• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제43권3호
• /
• pp.332-340
• /
• 2016

Seed size traits are controlled by multiple genes in crops and determine grain yield, quality and appearance. However, the molecular mechanisms controlling the size of plant seeds remain unclear. We performed functional analysis of BrPATL4 encoding Sec14-like protein to determine the genetic architecture of seed size, shape and their association analyses. We used 60 $T_3$ transgenic rice lines to evaluate seed length, seed width and seed height as seed size traits, and the ratios of these values as seed shape traits. Pleiotropic effects on general architecture included small seed size, erect panicles, decreased grain weight, reduced plant height and increased sterility, which are common to other mutants deficient in gibberellic acid (GA) biosynthesis. To test whether BrPATL4 overexpression is deleterious for GA signal transduction, we compared the relative expression of GA related gene and the growth rate of second leaf sheath supplied with exogenous $GA_3$. Overexpression of BrPATL4 did not affect GA biosynthesis or signaling pathway, with the same response shown under GA treatment compared to the wild type. However, the causal genes for the small seed phenotype (D1, SRS1, and SRS5) and the erection of panicles showed significantly decreased levels in mRNA accumulation compared to the wild type. These results suggest that the overexpression of BrPATL4 can control seed size through the suppression of those genes related to seed size regulation. Although the molecular function of BrPATL4 is not clear for small seed and erect panicles of BrPALT4 overexpression line, this study provides some clues about the genetic engineering of rice seed architecture.

• 한국육종학회지
• /
• 제50권4호
• /
• pp.415-423
• /
• 2018

벼의 이삭형태는 잠재 수량성에 중요한 역할을 한다. 우리나라 육성 벼 품종의 이삭형태는 협소한 유전적 배경을 가지고 있다. 본 연구는 우리나라 벼 품종의 수량성 향상을 위해 이삭형태가 다른 유전자원을 이용하여 수당립수가 증대된 새로운 이삭형태의 벼를 개발하고 수량 관련 형질 특성을 분석하여 다수성 벼 육종사업에 반영하고자 수행되었다. 새로운 이삭형태의 벼는 군집소수를 가지고 있는 고착립밀도 이삭형 벼(이하 CD형)로 고착립밀도 이삭을 가지고 있는 빈해수집1과 군집소수 유전자를 가지고 있는 ARC10319를 교배모본으로 이용하여 개발되었다. CD형 벼는 반직립의 짧은 이삭에 1차 지경 및 2차 지경 선단에 소수가 2-5개씩 군집되어 착생되어 착립밀도가 매우 높고 수당립수가 획기적으로 증가한 이삭을 가지고 있다. CD형 벼의 수당립수는 우리나라 육성 벼 품종에 비해 거의 2배 이상 많았다. CD형 벼의 수당립수 증가는 1차 지경 및 착생립의 증가보다 2차 지경 및 착생립의 증가에 기인하였다. CD형 벼의 수당립수 증가는 sink의 증대를 통한 수량성 향상을 기대케 하였다. 하지만 선발된 우량계통 CD9, CD27, CD34, CD39의 수량성은 상대적으로 적은 수수, 가벼운 천립중, 낮은 등숙률로 인하여 국내 초다수성품종인 보람찬과 한아름2호에 못미치는 수준을 나타냈다. 개발된 CD형 벼는 실질적인 수량성 향상이라는 육종적 목표는 달성하지 못하였으나 우리나라 육성 품종에는 존재하지 않는 수당립수가 획기적으로 증가한 극단적 이삭 형질 변이를 나타내는 새로운 자원이다. CD형 벼는 협소한 유전적 배경을 가지고 있는 우리나라 벼 품종의 이삭 형질 다양화와 수량성 향상을 위한 육종소재로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.32-32
• /
• 2017

