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문제 정의
- 그리고 벼의 입중 및 입형의 유전은 대부분 다수의 유전자에 의해 지배되는 양적 형질[11, 19]로서 교배 조합 및 등숙기 환경의 영향이 크게 작용한다는 보고[8, 12, 26]가 있어 왔다. 따라서 벼에서의 품종간 그리고 교배 조합간에 따른 입형, 입중 및 완전미율 등의 종자특성과 수량관련 형질에 대한 상관성을 구명하고 F1의 잡종강세성이 높은 유용 교배조합에 대한 연구를 통하여 벼 품종육성의 기초자료로 삼고자 본 연구를 실시하였다.
제안 방법
- 이들 친 품종과 Fi세대는 2002년 4월 25일에 파종, 육묘하여 5월 31 일에 이앙하였고, 그해 가을부터 각 형질조사를 실시였다.
대상 데이터
- 공시 재료로는 밀양183호, 밀양165호, 남천벼, 일미벼, 신동진벼, 장령도, 고시히까리, 사사니시키, 동진찰벼 등 9품종과 이들을 단교잡한 1개 조합을 2001년에 채종하였다. 이들 친 품종과 Fi세대는 2002년 4월 25일에 파종, 육묘하여 5월 31 일에 이앙하였고, 그해 가을부터 각 형질조사를 실시였다.
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형질조사
조사형질로는 입장, 입폭, 완전립율, 천립중, 1수립수 등 5 개 형질을 조사하였다. 각 형질의 측정치는 난괴법 3 반복으로 측정하여 분산분석을 실시하였다.
데이터처리
- 형질을 조사하였다. 각 형질의 측정치는 난괴법 3 반복으로 측정하여 분산분석을 실시하였다.
이론/모형
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유전분석
유전력은 광의의 유전력으로 하였고, 표현형상관, 유전상관은 Robinson et al[22z23]z Grafius et al[5]의 분석 법 에 준하여 실시하였으며, 각 형 질 측정값에 대한 heterosis는 100[(Fl 의 평균값-교배친의 평균값)/교배친의 평균값]으로, hetero- beltiosis는 100[(Fi의 평균값-우수 친의 표현값)/우수 친의표현값]으로 계산하였다.
성능/효과
- 1. Fi세대의 유전력은 1수립수가 97.99%로 가장 높았으며 천립중, 완전립율의 순으로 나타났고 완전립율이 입장이나 입 폭에 비하여 높은 유전력을 보였다.
- 99%로 가장 높았다. 1수립수는 heterosis에서 정의 잡종강세성은 14(일미벼X동진찰벼)조합이 41.06%로 가장 높았으며, 부의 잡종강세성은 3(밀양165호X남천벼)조합이 -14.96%로 가장 높았다. heterobeltiosis에서 정의 잡종강세 성은 14(일미벼X동진찰벼)조합이 37.
- 2. 교배친의 형질간 상관관계는 완전립율과 1수립수, 입장과 천립중간에 유의한 정의 상관을 보였으나 입장과 1수립수, 입폭과 완전립율간에 유의한 부의 상관을 보였다. 그리고#세대의 형질간 상관관계는 입장과 입폭간에 높은 부의 유 전 상관을 보였으나 표현형상관에서는 유의성이 인정되지 않았다.
- 3. heterosis는 천립중이 7.71%였고, 다음이 1수립수, 완전립율의 순이었다. heterobeltiosis 또한 천립중이 5.
- 4. 교배조합간의 heterosis는 입장이 1(밀양165호x장령도) 조합에서 13.33%, 입폭이 12(신동진벼X장령도)조합에서 13.79%, 완전립율이 3(밀양165호X남천벼)조합에서 16.11%, 천립중이 5(밀양165호X동진찰벼)조합과 11(동진찰벼X고시히까리) 조합에서 각각 12.64%, 12.13%, 1수립수가 11(동진찰벼X고시히까리) 조합에서 22.83%로 높았다.
- Fi세대의 형질간 상관관계를 살펴보면 입장과 입폭간에높은 부의 유전상관을 보였으나 표현형상관은 유의성이 나타나지 않았으며 입장과 천립중, 입폭과 천립중간에도 높은 정의 유전상관을 나타내 었으나 표현형상관은 유의성을 보이지 않았다. 천립중과 1수립수간에는 유의한 부의 상관을 나타내어 Hwang et al[기의 보고와 유사한 경향이 었다.
