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문제 정의
- 그러나 기존의 판별품종은 유전자형이 연구된 바 없어 새로운 레이스 출현이나 병 저항성 붕괴 등에 대하여 과학적으로 분석하여 신속하게 대처하기가 어려웠다. 따라서 이 연구에서는 유전자형이 밝혀진 단인자 저항성 계통과 우리나라에서 수집된 200개 균주의 병원성 반응을 분석하여, 새로운 판별 품종 시스템의 필요성을 제시하였다. 또한, 24개의 단인자 저항성 계통의 병원성 반응을 통해 9개의 대표 저항성 유전자를 선발하였으며, 이에 따른 10개의 대표균주 그룹과 그 저항성 반응을 인덱스화 하고 30개의 한국형 대표균주를 선발하였다.
제안 방법
- 0−2는 저항성, 3은 중도(저항성)이병성, 4−5는 이병성으로 구분하여 단계별로 조사하여 최종 0−3은 저항성(R)으로, 4−5는 이병성(S)으로 판정하였다.
- 단인자 저항성 계통의 대표유전자형 선발. 24개 단인자 저항성 계통에 대한 200개 벼 도열병 균주의 병원성검정결과를 이용하여 NTSYSpc version 2.2 program으로 group을 분류하고, 각 group내에서는 저항성(0, 1, 2), 중도저항성(3), 이병성(4, 5)으로 나누어 중도 저항성 판정비율이 낮고, R 또는 S 반응이 비교적 뚜렷하며, Cho 등 (2005)이 보고한 우리나라 품종의 저항성 유전자를 고려하여 대표유전자형으로 선정하였다.
- 각각의 벼 종자는 미리 발아시켜 15 × 8 × 15 cm의 플라스틱 포트에 포트 당 5립씩 두 줄로 파종하였다.
- 살균된 봉을 이용하여 균사절편을 마쇄한 후 그 현탁액을 쌀겨배지에 부어 접종한 후 26℃ 항온기내에서 7일간 배양하였다. 균사가 쌀겨배지 표면에 가득 자라게 한 후, 살균된 고무 브러시를 이용하여 기중 균사를 제거하고 샤레 뚜껑을 열어 형광등 50 cm 하단에 치상, 3일간 지속적으로 빛을 조사하여 분생포자를 형성시켰다. 접종원 준비는 형성된 분생포자가 형성된 쌀겨배지에 Tween 20(5,000배액)을 붓고 고무 브러시를 이용하여 긁어낸 후 거즈로 걸러, 포자 농도를 광학현미경 100배에서 시야 당 20−50개로 조절하여 포자현탁액으로 만들었다.
- 단인자 저항성 계통에 대한 우리나라 균주의 병원성 반응 분석. 병원성을 기준으로 200개 균주를 분류하면 coefficient 0.
- 사용균주. 도열병균은 1984년도부터 2002년까지 수집, 보관된 균주 중 레이스별로 병원성이 안정적이며, 균주 상태가 신선한 균주를 선발하여 총 200개 균주를 대상으로 병원성 검정을 실시하였다. 한국 판별품종 체계를 이용하여 판별된(Lee 등, 1987) 31개 레이스별 해당 균주를 선발하였는데, 이는 국립식량과학원 작물환경과에 장기 보존된 균주를 사용하였다(Table 1).
- 이는 병원균이 기본적으로 가지고 있는 반복유전자나 생존에 필요한 유전자에 대한 분석이지 병원성을 결정하는 비병원성 유전자에 의한 분류가 아니기 때문으로 해석된 바 있다. 따라서 이 연구에서는 벼 포장에서 채집한 균주를 기존의 판별품종 시스템에 적용하여 레이스를 구분하고, 또다시 단인자 저항성 계통에 대한 병원성 반응으로 대표균주를 선정하였다. 이 과정 중에 벼의 단인자 저항성 계통 중 대표성이 있는 유전자형이 어떤 것인지를 분석하였다.
- 분생포자 형성. 병원균 포자형성을 위하여 쌀겨배지(rice polish agar: 쌀겨 20 g, 설탕 20 g, 한천 20 g, 증류수 1 l)를 약 40 ml씩 직경 9 cm 사례에 분주하여 굳힌 다음, 감자한천배지(potato dextrose agar)에서 10일 정도 자란 균총 절편을 2 ml의 살균 증류수에 떼어 넣었다. 살균된 봉을 이용하여 균사절편을 마쇄한 후 그 현탁액을 쌀겨배지에 부어 접종한 후 26℃ 항온기내에서 7일간 배양하였다.