To increase rice production, manipulating plant architecture, especially developing new high-yielding cultivars with erect leaves, is crucial in rice breeding programs. Leaf inclination angle determines the light extinction coefficient (k) of the canopy. Erect leaves increase light penetration into the canopy and enable dense plantings with a high leaf area index, thus increasing biomass production and grain yield. Because of erect leaves, the high-yielding indica rice cultivar 'Takanari' has smaller k during ripening than 'Koshihikari', a japonica cultivar with good eating quality. In our previous study, using chromosome segment substitution lines (CSSLs) derived from a cross between 'Takanari' and 'Koshihikari', we detected seven quantitative trait loci (QTLs) for leaf inclination angle on chromosomes 1 (two QTLs), 2, 3, 4, 7, and 12. In this study, we developed a near-isogenic line (NIL-3) carrying a 'Takanari' allele for increased leaf inclination angle on chromosome 3 in the 'Koshihikari' genetic background. We compared k, dry matter production, and grain yield of NIL-3 with those of 'Koshihikari' in the field from 2013 to 2016. NIL-3 had higher inclination angles of the flag, second, and third leaves at full heading and 3 (- 4) weeks after full heading and smaller k of the canopy at the ripening stage. Biomass at full heading and leaf area index at full heading and at harvest did not significantly differ between NIL-3 and 'Koshihikari'. However, biomass at harvest was significantly greater in NIL-3 than in 'Koshihikari' due to a higher net assimilation rate at the ripening stage. The photosynthetic rates of the flag and third leaves did not differ between NIL-3 and Koshihikari at ripening. Grain yield was higher in NIL-3 than 'Koshihikari'. Higher panicle number per square meter in NIL-3 contributed to the higher grain yield of NIL-3. We conclude that the QTL on chromosome 3 increases dry matter and grain production in rice by increasing leaf inclination angle.

• 한국산림과학회지
• /
• 제86권3호
• /
• pp.288-300
• /
• 1997

우리나라에 자생(自生)하고 있는 옻나무속(屬) 6종(種)과 외래종(外來種) 2종(種)에 대(對)한 화서(花序)의 형태(形態)와 과실(果實)과 종자(種子)의 형태(形態) 및 해부학적(解剖學的) 형질(形質)들을 광학현미경(光學顯微鏡)과 주사전자현미경(走査電磁顯微鏡)을 통해 관찰(觀察)한 결과(結果), 화서(花序)의 형태(形態)는 미국털옻나무가 정생(頂生)하고 직립(直立)하는 밀추화서(密錐花序)인 반면 붉나무는 밀추화서(密錐花序)와 유사한 원추화서(圓錐花序)였으며, 다른 수종(樹種)들은 액생(腋生)하고 드리워진 원추화서(圓錐花序)였다. 과실(果實)과 종자(種子)의 해부학적(解剖學的) 연구결과(硏究結果) 붉나무와 미국털옻나무는 외과피(外果皮)와 중과피(中果皮)가 완전(完全)히 분리(分離)되어 있지 않은 반면, 다른 수종(樹種)들은 모두 내외피(內果皮)가 3개(個)의 lignified cell layer와 crystal layer로 이루져 있었다. 또한 종피(種皮)의 외부(外部) 미세구조(微細構造)도 종(種)에 따라 고유(固有)한 특징(特徵)을 지니고 있어 종간(種間)의 식별(識別)과 분류(分類)가 가능(可能)하였다. 과실(果實)과 종자(種子)의 형태(形態) 및 해부학적(解剖學的) 형질(形質)에 의한 유집분석(類集分析) 결과(結果) 개옻나무-붉나무-덩굴옻나무류집군(類集群)과 옻나무-산검양옻나무-검양옻나무류집군(類集群)으로 분류(分類)되었다. 이들중 17개(個)의 기본 형질(形質)에 대(對)한 주성분(主成分) 분석결과(分析結果) Eigenvalue 1.0 이상(以上)이 3개(個)의 주성분군(主成分群)으로 분리(分離)되었으며, 제(第)2 주성분(主成分)까지의 누적기여율(累積寄與率)은 89.47%로 높은 설명력(說明力)을 보였고, 종자(種子)의 길이, 과실(果實)의 길이, 종자(種子)의 폭(幅), 종자(種子)의 무게, 과실(果實)의 폭순(幅順)으로 높은 기여도(寄與度)를 보였다. 화서(花序)와 종실(種實)의 외부(外部) 형태적(形態的), 해부학적(解剖學的) 특징(特徵)을 종합(綜合)하여 종간(種間)의 검색표(檢索表)를 제시하였다.

