양친에 다형성을 보이는 310개의 marker를 찾았고 이들을 대상으로 한 BSA를 통해 벼멸구 저항성과 관련있을 것으로 보이는 17개의 marker를 선발하였다. 2. 벼의 12번 염색체상에 위치한 38개의 SSR marker를 사용하여 모${\cdot}$부본에 대한 다형성 검정을 실시한 바, 17개의 SSR marker를 선발할 수 있었다. 3. BSA를 통해 선발된 17개의 RAED marker와 DH 계통의 벼멸구 저항성과의 관계를 분석하여 벼멸구 저항성과 가장 밀접하게 연관된 $OPE16_{700}$을 선발하였다. 4. SSR marker 및 OPE16과 65 DH 계통의 벼멸구 저항성과의 연관분석을 실시한 결과 OPE16이 벼멸구 저항성 유전자와 4.6cM 거리로 가장 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제22권2호
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• pp.74-83
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• 1983

Yield losses due to diseases and insect pests were mentioned and emphasized the efficiency of resistant cultivars in curving the yield losses and increasing chemical efficiency. Present status of resistance breeding for blast, bacterial leaf blight viruses, brown planthopper and white backed planthopper were introduced and the resistance sources for those are discussed. Breeding strategies for above items were presented. Specially for the blast resistance, discussions were made in some detail. With brief future prospects of resistance breeding in Korea, a suggestion was made for pathologists to make clear about whether the blast spores will be brought from mainland China as we see with Bph and Wbph or not.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.292-292
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• 2022

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.

• 한국응용곤충학회지
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• 제30권1호
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• pp.10-17
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• 1991

벼멸구의 살충제 저항성 기구를 구명하고자 fenobucarb와 carbofuran으로 벼멸구를 18세대 이상 누대 선발하여 얻어진 저항성 벼멸구를 대상으로 저항성 기루를 조사하였으며, 얻어진 결과 중 살충제의 체벽 투과량, 대사 및 대사산무렝 대하여 보고하고자 한다. Fenobucarb및 carbofuran은 처리 1시간 이내에 처리된 양의 50%이상이 벼멸구 체벽을 투과하였고, 계통별 체벽 투과량 차이는 크지 않았으나, 저항성 계통에서 적었으며, 배설된 양도 처리 3시간 이후 저항성 계통에서 증가하여 5시간 후에는 감수성 계통에 비해 각각 1.9배, 1.6배가 많았다. 벼멸구 체내에서는 두 살충제 모두 감수성 계통에 비하여 저항성 계통에서 2시간 정도 빠르게 분해되었다. 벼멸구 homogenate를 이용하여 대사산물을 조사한 결과 fenbucarb의 주 대사산물은 OSBP(o-sec-butyl phenol)이고, crbofuran의 주 대사산물은 3-ketocarbofuran phenol이었으며, 대사산물량은 저항성 계통에서 2배 정도 증가하였다. 주 대사산물인 OSBP 및 3-ketocarbofuran phenol의 감수성 벼멸구에 대한 반수치사약량은 100$\mu\textrm{g}$/g 이상으로 독성이 없었다. 살충제의 빠른 분해대사는 벼멸구의 주요한 저항성 기구중 하나인 것으로 나타났다.