• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.43-43
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• 2018

Mutation breeding by radiation is useful for improving various crop species. Up to now, a total of 170 soybean mutant varieties have been released in the world, which is the second most registered varieties after rice. Despite the economic importance of soybean, there have been no TRAP marker system studies on genetic relationships between/among mutant lines. To develop a strategy of Mutant Diversity Pool (MDP) conservation, a study on the genetic diversity of 210 soybean mutant lines (8 cultivars and 202 mutants) was performed through a TRAP analysis. Sixteen primer combinations amplified a total of 551 fragments. The highest (84.00%) and lowest (32.35%) polymorphism levels were obtained with primers MIR157B + Ga5 and B14G14B + Ga3, respectively. The mean PIC values 0.15 varied among the primer combination ranging from 0.07 in B14G14B + Sal2 to 0.23 in MIR157B + Sa4. Phylogenetic, principal component analysis (PCA) and structure analysis indicated that the 210 lines belong to four groups based on the 16 combination TRAP markers. AMOVA showed 21.0% and 79.0% variations among and within the population, respectively. Overall, the genetic similarity of each cultivar and its mutants were higher than within other mutant populations. Our results suggest that the TRAP marker system may be useful for assessing the genetic diversity among soybean mutants and help to improve our knowledge of soybean mutation breeding.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.108-108
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• 2017

The objective of this study was to know prospect and present state of new variety breeding of Forage and Grassland in South Korea. The industry of forage in Korea is going up to expend through utilization of good quality forage, Italian ryegrass, forage corn and oat rather than rice straw. Especially, since 2007, Italian ryegrass(IRG) had been very important major winter forage crop in South Korea and developed 13 varieties including very early maturity variety (three varieties), early maturity variety (three varieties), medium maturity variety (one variety) and late maturity variety (six varieties). But the disadvantage of Italian ryegrass was weak winter hardness and drought but has good advantage of forage nutritive value, high-yielding and high sugar content, and like livestock as like hanwoo, dairy cattle, goat so on. The Ko-variety (Korea developed variety) of Italian ryegrass has high cold-tolerant and adaptability more than any other country developed variety, and expend to cultivation area from southern area (below Daejeon) to middle-northern area (upper Han river). Although the cultivation area of Italian ryegrass of South Korea was 21,700 ha in 2007, right now, that of Italian ryegrass is about 123,600ha due to expend cultivation area and know famer to good forage crop and have a various maturity varieties (very early, early, medium, late) according to local situation (before-crop harvesting stage or double cropping system). The seed market of Italian ryegrass in South Korea becoming extended to around 100 million Korean won and seed export get nearer to foreign country. We are going to develop of new variety for stress tolerant and high yield and quality forage variety, good adaptability to the Korean environmental conditions including reclaimed area, make self-sufficiency system for forage seed (Italian ryegrass), export our seed to foreign countries.

• 한국육종학회지
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• 제42권4호
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• pp.413-418
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• 2010

국내에서 육성된 품종인 '일품'을 대상으로 현미배양 후대의 주요 농업형질에 대한 변이체의 발생양상과 범위 및 종류 등을 조사하고 변이집단의 크기와 변이집단의 육종적 유용성에 대한 결과는 다음과 같다. '일품' 완숙현미 유래 캘러스로부터 424개체의 식물체를 재분화하고 297개체로부터 종자를 채종하여 계통 재배하면서 간장, 출수기 등 주요 농업형질과 형태적 변이를 조사하였다. 주요 농업형질과 형태적 특성이 모품종과 다른 변이체는 전체의 21.5%인 64계통이었으며 조사한 형질 중 변이의 발생빈도가 가장 높았던 형질은 출수기로 9.1%인 27계통이었고 'opaque endosperm'이 1.7%, 'rolling leaf'가 1.3% 등이었다. $S_2$세대의 분리는 출수기가 가장 많았으며 'dwarf/semi dwarf'와 'rolling leaf' 및 'opaque endosperm' 변이체는 $S_1$세대에서는 계통 내 분리를 보였으나 $S_2$ 세대 에서는 분리하지 않았다. 이상의 결과에서 보면 조직 배양 후대에 발생하는 변이는 생성범위가 넓고 빈도 또한 높아 새로운 유전자원으로 유용하게 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제38권1호
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• pp.16-22
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• 2018

