• 제목/요약/키워드: near isogenic line

검색결과 26건 처리시간 0.033초

벼흰잎마름병 저항성 증진을 위한 유전자 조합 (Effective Combination of Resistance Genes against Rice Bacterial Blight Pathogen)

  • 김기영;신문식;김우재;모영준;남정권;노태환;김보경;고재권
    • 한국육종학회지
    • /
    • 제41권3호
    • /
    • pp.244-251
    • /
    • 2009
  • 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3을 침해하는 K3a 균계를 포함하여 24개의 균주에 대한 단일저항성 유전자와 2개 이상의 주동저항성 유전자가 결합된 계통에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3, Xa4, xa5 및 Xa7은 K1, K2, K3 균계에 저항성 반응을 보이며 K3a 균계에 대하여 Xa4는 중도저항성, xa5 및 Xa21은 저항성반응을 보였다. 2. 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3을 침해하는 24개 균주들에 대해 이병성을 보인 유전자는 Xa1, Xa2, xa8, Xa10, Xa11 및 xa13이었고, 저항성을 보인 유전자는 Xa4, xa5 및 Xa21이었다. Xa7 유전자는 반복친의 유전적 배경에 따라서 저항성 반응이 달랐다. 3. Xa4+xa5, Xa4+xa13, Xa4+Xa21, xa5+xa13, xa5+Xa21, xa13+Xa21, Xa4+xa5+xa13, Xa4+xa5+Xa21, Xa4+xa13+Xa21, xa5+xa13+Xa21, Xa4+xa5+xa13+Xa21 및 Xa3+xa5 등 2개 이상의 단일 주동 저항성 유전자가 결합되었을 때 K1, K2, K3 균계 및 Xa3 유전자를 침해하는 24개의 균주들에 강한 저항성 반응을 보였다. 4. Xa3 및 xa13 유전자는 24개의 균주들에 이병성을 보이지만 xa5, Xa4, Xa21 유전자와 결합되었을 때 단일저항성이 증가되었고, 중도저항성 반응을 보이는 Xa4 유전자는 xa5, Xa21 유전자와 결합되었을 때 고도의 저항성 반응을 보였다.

수박 종자크기에 대한 유전분석 (Genetic Analysis of Seed Size in Watermelon)

  • 김용재;양태진;박영훈;이용직;강순철;김용권;조정래
    • 한국육종학회지
    • /
    • 제41권4호
    • /
    • pp.412-419
    • /
    • 2009
  • 수박에서 종자크기의 유전분석을 위해 종자크기가 다른 6계통을 양친으로 한 교배집단을 조사하였다. 전체 6계통 중 3계통은 수집 계통으로 giant seed(GS)인 'PI525088' big size(BS)인 'Charleston Gray' 그리고 medium seed(NS)인 'NT'를 사용하였으며, 다른 3계통은 보통 크기와 가장 작은 크기 계통간($^{\prime}NT^{\prime}{\times}^{\prime}TDR^{\prime}$) 교잡 및 여교잡으로부터 육성되어 종자크기만 상이한 near isogenic line으로서 small seed(SS)인 'NTss' micro seed(MS)인 'NTms' tomato seed size(TS)인 'NTts'가 이용되었다. 각각의 종자크기에 관련한 유전양상을 파악하기 위해 인접한 종자크기를 가진 계통들간의 조합인 $GS{\times}BS$, $BS{\times}NS$, $NS{\times}SS$, $MS{\times}TS$, 그리고 종자크기가 비교적 차이가 계통들간 큰 두 조합인 $NS{\times}TS$, $GS{\times}NS$에 대하여 P1, P2, $F_1$, $F_2$, $BC_1F_1(P1)$, $BC_1F_1(P2)$를 작성, 전개하여 종자크기의 분리를 관찰하여 유전양식을 판단하였다. $GS{\times}BS$, $NS{\times}SS$, $MS{\times}TS$ 의 경우 1개의 유전자 차이가 발견되었고, 유전양식은 부분우성이었고, $BS{\times}NS$의 경우 2개 이상의 유전자가 관여하는 것으로 판단되며, $GS{\times}TS$에서는 분리후대에서 매우 넓은 범위의 종자크기를 가진 개체들이 관찰되어 이들 두 계통들간에는 6개 이상의 유전자, $NS{\times}TS$의 경우에는 3개의 유전자가 종자크기의 차이를 만드는 것으로 판단되었다.