- 96%로 가장 높았다. heterobeltiosis에서 정의 잡종강세 성은 14(일미벼X동진찰벼)조합이 37.74%로 가장 높았으며, 부의 잡종강세성은 3(밀양165호X남천벼)조합이 -16.52%로 가장 높았다. 따라서 천립중과 1수립수에서 우수한 잡종강세 성을 보인 11(동진찰벼X고시히까리)조합과 품질관련 특성 인완전립율에서 우수한 잡종강세성을 보인 3(밀양165호X남천벼) 조합에 대한 연구가 필요하다고 생각된다.
- 각 형질의 heterosis는 모두 정의 방향으로 강세를 보였고, heterobeltiosis의 정도는 천립중이 5.29%, 1수립수가 1.91%, 완전립율이 1.53%로서 초우성의 경향을 보였다. 천립중이 7.
- 유전력을 나타낸 것은 Table 1과 같다. 교배친의 특성은 대체로 유전분산이 환경분산에 비하여 높았고 유전 분산은 1수립수가 1178.517로 가장 높았고, 그 다음이 완전립율, 천립중의 순으로 높았다. 이들 3형질은 환경분산이 유전 분산에 비하여 미미한 수치를 보였다.
- 벼 교배친의 각 형질간 상관관계에서는 대체로 유전상관이 표현형 상관보다 높은 경향을 나타내었으며 형질 상호간 상관계수는 표현형 상관과 유전상관의 값이 대체로 같은 부호로서 같은 방향으로 형질간의 변이가 작용하였다. 교배친의 형질간 상관관계를 살펴보면 완전립율과 1 수립수, 입장과 천립중 간에 유의한 정의 상관을 보였으나 입장과 1수립수 입폭과 완전립율간에는 유의한 부의 상관을 나타내었다.
- 그리고 heterobeltiosis는 입장이 1(밀양165호x장령도) 조합에서 8.80%, 입폭이 12(신동진벼X장령도)조합에서 10.00%, 완전립율이 3(밀양165호X남천벼)조합에서 13.06%, 천립중이 5(밀양165호X동진찰벼)조합과 11(동진찰벼 X고시히까리) 조합에서 각각 10.01%, 10.83%, 1수립수가 11(동진찰벼X고시히까리) 조합에서 21.40%로 높았다.
- 입중과 입장의 유전에 대해 Lee[16] 는 조합에 따라 부분우성, 초월우성적 유전현상을 보고하였으며 Somirith et al[25]은 유전자의 상가적 작용와 부분 우성에 의해 나타난다고 하였다. 따라서 종자특성에 대해 많은 polygene의 지배에 의한 유전성이 환경적 특성에 따라 다양한 변이를 보여 그 유전양상을 해석하기가 쉽지 않다는 것을 알 수 있었다. 그러나 수량형질인 1수립수와 품질관련 형질인 완전립율이 높은 유전력을 보였다는 점과 이러한 1 수립 수와 완전립율간에 교배친에서의 상관관계에 비하여 F1의 상관관계에서 낮은 상관치를 보였으나 정의 상관성을 나타내었다는 점에서 중요한 의미를 가지며 수량특성과 품질 특성 간의 상관에 대한 지속적인 연구가 시급하다고 생각된다.
- 2와 같다. 벼 교배친의 각 형질간 상관관계에서는 대체로 유전상관이 표현형 상관보다 높은 경향을 나타내었으며 형질 상호간 상관계수는 표현형 상관과 유전상관의 값이 대체로 같은 부호로서 같은 방향으로 형질간의 변이가 작용하였다. 교배친의 형질간 상관관계를 살펴보면 완전립율과 1 수립수, 입장과 천립중 간에 유의한 정의 상관을 보였으나 입장과 1수립수 입폭과 완전립율간에는 유의한 부의 상관을 나타내었다.
- 낮다고 하였다. 본 연구에서는 천립중과 입장, 천립중과 입폭간에 정의 상관을 보여 Jun & chang의 보고와 유사하였으나 입장과 입폭은 낮은 부의 상관을 나타내어 차이가 있었다. 입형 관련 형질은 다수 유전자에 의해 지배되는 양적 형질이므로 환경의 영향 및 형질들 간의 상호작용에 따라 유전자의 효과가 복잡하게 나타난다는 보고[1, 19]로 볼 때, 환경적인 영향이 높게 작용하였을 것으로 생각된다.
- 57%로 가장 높았다. 완전립율은 평균치에 대한 정의 잡종강세성은 3(밀양165호X남천벼) 조합이 16.11%로 가장 높았으며, 9(장령도X고시히까리)조합의 순으로 나타났다. 부의 잡종강세성은 8(일미벼X신동진벼) 조합이 -6.
