벼 흰잎마름병은 세계적으로 벼 재배치에서 가장 문제시되는 병해충의 하나이다. 우리나라의 경우 상습발생지를 중심으로 Xa1과 Xa3 이 저항성 유전자로 활용되었으나, 소수의 저항원이 집중적으로 활용됨으로 인해 최근 이병화가 급속히 진행되고 있다. 특히 최근 Xa1과 Xa3 모두를 침해하는 새로운 균계 K3a가 확인됨에 따라 새로운 저항성 유전자의 동정 및 활용의 중요성이 높아가고 있다. 국내육성 자포니카품종 화성벼와 야생벼 O. minuta 간의 종간교잡을 통해 확립된 수원506호의 흰잎마름병에 대한 유전분석을 실시하였다. 수원506호와 통일계 품종인 밀양23호간의 교잡을 통해 확보한 F2 개체들을 활용하여 흰잎마름균주 HB3011 의 접종에 따른 병반장의 변이와 유전자지도 작성에 사용된 SSR 마커의 유전자형간의 연관성분석을 수행하였다. 수원506호의 흰잎마름병 저항성을 지배하며 우성유전자로 작용하는 주동유전인자가 염색체 4변 하단에서 SSR 마커 RM255 에 의해 표지 되었는데, 해당 염색체영역은 Xa1과 Xa2 및 Xa22 등이 보고되었던 영역과 매우 유사할 것으로 추정되었다.
특수미 품종인 고아미2호는 취반용 쌀로는 적합하지 않으므로 가공용 기능성 곡류소재로서의 활용성을 알아보고자 제빵 시 강력분의 일부를 쌀가루로 대체하였으며 일반 쌀 품종인 추청벼 쌀가루와의 제빵특성을 비교하였다. 쌀가루의 호화특성은 고아미2호는 전분 호화 시 호화개시온도가 높고 전분 팽윤 현상이 억제되어 호화 점도가 매우 낮았다. 강력분에 쌀가루를 10~30% 대체한 혼합분의 mixograph특성은 고아미2호 복합분은 쌀가루 함량이 증가 할수록 가수량이 증가하였으나 추청벼 복합분은 쌀가루함량 증가 시 반죽 안정도가 현저하게 감소되었다. 복합분을 활용한 식빵에서 고아미2호 쌀빵은 쌀가루 증가와 함께 부피 감소와 함께 빵 내부의 경도가 현저하게 증가하였다. 그러나 추청벼 쌀빵은 최대 30%까지 대체 시 빵의 부피 및 경도에서 유의한 차이가 관찰되지 않았으므로 강력분의 일부를 대체한 쌀빵 가공을 위해서는 난소화성 다당류 함량이 높은 고아미2호보다는 일반 쌀 품종인 추청벼가 적합하였다.
Indica \times Japonica 교잡에 의해 육성된 수도신품종들의 유묘기 내냉한계와 내냉발현특성을 Janica품종들과 비교 고찰하고자 10개 품종을 유묘기 내냉성이 제일 약한 제 3 엽기에 주간 11\circ C야간 5\circ C의 저온조건에 0, 3, 4, 5, 8, 10일 처리한 결과는 다음과 같다. 1. 저온처리 전후에 주야 26\circ C / 18\circ C에서 생장한 파종 후 35일묘의 건물중이 무처리묘의 90% 이상이 되는 최장저온처리기간은 신품종들의 경우 0.8~2.8일 간으로써 특히 조생통일이 짧고 밀야 2003가 길었으며, Japonica 품종들의 경우 4.0~5.2일간으로써 신품종들보다 가역적 내냉한계기간이 배정도 길었다. 2. 저온처리에 따른 냉해발현 종료후 묘생존율이 90%이상되는 최장저온처리기간은 신품종들의 경우 3.0~5.6 일간으로써 수원 258호가 제일 짧고 수원 25001가 제일 길었으며, Japonica 품종들은 공시품종 모두 10일간 이상으로 신품종들보다 비가역적 내냉한계기간이 2~3배 이상 길었다. 3. 저온처리중 엽신변색고사율(y_1) 및 묘고사율(y_2), 저온처리 후 발현된 모신변색고사율(y_3), 묘고사율(y_4), 냉해를 받은 35일묘의 초장(y$_{5}$)과 건물중(y$_{6}$)은 모두 저온처리기간(x)과 고도로 유의한 상관성을 보였는데 특히 y_1, y_3, y$_{6}$와 높은 상관성을 보였으며, y_1~y$_{6}$들 상호간에도 모두 고도로 유의한 상관성을 보였으나 특히 y_1과 y_3, y_3와 y$_{6}$의 상관성이 컸다. 4. 냉해징상들의 발현순서와 상태들간의 상관성 분석결과로부터 가역적 및 비가역적, 직접적 및 간접적 냉해의 발생과 그들의 복합현상으로써 결과되는 관찰되는 냉해징상의 발현과정 모식도를 작성하여 그림 5에 제시하였다. 5. 수도유묘의 내냉성 평가에 있어서 가역적 피해와 비가역적 피해를 종합적으로, 그리고 정량적으로 나타내며 일반적으로 냉해를 나타내는 조사형질들 중 냉해에 가장 예민한 반응을 보이는 건물중율을 1차요인으로 취급할 것으로 제의한다.