Fine mapping of qBK1, a major QTL for bakanae disease resistance in rice

  • Ham, Jeong-Gwan;Cho, Soo-Min;Kim, Tae Heon;Lee, Jong-Hee;Shin, Dongjin;Cho, Jun-Hyun;Lee, Ji-Yoon;Yoon, Young-Nam;Song, You-Chun;Oh, Myeong-Kyu;Park, Dong-Soo
    • 한국작물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
    • /
    • pp.92-92
    • /
    • 2017
  • Bakanae disease is one of the most serious and oldest problems of rice production, which was first described in 1828 in Japan. This disease has also been identified in Asia, Africa, North America, and Italy. Germinating rice seeds in seed boxes for mechanical transplantation has caused many problems associated with diseases, including bakanae disease. Bakanae disease has become a serious problem in the breeding of hybrid rice, which involves the increased use of raising plants in seed beds. The indica rice variety Shingwang was selected as resistant donor to bakanae disease. One hundred sixty nine NILs, YR28297 ($BC_6F_4$) generated by five backcrosses of Shingwang with the genetic background of susceptible japonica variety, Ilpum were used for QTL analysis. Rice bakanae disease pathogen, CF283, was mainly used in this study and inoculation and evaluation of bakanae disease was performed with the method of the large-scale screening method developed by Kim et al. (2014). SSR markers evenly distributed in the entire rice chromosomes were selected from the Gramene database (http://www.gramene.org), and the polymorphic markers were used for frame mapping of a $BC_5F_5$ resistant line. Here, we developed 168 near-isogenic rice lines (NILs, $BC_6F_4$) to locate a QTL for resistance against bakanae disease. The lines were derived from a cross between Shingwang, a highly resistant variety (indica), and Ilpum, a highly susceptible variety (japonica). The 24 markers representing the Shingwang allele in a bakanae disease-resistant NIL, YR24982-9-1 (parental line of the $BC_6F_4$ NILs), were located on chromosome 1, 2, 7, 8, 10, 11, and 12. Single marker analysis using an SSR marker, RM9, showed that a major QTL was located on chromosome 1. The QTL explained 65 % of the total phenotype variation in $BC_6F_4$ NILs. The major QTL designated qBK1 was mapped in 91 kb region between InDel15 and InDel21. The identification of qBK1 and the closely linked SSR marker, InDel18, could be useful for improving rice bakanae disease resistance in marker-assisted breeding.

  • PDF

Exclusion of Na+ and ClIons by the central parenchyma in leaf sheaths of rice and the involvement of lamina joint

  • Neang, Sarin;Kano-Nakata, Mana;Yamauchi, Akira;Itani, Tomio;Maekawa, Masahiko;Mitsuya, Shiro
    • 한국작물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
    • /
    • pp.237-237
    • /
    • 2017
  • Rice is highly sensitive to salt stress especially in its early growth stage, which thus is one of the major constraints in rice production. In rice plants, salt sensitivity is associated with the accumulation of $Na^+$ in the shoots, especially in the photosynthetic tissues. High salt concentrations in soil cause high $Na^+$ and $Cl^-$ transport to the shoot and preferential accumulation of those ions in older leaves, which decreases $K^+$ in the shoot, photosynthetic activity and grain yield. Salt exclusion capacity at the leaf sheath is therefore considered to be one of the main mechanisms of salt tolerance. In addition, it is suspected that the lamina joint might be involved in the salt transport from leaf sheath to leaf blade. This research aims to determine if leaf sheaths of rice exclude a large amount of $Na^+$ only or other ions such as $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, and $Cl^-$ as well, to identify tissues in the leaf sheath, which accumulate $Na^+$, and to examine if the lamina joint is involved in the salt exclusion by the leaf sheath. The rice seedlings of salt tolerant genotype FL478 and salt sensitive genotype IR29 were independently treated with NaCl, KCl, $MgCl_2$ and $CaCl_2$, and Taichung 65 and its near-isogenic liguleless line (T65lg) were treated with NaCl. Then, the content of $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, and $Cl^-$ ions and their specific location were determined using Atomic Absorption Spectrometer, Ion Chromatograph, and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy. Results showed that leaf sheaths of FL478 and IR29 accumulated a large amount of $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, and $Cl^-$ ons, and thus excluded them from leaf blades when treated with high concentration of each salt. When treated with NaCl, the highest $Na^+$ concentration was found in the basal part of leaf sheaths of both cultivars. Moreover, energy-dispersive X-ray spectroscopy revealed that the central parenchyma cells of the leaf sheath were the site where most Na, Cl, and K were retained under salinity in the salt tolerant genotype FL478. Also, the concentration of $Na^+$, $K^+$ and $Cl^-$ ions in leaf sheaths and leaf blades was comparable between T65 and T65lg, indicating that the lamina joint may not be involved in the exclusion of $Na^+$, $Cl^-$ and $K^+$ by the leaf sheath from the leaf blade under salinity. Therefore, we conclude that the central parenchyma cells of basal part of leaf sheath are the site that plays a physiological role to exclude $Na^+$ in the shoots of rice without the involvement of the lamina joint.