• 한국작물학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.201-204
• /
• 1988

태풍 'Thelma'(87년 7월 15~16일)로 엽신 손상장해가 심했던 통일형품종(한강찰벼, 삼강벼, 가야벼, 남영벼)과 일본형품종(팔공벼, 동진벼, 섬진벼, 대창벼)을 대상으로 엽신고사정도와 이에 관련한 잎의 생리 생태적 특성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 바람에 의한 엽신의 고사율은 일본형품종들이 3.1~4.4%인데 비하여 통일형품종은 5.1~8.0% 로서 품종군별 고사율의 차이가 현저하였다. 2. 엽신손상이 컸던 통일형품종들은 일본형품종들에 비하여 엽신이 다소 짧으면서 광엽이었고 엽신중의 규화세포수가 현저히 많았으며 기공개도가 커서 수분손실율이 높았다. 3. 엽신의 손상정도는 엽신의 기공개도(r=0.8460$^{**}$ ), 수분손실율(r=0.8343$^{**}$ ) 및 규화세포수(r=0.7546$^{*}$ )와 각각 유의한 정의 상관관계가 인정되었다.관계가 인정되었다.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.75-90
• /
• 2003

우리나라의 재래벼 192품종을 공시하여 다양한 작물학적 특성을 평가하고 양적 형질간의 상근관계를 검토하여 유기농업 및 친환경농업에 적합한 품종을 선발하고 추후 이를 품종육성의 소재로 활용하고자 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 재래벼는 파종에서 출수까지 평균 111.1일이 소요되어 중생종에 속하는 품종이 많았고 초장과 간장은 일반 재배 품종에 비하여 대부분 20∼40cm 정도 컸다. 2. 엽폭과 이삭의 평균 길이는 각각 1.3cm, 22.4cm이었고 주당 이삭수는 평균 10개로 소얼성의 특성을 나타내었으며, 현미의 장폭비는 평균 1.7이었고 장립종도 일부 존재하였으며 천립중은 평균 21.6g이었다. 3. 재래벼의 양적 형질간 상관관졔는 간장과 수장, 엽폭, 출수기간에는 고도로 유의한 정의 상관이 있었으며, 출수기와 천립중 간에는 고도로 유의한 부의 상관이 존재하였다. 4. 간강도는 27.1%가 약한 특성을 나타내었고 엽신과 엽초의 색은 3.6%가 자주줄무늬를 나타냈으며 엽각와 지엽각도는 직립형이 각각 46.9%, 10.9%이었고 엽노화도는 지연형이 24.0%이었다. 5. 재래벼의 74.5%가 까락이 있었고 찰벼는 20.3%, 갈색종피는 4.2%가 존재하였으며, 주두색, 영색, 부선색 및 망색은 백색, 갈색, 적색 및 자색 등 다양한 색이 존재하였다.

• 한국육종학회지
• /
• 제43권6호
• /
• pp.581-586
• /
• 2011

'청담'은 중부지방 적응 중생 직파적성 품종을 육성할 목적으로 SR19200-HB826-34와 '주안벼'를 인공교배하여 2003년에 SR22320-3-4-1-2-1을 '수원498호'로 계통명을 2004년부터 2006년까지 3년간 지역적응시험을 실시한 결과, 그 우수성이 인정되어 2006년 12월 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록등재품종으로 선정됨과 동시에 '청담'으로 명명하였는바, 그 주요 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. '청담'의 평균출수기는 직파재배에서 8월 14일경으로 '주안벼'와 같은 중생종이다. 2. 간장이 74 cm정도로 줄기가 굵고 강인하여 도복에 비교적 잘 견딘고 평균 수당립수는 직파에서 126개로 이삭이 큰수중형이다. 3. 도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 멸구류와 매미충에 대해 약하다. 4. 저온 출아성이 비교적 좋으며 장해형 내냉성은 중강정도이다. 5. '청담'은 현미천립중은 21.1 g인 중립종이고, 도정관련 특성이 우수하며, 특히 백미완전립율이 '주안벼'보다 우수하다. 6. 쌀 수량은 지역적응시험의 담수직파재배에서 5.62 MT/ha, 건답직파에서 5.89 MT/ha로 평균 5.76 MT/ha의 수량성을 보여 '주안벼' 대비 5% 증수되었고, 이앙재배에서 5.84 MT/ha로 '화성벼'보다 8% 증수되었다. 7. '청담'은 중부 및 남부 평야지에 알맞다.