- 08%로 가장 높았다. 우수친에대한 정의 잡종강세성은 11(동진찰벼X고시히까리)조합이 10.83%로 가장 높았으며, 부의 잡종강세성은 8(일미벼X신동진벼) 조합이 -9.99%로 가장 높았다. 1수립수는 heterosis에서 정의 잡종강세성은 14(일미벼X동진찰벼)조합이 41.
- 99%로 가장 높았으며 천립중, 완전립율의 순으로 나타났다. 유전력 이 높은 형질은 교잡육종의 측면에 중요한 지표가 될 수 있으며, 유전력이 높은 1 수립 수와 천립중과 같은 형질은 환경적인 영향이 상대적으로 적었음을 나타내었고 대체로 벼 교배친이 Fi세대에 비하여 높은 유전력을 나타내었다. 이러한 현상은 각 교배친들의 유전적 특성이 뚜렷하여 고정도가 안정된 집단으로 평가된다.
- 그러나 입장과 입 폭은 유전 분산이 매우 낮아 환경의 영향이 크게 작용한 것으로 생각된다. 유전력은 1수립수가 97.99%로 가장 높았으며 천립중, 완전립율의 순으로 나타났다. 유전력 이 높은 형질은 교잡육종의 측면에 중요한 지표가 될 수 있으며, 유전력이 높은 1 수립 수와 천립중과 같은 형질은 환경적인 영향이 상대적으로 적었음을 나타내었고 대체로 벼 교배친이 Fi세대에 비하여 높은 유전력을 나타내었다.
- 이들 3형질은 환경분산이 유전 분산에 비하여 미미한 수치를 보였다. 유전력은 형질 모두에서 50.55~98.18%로 높은 경향을 보였으나 1수립수가 98.18% 로 가장 높았고 천립중이 93.61%, 완전립율이 82.88%의 순이었다.
- 입장은 양친평균치에 대한 heterosis에서 정의 잡종강세 성은 1(밀양165호X장령도)조합이 13.33%로 가장 높았으며 다음이 6(일미벼X밀양165호)조합의 순으로 나타났으며, 부의 잡종강세 성은 2(밀양165호X일미벼)조합이 -8.82%로 가장 높았다. 우수친에 대한 heterobeltiosis에서 정의 잡종 강세 성은 평균치에 대한 잡종강세와 마찬가지로 1(밀양165호X장령도) 조합이 8.
- 전체적으로 살펴보면 조합에 따라 잡종강세의 경향이 매우 다양하게 나타났으며 유전성향도 매우 변화가 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 입중과 입장의 유전에 대해 Lee[16] 는 조합에 따라 부분우성, 초월우성적 유전현상을 보고하였으며 Somirith et al[25]은 유전자의 상가적 작용와 부분 우성에 의해 나타난다고 하였다.
- 입형 관련 형질은 다수 유전자에 의해 지배되는 양적 형질이므로 환경의 영향 및 형질들 간의 상호작용에 따라 유전자의 효과가 복잡하게 나타난다는 보고[1, 19]로 볼 때, 환경적인 영향이 높게 작용하였을 것으로 생각된다. 천립중과 1수립수간에는 유의성은 없었으나 부의 상관을 보여 1 수립 수가 높을수록 천립중이 낮아지는 경향이었음을 알 수 있었다. 이는 수량 구성요소에서 천립중의 영향이 낮아진다는 Choi[4]의 보고와는 유사한 경향을 나타내었다.
후속연구
- 따라서 종자특성에 대해 많은 polygene의 지배에 의한 유전성이 환경적 특성에 따라 다양한 변이를 보여 그 유전양상을 해석하기가 쉽지 않다는 것을 알 수 있었다. 그러나 수량형질인 1수립수와 품질관련 형질인 완전립율이 높은 유전력을 보였다는 점과 이러한 1 수립 수와 완전립율간에 교배친에서의 상관관계에 비하여 F1의 상관관계에서 낮은 상관치를 보였으나 정의 상관성을 나타내었다는 점에서 중요한 의미를 가지며 수량특성과 품질 특성 간의 상관에 대한 지속적인 연구가 시급하다고 생각된다..
- 52%로 가장 높았다. 따라서 천립중과 1수립수에서 우수한 잡종강세 성을 보인 11(동진찰벼X고시히까리)조합과 품질관련 특성 인완전립율에서 우수한 잡종강세성을 보인 3(밀양165호X남천벼) 조합에 대한 연구가 필요하다고 생각된다.
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