  • PDF

벼 종간잡종 유래 근동질 유전자계통 이용 종자중 관여 유전자 분석 (Mapping Grain Weight QTL using Near Isogenic Lines from an Interspecific Cross)

  • 강주원;양바오로;윤여태;안상낙
    • 한국육종학회지
    • /
    • 제43권4호
    • /
    • pp.304-310
    • /
    • 2011
  • 1. 선행 연구에서 염색체 3번의 RM60~RM231 부근에서 종자중, 수당립수에 관여하는 QTL이 탐지되었고, 이를 확인하기 위하여 이 지역에 크기와 위치가 다른 O. glaberrima 단편이 이입된 5 계통을 선발하여 표현형을 조사하였다. 실험 결과 계통별로 출수기, 임실률, 수당립수, 종자중을 제외한 형태적 특성들이 밀양23호와 비슷한 양상을 보였다. 이는 대부분의 염색체 지역이 밀양23호로 회복되었기 때문이라고 보여진다. 2. 유전자의 위치를 자세히 알기 위해 RM60과 RM22 부위에 위치하는 SSR 마커를 이용하여 5개 계통의 유전자형을 검정하였다. 종자중과 수당립수에서 차이를 보이는 4계통, IL3, IL26, IL25와 IL51을 비교한 결과 종자중과 수당립수를 조절하는 유전자는 RM60-RM523 사이의 재조환 지점과 단완 끝 부분 사이에 위치하는 것으로 판단되며 그 거리는 약 1.2-Mb이다. 3. 본 연구에서 탐지된 연관된 종자중과 수당립수 QTL은 재배벼의 수량성 증진에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

벼흰잎마름병 저항성 유전자 집적 고품질 중만생 벼 '신진백' (Bacterial Blight Resistance Genes Pyramided in Mid-Late Maturing Rice Cultivar 'Sinjinbaek' with High Grain Quality)

  • 박현수;김기영;백만기;조영찬;김보경;남정권;신운철;김우재;고종철;김정주;정종민;정지웅;이건미;박슬기;이창민;김춘송;서정필;이점호
    • 한국육종학회지
    • /
    • 제51권3호
    • /
    • pp.263-276
    • /
    • 2019
  • '신진백'은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 벼흰잎마름병에 대한 저항성원을 다양화하고 저항성 유전자 집적을 통해 저항성이 향상된 고품질 중만생 벼 품종을 개발하고자 육성되었다. 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3와 xa5를 가지고 있는 '익산493호'(품종명 '진백')를 모본으로 하고 최고품질 품종이면서 Xa3를 보유하고 있는 '호품'과 야생벼 O. longistaminata에서 유래한 저항성 유전자 Xa21를 자포니카 우량계통 '수원345호' 유전배경으로 도입한 근동질 계통 'HR24670-9-2-1'간 F1을 부본으로 삼원교배하여 육성되었다. 계통육성과정 중 벼흰잎마름병에 대한 저항성 생물검정과 분자표지를 활용한 저항성 유전자 도입여부 확인을 통해 저항성 유전자가 집적된 계통을 선발하여 생산력 검정시험과 지역적응성 검정시험을 거쳐 개발되었다. '신진백'은 보통기 보비재배에서 평균 출수기 8월 19일로 '남평'에 비해 4일 늦은 중만생종으로 간장이 70 cm로 '남평'보다 6 cm 작은 단간 내도복 품종이다. '신진백'은 우리나라 최초로 Xa21 저항성 유전자가 도입되었으며, 세 개의 저항성 유전자 Xa3, xa5, Xa21이 집적된 실용적인 재배품종으로 병원성이 강한 K3a 균계를 포함하여 우리나라 벼흰잎마름병균에 광범위 고도 저항성을 반응을 나타냈다. 또한 도열병과 줄무늬잎마름병에도 강한 복합 내병성으로 친환경 재배 적성을 갖추고 있다. '신진백'은 '남평'과 비슷한 수량성을 나타냈다. '신진백'은 쌀의 외관품위가 좋고 밥맛이 양호하며 도정 특성이 우수하여 벼흰잎마름병 저항성 품종의 품질 향상에 기여하였다. '신진백'은 새로운 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa21를 열악형질 수반없이 재배품종으로 도입하였으며 세 개의 저항성 유전자를 집적함으로써 벼흰잎마름병균에 광범위 고도 저항성을 확보한 복합 내병성 품종으로 벼흰잎마름병 발병상습지 재배에 적합하며 벼흰잎마름병 저항성 향상을 위한 육종사업에 활용되고 있다(품종보호권 등록번호: 제7273호; 2018. 6. 25.).