'하이어리'는 월동이 가능하면서 수확이 빨라 답리작 재배가 가능한 조숙성 귀리 품종을 개발하기 위해서 2016년 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성되었다. 잡종은 2004년 '517 A2-121(IT133383)'에 'CI7604(IT133379)'을 인공 교배하여 작성되었으며, 집단 및 계통 선발에 우량계통인 'SO2004015-B-B-23-1-3-7'을 선발하였다. 이 계통은 2012년부터 2013년까지 2년간 생산력검정시험을 실시하였으며, 월동재배가 가능한 조사료용 귀리로 우수한 계통으로 판명되어 '귀리92호'로 계통명을 부여하고 지역적응시험에 상정하였다. 지역적응시험은 2014년부터 2016년까지 3년간 제주, 예산, 익산, 전주 등 4개 지역에서 실시하였다. 이 계통은 2016년 9월 신품종으로 선정되었으며, 그 특성은 다음과 같다. 귀리 품종 '하이어리'는 녹색 잎, 갈색의 종실을 가졌다. 출수기는 전국 평균 4월 26일로 표준품종인 '삼한'보다 9일 빨랐다. '하이어리'의 내한성은 '삼한'과 대등하였고, 도복은 약간 약했다. 건물수량은 ha당 평균 14.2톤으로 14톤인 '삼한'에 비해 약간 많았다. '하이어리'는 조단백질 함량이 6.2 %, 가소화양분총량(TDN)이 61.0 %로 '삼한'(각각 7.0 %, 62.5 %)에 비해 다소 낮았으나 TDN 수량은 ha당 7.91톤으로 7.64톤인 '삼한'보다 0.27톤 많았다. '하이어리'의 적응지역은 1월 최저평균기온이 $-6^{\circ}C$ 이상인 지역이면 전국 어느 곳에서나 재배가 가능하며, 특히 겨울작물의 조기수확이 필요한 벼 이모작 지대에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.

• 식물병연구
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• 제25권3호
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• pp.108-113
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• 2019

북한의 작물 생산성은 남한에 비하여 월등히 낮다. 이러한 이유 중 하나는 취약한 병 관리에 있다. 북한은 농경지의 약 30%가 논으로 이루어져 있다. 벼 도열병과 벼 흰잎마름병은 북한 벼 재배 시 각각 가장 중요한 곰팡이 병 및 세균 병이다. 본 연구에서는 벼 도열병균과 벼 흰잎마름병균에 대한 7개 북한 벼 품종의 병 저항성 반응을 시험하였다. 남한에서 분리한 18개 벼 도열병균에 대한 7개 벼 품종의 반응은 다소 다르게 나타났다. 7개 벼 품종 중 길주1호는 KI 혹은 KJ 레이스에 관계없이 남한에서 분리한 벼 도열병균 18개 균주 모두에 매우 저항성을 보였다. 평도5호는 남한에서 분리한 벼 도열병균 15개 균주에 대하여 감수성 반응을 보였다. 반면, 벼 흰잎마름병균에 대한 북한 벼 품종의 병 저항성 반응은 벼 도열병균에 대한 반응과 차이를 보였다. 길주1호는 K1 레이스인 KXO42와 K2 레이스인 KXO90에 대하여 높은 감수성을 보였고, 평도5호는 K1 레이스인 KXO85와 K3 레이스인 KXO19에 완전한 저항성을 보였다. 평양21호는 K1 레이스 모두에 완전한 저항성을 보였고, 원산69호는 KXO85를 제외한 모든 벼 흰잎마름병균에 감수성을 보였다. 이 연구는 향후 남북 농업 협력을 통하여 북한 벼 품종을 남한에 도입 시 두 병원균에 대한 북한 벼 품종의 저항성 반응 검정 및 벼 품종 육성에 중요한 기본 자료가 될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제25권8호
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• pp.925-931
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• 2015