- 우리나라 균주집단에 대한 단인자 저항성 계통의 병원성 반응 분석. 균주집단에 대한 단인자 저항성 계통별 병원성 반응 정도는 매우 명료하게 그룹이 구분되었다(Fig.
- 2). 우선, 병원성에 따른 분류와 판별품종을 이용한 레이스 구분의 연관관계를 살펴보았다. 39개 그룹 중 가장 큰 비중을 차지하고 있는 그룹 29에서 그 구성을 살펴보면, KI-101 1개, KI-1113 1개, KI-1117a 1개, KI201 1개, KI-205 1개, KI-405 1개, KJ-101 3개, KJ-103 1개, KJ-105 6개, KJ-107 8개, KJ-201 1개, KJ-203 2개, KJ301 1개, KJ-301 2개, KJ-401 2개였다.
- 따라서 이 연구에서는 벼 포장에서 채집한 균주를 기존의 판별품종 시스템에 적용하여 레이스를 구분하고, 또다시 단인자 저항성 계통에 대한 병원성 반응으로 대표균주를 선정하였다. 이 과정 중에 벼의 단인자 저항성 계통 중 대표성이 있는 유전자형이 어떤 것인지를 분석하였다. 이는 향후에 새로운 판별품종 체계를 설계하는데 중요한 기초자료로 이용할 것이며, 나아가 실제로 육종가들이 매년 저항성 육성계통 조합을 구성하는 등 효과적인 저항성 품종 육종 프로그램에 중요한 기초 자료를 제시하고자 한다.
- 이들 대표 균주의 저항성 반응을 기준으로 작성된 인덱스(Table 5)는 신품종의 저항성을 판별할 수 있는 기준이 될 수 있다. 이 연구에서 선발된 10개 그룹과 대표균주는 병원성 반응을 균주와 기주의 병원성 요인에 초점을 맞춰 이해하기 수월하도록 구성하였다. 향후 저항성 검정에 사용하면 병이 일어나는 요인을 양쪽의 병원성 요인에 기반하여 연구할 수 있을 것이다.
- 이 연구에서 선발된 9개의 저항성 유전자의 유효성을 예측하기 위해 다른 나라의 균주판별 시스템과 비교해 보았다(Hayashi와 Fukuta, 2009). 이 연구와 유사한 테마로 단인자 저항성을 이용한 일본 균주의 판별 시스템이 일본의 JIRCAS에서 만들어진 바 있어 우리 연구 결과를 비교, 분석해 보았다. JIRCAS는 단인자 저항성 계통을 5개 그룹으로 나누고 있다.
- 접종원 준비는 형성된 분생포자가 형성된 쌀겨배지에 Tween 20(5,000배액)을 붓고 고무 브러시를 이용하여 긁어낸 후 거즈로 걸러, 포자 농도를 광학현미경 100배에서 시야 당 20−50개로 조절하여 포자현탁액으로 만들었다.
- 병원균 접종 및 발병 조사 기준. 접종은 준비한 포자 현탁액을 50 ml 시험관에 넣어 특별 제작한 유리 스프레이를 이용하여 안개처럼 작은 물입자로 분사되도록 압력을 조절하여 포트 당 약 25 ml씩 잎에 골고루 분무 접종하였다. 접종된 벼는 26℃ 포화습도 접종상에 넣어 24시간 습실처리하고 다음날 온실로 옮긴 후 습도를 보완시켜 7일간 정치하여 발병시켰다.
- 파종 토양은 시중에서 판매하는 벼 못자리용 육묘상토(질소전량 800−2,500 mg/kg, 유효인산 150−650 mg/l, EC 2.0 dS/m 이하)를 이용하여 온실에서 약 20일간 3−4엽기까지 육묘하였다.
- 한국 판별품종과 단인자 저항성 계통 간 병원형 비교. 도열병균의 레이스 구분은 1980년부터 지금까지 사용하고 있는 도열병균 판별품종은 4개의 japonica 품종과 1개의 indica 품종과 3개의 통일형(indica × japonica) 품종으로 이루어져 있고, 이에 따라 크게 KI-race와 KJ-race로 구분하고 있다(Lee 등, 1987).