• 한국육종학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.313-317
• /
• 2010

조운은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 벼 수확기의 분산 및 이른 추석에도 안정적으로 생산할 수 있는 평야지적응 조생종을 육성할 목적으로 1996년 조숙이면서 양질 내병 다수성 계통인 SR14880-173-3-3-2-2-2와 초형이 우수하며 수량성이 높은 단간 조생인 운봉20호를 교배하여 2009년 육성한 평야지적응 극조생 단간 내도열병 고품질 벼 품종으로 주요 특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 보통기 보비재배에서 출수기는 7월 23일로 오대벼보다 7일 빠른 극조생종이다. 2. 간장은 62 cm이며, 주당수수는 16개, 수당 립수는 59개이고, 현미 천립중은 21.2 g으로 오대벼보다 가볍다. 3. 쌀 외관은 심복백이 거의 없이 맑고 깨끗하며, 아밀로스 함량은 17.8%로 오대벼보다 낮고, 밥맛이 양호하다. 4. 불시출수가 잘 되지 않으며 위조에 강하고 성숙기 엽노화가 느린 편이다. 5. 수발아에 강하고 내냉성은 오대벼와 비슷한 수준이다. 6. 잎도열병은 강한 저항성이나 흰잎마름병 및 기타 병해충에는 약한 편이다. 7. 수량성은 3년간의 지역적응시험 보통기 보비재배에서 평균 쌀 수량이 5.18 MT/ha 이다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.81-86
• /
• 2013

'목우'는 총체사료용 벼 품종을 육성할 목적으로 1999년 하계에 다산벼를 모본으로 하고 수원 431호와 IR71190-45-2-1을 교배한 $F_1$을 부본으로 삼원교배하여 계통육종법으로 전개 후 2009년 총체사료용 벼로 육성하였다. 주요 농업적 특성은 중부와 영남평야지 보통기 재배에서 출수기가 평균 9월 2일로 녹양보다 17일 늦은 만생종이고 벼 키 (간장)는 92 cm로 장간이며, 주당수수는 11개, 천립중은 21.7 g으로 녹양보다 가볍다. 만생종 품종으로 숙기가 늦기 때문에 생육후기 기상이 불량할 경우 출수가 지연될 수 있는 산간지, 냉수용출답 및 만식재배는 피하는 것이 좋으며 충분한 생육일수를 확보하는 것이 총체수량성을 높이고 충실한 종자를 생산하는데 유리하다. 또한 주당수수가 적기 때문에 $m^2$당 27주 이상 밀식재배가 필요하며 내비성이 있으므로 질소 시비량을 180 kg/ha 수준으로 유지하는 것이 유리하다. 재해저항성은 잎도열병, 흰잎마름병, 바이러스병에 복합저항성이나 목도열병과 벼멸구에는 약하다. 총체벼 품종으로서 사료가치는 조단백질 5.4%, 가소화양분총량 61.6%으로 양호한 편이나 녹양보다 낮은 경향이며 총체수량성은 건물기준으로 10 a당 평균 1,956 kg으로 녹양보다 38% 증수되는 경향을 보였다. 이 품종의 재배에 알맞은 지역은 중부평야, 영남평야지가 적합하며 후기 기상이 좋은 지역이 안전하다.

• 한국육종학회지
• /
• 제43권6호
• /
• pp.606-610
• /
• 2011

'중모1001'은 중북부중간지 및 중산간지 고품질 벼를 육성할 목적으로 1994년 하계에 초형이 좋은 SR14694-57-4-2-1-3-2-2 계통을 부본으로 하고 단간이며 쌀알이 깨끗한 철원52호를 모본으로 인공교배하여 2007년 육성된 조생 내도복 고품질 중간모본으로 주요 특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 보통기 보비재배에서 출수기는 평균 8월 5일로 '오대벼' 보다 4일 늦은 조생종이다. 2. 간장은 73 cm이며, 주당수수는 13개, 수당립수는 90개이고, 천립중은 21.2 g으로 '오대벼'보다 가볍다. 3. 쌀 외관은 심복백이 거의 없이 맑고 깨끗하며, 아밀로스함량은 18.1%로 '오대벼'보다 낮고 밥맛이 매우 양호하다. 4. 불시출수가 잘 되지 않으며 위조에 강하고 성숙기 엽노화가 느린 편이다. 5. 수발아에 중정도이고, 내냉성은 '오대벼'와 비슷한 수준이다. 6. 잎도열병은 중도저항성이고 흰잎마름병, 바이러스병 및 해충에는 약한 편이다. 7. 지역적응시험 보통기 보비재배에서 평균 쌀 수량이 5.31 MT/ha로 '오대벼'보다 7% 증수되는 수량성을 보였다. 8. 재배적지는 북부평야지, 중산간지, 남부고랭지 및 동북부해안지이다.