미립 품질 향상을 위하여 미립 형태를 결정하는 특성을 위한 분자육종기술을 확립하기 위하여 미립과 관련된 양적형질 유전자좌를 탐색하고, 이들 환경요인과 상호작용 효과를 분석한 결과는 다음과 같다. 인디카 품종인 ‘청청’과 자포니카형인 ‘낙동’이 교배된 조합 F₁의 약배양에 의해 양성된 120 계통(DH 집단)과 217개의 DNA 마커를 이용하여 전체 길이가 2,067cM이고, 마커간 평균거리가 9.5cM인 유전자 지도를 작성하였다. 미립형태 관련 유전자좌 분석에서 미립의 외형인 길이, 폭, 두께, 장폭비, 천립중과 관련하여 14개의 QTL이 탐색되었다. 현미의 미립길이 관련 3개의 QTL (qGL2, qGL5, qGL7), 미립 폭 관련 3개의 QTL (qGW2-1, qGW2-2, qGW2-3), 미립 두께 관련 1개의 QTL (qGT2), 장폭비 관련 6개의 QTL (qLWR2-1, qLWR2-2, qLWR2-3, qLWR2-4, qLWR7, qLWR12) 및 천립중 관련 1개의 QTL (qTGW8)이 선발되었다. 미립 장폭비 관련 4개의 QTL은 미립길이와 미립두께에서 동일한 염색체 상에서 확인되었다. 본 연구에서 구명된 QTL 마커들은 쌀 품종개량을 위하여 이용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제50권3호
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• pp.151-155
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• 2005

1970년대 이후 육성된 우리나라 벼품종들에 대하여 벼흰잎마름병 레이스 K1, K2, K3 및 K3a에 대한 반응을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 통일형인 51품종의 저항성 정도를 검정한 결과, 레이스 K1에 저항성 13품종, 레이스 K1과 K2에 저항성 9품종, 레이스 K1, K2, 및 K3에 저항성 1품종, 레이스 K1, K2, K3 및 K3a모두에 저항성을 보인 것은 14품종이었다. 2. 자포니카형인 158품종의 저항성 반응을 살펴 본 결과, 레이스 K1 저항성 31품종, 레이스 K1과 K2에 저항성 1품종, 레이스 K1, K2 및 K3에 저항성 28품종, 레이스 K1, K2, K3 및 K3a모두에 저항성 1품종이었다. 3. 레이스 K1, K2, K3 및 K3a에 저항성인 품종은 통일형 품종이 자포니카형 품종 보다 훨씬 많았다.

• 한국작물학회지
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• 제50권3호
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• pp.205-211
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• 2005

본 연구는 저온에 민감한 밀양 23호를 모본으로 내냉성이 강한 Stejaree45호를 부본으로 교잡하여 육성한 175 RILs를 이용하여 내냉성 관련 형질들의 변이분포, 유전 통계량 및 상관 관계를 분석하였다. 조사된 형질 중 수당영화수, 적고, 출수지연일수, 간장단축율 및 영화수감소율은 정규분포에 가까운 연속변이 분포곡선을 보였으며, 모든 형질에서 양친의 범위를 벗어나는 초월분리현상을 보였다. 임실감소율과 수량감소율은 모본인 밀양 23호 쪽으로 일정하게 치우친 경향으로 저온에 민감한 쪽으로, 출수지연일수와 간장단축율은 부본인 Stejaree45 쪽으로 치우친 경향으로 내냉성이 증가되는 쪽으로 작용가가 큰 유전자가 관여하는 것으로 추정되었다. 내냉성 관련 형질들의 상관관계 중 수량감소율과 상관이 인정되었던 형질은 출수지연일수, 간장단축율, 이삭추출도 및 임실감소율이었고, 조사된 형질중 유전력이 $60\%$이상으로 나타난 형질은 분얼기 적고, 임실감소율, 이삭추출도 였으며, 유전력이 $40\%$ 이하로 낮았던 형질은 간장단축율, 영화수감소율 및 수량감소율이었다. 175 RILs 중에서 내냉성 관련 형질의 내냉성 정도가 부본인 Stejaree45수준이거나 그 이상의 내냉성 형질을 가진 것은 86계통으로, 1개의 내냉성 형질은 56계통 $32.0\%$였고, 2개의 내냉성 형질은 25계통 $14.3\%$, 3개의 내냉성 형질은 4계통 $2.3\%$, 4개의 내냉성 형질은 1계통 밖에 없었으며, 그 이상의 내냉성 관련 형질을 가진 계통은 없었다.