벼 내염성 품종육성의 기초자료를 얻기 위하여, 자포니카와 통일형 품종간에 염처리에 따른 초장, 건물중 및 무기성분 흡수의 경시적 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 수경액에 NaCl을 첨가하여 시용한 결과 N과 $\textrm{P}_2\textrm{O}_5$은 흡수저해는 적었으나, 다른 무기염류의 흡수억제는 $\textrm{K}_2\textrm{O}$>MgO>CaO>Tolal-N>$\textrm{P}_2\textrm{O}_5$>> $\textrm{Si}\textrm{O}_2$순으로 컷으며, $\textrm{Si}\textrm{O}_2$는 염수조건 에서도 흡수에 큰 영향이 없었다. 2. $\textrm{Na}_2\textrm{O}$함량은 염처리 초기에는 함유량은 적지만 무처리 대비 흡수율이 급증하여 처리 10일에는 10배. 20일에는 16배 그리고 처리30일에는 20배 정도로 증가하고 자포니카 품종보다는 통일형 품종에서 흡수율이 높았다. 3. 염수처리에 따른 건물중 감소율은 자포니카 품종들이 통일형 품종들 보다 적었고, 자포니카 품종에서는 섬진벼>신선찰벼>낙동벼>대청벼>동진벼>추청벼 순으로, 통일형 품종에서는 밀양30호>가야벼>장성벼>칠성벼>태백벼 순이었다. 4. 염처리에 의한 품종간 K/Na 비와 건물중 감소율과는 부의 상관을 보였다.
Thirteen near-isogenic lines (NILs) of japonica rice were developed via a backcross method using the recurrent parent Chucheong, which is of good eating quality but is susceptible to Magnaporthe grisea, and three blast resistant japonica donors, Seolak, Daeseong and Bongkwang. The agro-morphological traits of these NILs, such as heading date, culm length, and panicle length, were similar to those of Chucheong. In a genome-wide scan using 158 SSR markers, chromosome segments of Chucheong were identified in most polymorphic regions of the 13 NIL plants, and only a few chromosome segments were found to have been substituted by donor alleles. The genetic similarities of the 13 NILs to the recurrent parent Chucheong averaged 0.961, with a range of 0.932-0.984. Analysis of 13 major blast resistance (R) genes in these lines using specific DNA markers showed that each NIL appeared to contain some combination of the four R genes, Pib, Pii, Pik-m and Pita-2, with the first three genes being present in each line. Screening of nine M. grisea isolates revealed that one NIL M7 was resistant to all nine isolates; the remaining NILs were each resistant to between three and seven isolates, except for NIL M106, which was resistant to only two isolates. In a blast nursery experiment, all the NILs proved to be more resistant than Chucheong. These newly developed NILs have potential as commercial rice varieties because of their increased resistance to M. grisea combined with the desirable agronomic traits of Chucheong. They also provide material for studying the genetic basis of blast resistance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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