대상 데이터
- 이를 토대로 9개 그룹 대표 저항성 유전자를 가진 계통에 대해 병원성 반응이 규칙적인 10개 그룹의 52개 균주를 대표 균주 후보군으로 선발하였다(Table 5). 10개 그룹에서 하나 이상, 중도저항성 반응이 없거나 최소한으로 나타나는 균주들을 우선적으로 고려하여 30개의 우리나라 대표균주를 선발하였다. 이들 대표 균주의 저항성 반응을 기준으로 작성된 인덱스(Table 5)는 신품종의 저항성을 판별할 수 있는 기준이 될 수 있다.
- 이 연구에서는 앞서 24개의 단인자 저항성 계통을 대표하는 9개 그룹의 대표 유전자를 그룹별로 하나씩 선별하였다. 대표 유전자는 각 그룹내에서는 중도 저항성 판정 비율이 낮고 R 또는 S 반응이 비교적 뚜렷하며 Cho 등(2005)이 보고한 우리나라 품종의 저항성 유전자를 고려하여 선정하였다. 이를 토대로 9개 그룹 대표 저항성 유전자를 가진 계통에 대해 병원성 반응이 규칙적인 10개 그룹의 52개 균주를 대표 균주 후보군으로 선발하였다(Table 5).
- 따라서 이 연구에서는 유전자형이 밝혀진 단인자 저항성 계통과 우리나라에서 수집된 200개 균주의 병원성 반응을 분석하여, 새로운 판별 품종 시스템의 필요성을 제시하였다. 또한, 24개의 단인자 저항성 계통의 병원성 반응을 통해 9개의 대표 저항성 유전자를 선발하였으며, 이에 따른 10개의 대표균주 그룹과 그 저항성 반응을 인덱스화 하고 30개의 한국형 대표균주를 선발하였다. 이 연구는 향후 도열병 저항성 검정 및 벼 신품종 육종에 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.
- 품종 및 계통. 본 시험에 이용된 단인자 계통은 국제 미작연구소(IRRI)에서 중국 자포니카 이병성 품종 LTH(Lijianxintuanheigu) 유전자 배경에 단일 저항성 유전자를 도입하여 육성한 24계통을 이용하였다(Tsunematsu 등, 2000) (Table 2).
- 분류 동정된 레이스 중 분포 비율이 많은 레이스는 해당 균주를 지역별, 품종별로 안배하여 10개 이상씩을 선정 하였고, 분포 비율이 적은 레이스는 1−9개의 균주를 선정하여 실험에 이용하였다.
- 도열병균의 레이스 구분은 1980년부터 지금까지 사용하고 있는 도열병균 판별품종은 4개의 japonica 품종과 1개의 indica 품종과 3개의 통일형(indica × japonica) 품종으로 이루어져 있고, 이에 따라 크게 KI-race와 KJ-race로 구분하고 있다(Lee 등, 1987). 실제로 한국 균주집단을 우점하고 있는 레이스는 KJ-race이지만(Lee 등, 2010) 대표균주를 선발하기 위하여 이 연구에서는 KI-race 92개, KJrace 117개를 포함하였다. 3주까지 육묘한 벼 잎에 스프레이 접종하고 1주일 후에 나타난 병반의 모양과 개수를 기반으로 병반의 severity를 조사한 결과 단인자 저항성 계통들은 크게 9개의 그룹으로 나눌 수가 있었다(Fig.
- 대표 균주는 실험의 편의성과, 결과의 신뢰성, 안정적인 병원성을 고려하여 우리나라에서 대표적으로 저항성 검정에 쓰일 균을 선발한 것이다. 이 연구에서는 앞서 24개의 단인자 저항성 계통을 대표하는 9개 그룹의 대표 유전자를 그룹별로 하나씩 선별하였다. 대표 유전자는 각 그룹내에서는 중도 저항성 판정 비율이 낮고 R 또는 S 반응이 비교적 뚜렷하며 Cho 등(2005)이 보고한 우리나라 품종의 저항성 유전자를 고려하여 선정하였다.
- 대표 유전자는 각 그룹내에서는 중도 저항성 판정 비율이 낮고 R 또는 S 반응이 비교적 뚜렷하며 Cho 등(2005)이 보고한 우리나라 품종의 저항성 유전자를 고려하여 선정하였다. 이를 토대로 9개 그룹 대표 저항성 유전자를 가진 계통에 대해 병원성 반응이 규칙적인 10개 그룹의 52개 균주를 대표 균주 후보군으로 선발하였다(Table 5). 10개 그룹에서 하나 이상, 중도저항성 반응이 없거나 최소한으로 나타나는 균주들을 우선적으로 고려하여 30개의 우리나라 대표균주를 선발하였다.