• 한국작물학회지
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• 제52권2호
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• pp.162-168
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• 2007

본 연구는 벼흰잎마름병 저항성유전자 Xa1, Xa 3 및 Xa7을 가진 단인자 근동질 유전자계통에 일본의 대표균주(T7174, T7147, T7133)를 단독 및 혼합 접종하여 친화적 및 비친화적 균주의 상호작용에 따른 벼흰잎마름병 발병도에 미치는 영향을 조사하였다. Xa1 유전자를 갖는 IRBB 101 계통은 벼의 생육기간 전반에 걸쳐 T7147와 T7133 균주에는 친화적 관계로, T7174 균주에는 비친화적 관계로 작용하였다. Xa3 유전자를 갖는 IRBB 103 계통은 유묘기에서는 3 균주가 친화적 관계로 반응하였으나 출수기에 비교적 안정된 저항성을 나타냈다. Xa7 유전자를 갖는IRBB 107은 유묘기 접종에서는 3 균주가 비친화적 관계에 유사한 반응을 나타냈고, 최고분얼기 접종에서는 대부분 저항성으로 반응하였으며, 출수기에는 모두 강한 저항성으로 반응하여 비친화적 관계로 변화하였다. 친화적 균주와 비친화적 균주의 혼합접종에서는 비친화적 균주의 혼합비율이 증가할수록 병반장이 감소하는 경향 이였고, 친화적 및 비친화적 관계가 확실치 않는 경우는 병반장의 변화가 거의 없었다. 친화적 균주의 혼합접종에서는 친화적 균주의 단독 접종보다 대체로 병반장이 증가하는 경향이었으나, 비친화적 균주의 혼합접종에서는 단독 접종과 유사한 반응을 나타내어 병반장의 변화가 적었다. Xa7 유전자를 갖는 IRBB 107 계통은 벼의 생육기간동안 사용된 3 균주 모두에 저항성으로 반응하여 가장 안정된 저항성원인 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.186-195
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• 2015

Anthranilate synthase (AS)는 트립토판(Trp)과 indole-3-acetic acid, indole alkaloids의 생합성 경로에서 중요한 효소로 작용한다. 트립토판 생합성 상에서 feedback inhibition에 민감하게 반응하는 AS alpha-subunit 관련 OASA2 유전자 영역의 single (F124V) 및 double (S126F/L530D) 점돌연변이로 변형된 유전자의 재조합운반체를 작성하고 이들 유전자들을 Agrobacterium 방법으로 동진벼에 도입하여 형질전환체를 육성하였다. Single 및 double 돌연변이 OsASA2 유전자가 도입된 형질전환 벼 계통들은 nos gene probe를 이용한 TaqMan PCR 방법으로 single copy를 선발하였고, intergenic 계통을 선발하기 위해서 Bfa I 제한효소를 이용하여 RB와 LB 인접서열로부터 IPCR을 통한 FST 분석을 수행하여 4 개의 intergenic 계통을 선발하였다. 도입된 유전자의 발현으로 형질전환 벼는 Trp, IAN 및 IAA가 잎에 가장 많이 축적되었고, 종자의 트립토판 함량도 증가되었다. 후대에서 tryptophan 함량이 높은 S-TG와 D-TG의 두 호모 이벤트 계통을 육성하여 트립토판 함량을 분석한 결과 대조구에 비하여 13~30배 이상 높게 나타났으며, 유리아미노산의 함량도 증가하였다. 이벤트 계통을 이용하여 microarray 분석을 수행한 결과 세포 내 이온 수송, 영양분 공급 등에 영향을 주는 유전자군들이 up-regulation 되었고, 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소 등이 down-regulation 된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 선발된 두개의 상동성 이벤트 계통들이 고함량의 유리 트립토판 생산 벼의 육종에 효과적으로 이용될 수 있음을 보여준 결과로 생각된다.