- 도열병균은 1984년도부터 2002년까지 수집, 보관된 균주 중 레이스별로 병원성이 안정적이며, 균주 상태가 신선한 균주를 선발하여 총 200개 균주를 대상으로 병원성 검정을 실시하였다. 한국 판별품종 체계를 이용하여 판별된(Lee 등, 1987) 31개 레이스별 해당 균주를 선발하였는데, 이는 국립식량과학원 작물환경과에 장기 보존된 균주를 사용하였다(Table 1). 분류 동정된 레이스 중 분포 비율이 많은 레이스는 해당 균주를 지역별, 품종별로 안배하여 10개 이상씩을 선정 하였고, 분포 비율이 적은 레이스는 1−9개의 균주를 선정하여 실험에 이용하였다.
데이터처리
- 국내 도열병 균주의 병원성 유사도 분석. 200개 사용 균주의 병원성을 24개 단인자 저항성 계통을 대상으로 검정한 후 얻은 data는 NTSYSpc version 2.2 program을 이용하여 similarity 분석과 SHAN clustering을 통해 병원성 유사도를 분석하고 grouping하였다. 대표 유전자형 group은 coefficient 0.
- 이 연구에서 선발된 9개의 저항성 유전자의 유효성을 예측하기 위해 다른 나라의 균주판별 시스템과 비교해 보았다(Hayashi와 Fukuta, 2009). 이 연구와 유사한 테마로 단인자 저항성을 이용한 일본 균주의 판별 시스템이 일본의 JIRCAS에서 만들어진 바 있어 우리 연구 결과를 비교, 분석해 보았다.
이론/모형
- 발병조사는 식물체 전체 잎에 형성된 병반형 및 병반수를 계수하여 IRRI의 조사 기준(Bandong과 Ou, 1966)에 따라 발병지수 0−5로 조사하였다.
성능/효과
- 1). 24개의 단인자 저항성 계통에 대한 병 반응은 NTSYS 분석으로 그 결과를 도식화 할 수 있었으며, 200개 균주에 대한 저항성 반응의 유사도에 따라 9개의 그룹으로 나눌 수 있다(coefficient = 0.83). 각각의 단인자 저항성 계통에 대한 200개 균주의 개별 저항성 검정 결과를 살펴보면, 우리나라 균주집단에 대해 저항성이 강한 것과 감수성인 것을 나누어 볼 수 있다(Table 3).
- 실제로 한국 균주집단을 우점하고 있는 레이스는 KJ-race이지만(Lee 등, 2010) 대표균주를 선발하기 위하여 이 연구에서는 KI-race 92개, KJrace 117개를 포함하였다. 3주까지 육묘한 벼 잎에 스프레이 접종하고 1주일 후에 나타난 병반의 모양과 개수를 기반으로 병반의 severity를 조사한 결과 단인자 저항성 계통들은 크게 9개의 그룹으로 나눌 수가 있었다(Fig. 1). 여기서 중요한 것은 단인자 저항성 유전자에 대한 반응으로 나뉜 그룹들은 이제까지 사용하던 한국형 판별품종에 의한 레이스 반응 그룹과는 일치하지 않는다는 것이다.
- 39개 그룹 중 가장 큰 비중을 차지하고 있는 그룹 29에서 그 구성을 살펴보면, KI-101 1개, KI-1113 1개, KI-1117a 1개, KI201 1개, KI-205 1개, KI-405 1개, KJ-101 3개, KJ-103 1개, KJ-105 6개, KJ-107 8개, KJ-201 1개, KJ-203 2개, KJ301 1개, KJ-301 2개, KJ-401 2개였다. KJ-105, KJ-107이 다른 레이스보다 많지만 전체적으로는 다양한 레이스가 고르게 선발되었음을 알 수 있었다. 즉, 기존의 판별품종 시스템을 이용한 레이스 구분이 단인자 저항성 유전자에 대한 반응과는 일치하지 않음을 보여주었다.
- 우리나라 균주집단에 대한 단인자 저항성 계통의 병원성 반응 분석. 균주집단에 대한 단인자 저항성 계통별 병원성 반응 정도는 매우 명료하게 그룹이 구분되었다(Fig. 1). 24개의 단인자 저항성 계통에 대한 병 반응은 NTSYS 분석으로 그 결과를 도식화 할 수 있었으며, 200개 균주에 대한 저항성 반응의 유사도에 따라 9개의 그룹으로 나눌 수 있다(coefficient = 0.
- 특히 Pi zt는 우리나라 균주에 대해서 매우 강력한 저항성 유전자로 꼽을 수 있다. 그룹 II는 IRBL z-Fu(Pi z)만이 속하였고 이 그룹에 대해서는 균주의 47%가 저항성을 보이고 35%가 감수성을 보였다. 그룹 II는 중도저항성을 보이는 균주가 19%나 있었다.
- 그룹 IV에는 IRBL 1-CL(Pi 1), Tsuyuake(Pi km), IRBLkh-K3(Pi kh)가 속하였으며, 39−45% 균주에 저항성을 보이며, 37−57%에 감수성을 보였다.
- 이들 중에는 Pi ta2가 Pi ta보다 높은 저항성을 보였다. 그룹 VII에는 IRBL 7-M(Pi 7(t)), IRBLk-ka(Pi k), IRBLkp-K60(Pi kp)가 속하는데, 이 그룹은 저항성과 감수성 반응이 뚜렷한 그룹 중의 하나로 중도저항성이 4% 미만이었으며, 감수성 반응이 58-77%로 우리나라 균주들은 절반 이상이 이 계통들에 병을 낼 수 있는 것으로 나타났다. 그룹 VIII에는 IRBLb-B(Pi b)와 IRBL12-M(Pi 12(t))가 속하였는데 우리나라 균주의 63−78%가 이 계통에 병을 일으켰다.
- 그룹 V에는 IRBLks-S(Pi ks), IRBLks-F5(Pi ks)가 속하였고, 균주의 23−36%가 저항성을 보였으며, 20% 가량은 중도저항성을 보였는데, 9개 그룹 중 가장 중도저항성이 많이 나타난 그룹으로 Pi ks 유전자에 대한 반응이 뚜렷하지 않다고 할 수 있다.
- 그에 비해 그룹 18−39가 속하는 대그룹은 상대적으로 그룹 내 구성원들의 유사도가 높았다. 그룹의 구성도3개 이하의 소수 균 그룹은 이들 중 절반을 차지하고, coefficient 0.7에서 4개의 소그룹으로 재구성될 수 있었다. 우리나라 균주 전체적으로 보면 2/3가 그룹 18−39에 속하며, 서로 유사도가 높은 균주가 다수 존재하지만, 1/3은 상이한 균주들이 공존하고 있음을 알 수 있었다.
- 이러한 상이점은 지역별 균주집단의 분석과 그 군집을 이용한 새로운 판별시스템이 필요함을 보여주고 있다. 그리고 이 연구에서 선발된 대표저항성 유전자는 금후 병저항성 육종 방향 설정과 유용유전자형 해석 및 도입에 중요하게 쓰일 것이며, 대표 균주는 신품종 육성 시 저항성 검정용 대표균주로 유용하게 쓰일 수 있음을 보여주고 있다. 금후에 이 연구결과는 우리나라 판별품종을 재선정하고 시스템을 다시 만들어나가는데 중요한 기본 자료가 될 것으로 확신한다.
- 이는 이러한 유전자는 우리나라 벼 품종 육성에 이용된 일본 품종 ‘신2호’(Pi sh), ‘추청벼’와 ‘Aichiasahi’(Pi a) 등으로부터 오래 전에 도입되었거나, 일본 도입품종 ‘추청벼’가 40여년 동안 광범위하게 재배되어 이에 맞추어서어온 유전자로서 이에 맞추어서 도열병균의 비병원성 유전자가 이미 소실되어 비교적 넓은 면적으로 균의 밀도가 정착되어 있는 것으로 생각된다. 본 연구에서 한 가지 흥미로운 점은 Pi ta, Pi ks 및 Pi sh 등 3개 유전자는 서로 다른 donor로부터 육성된 동일 유전자의 단인자 저항성 계통이 두개씩 육성되었지만, 두 계통간 반응이 약간 다르게 나타났다. 이는 저항성 유전자와 비병원성 유전자간의 상호작용 외에도 유전자를 도입한 donor가 달라서 나탈날 수 있는 경우로서, 저항성 유전자가 도입된 부분의 차이, 그에 따른 유전자 발현 활성의 차가 존재할 수 있음을 보여주는 예이다.
- 우리나라 균주 전체적으로 보면 2/3가 그룹 18−39에 속하며, 서로 유사도가 높은 균주가 다수 존재하지만, 1/3은 상이한 균주들이 공존하고 있음을 알 수 있었다.
- 흥미로운 것은 세 균주의 판별품종에 의한 레이스가 다 다르다는 것이다. 위의 결과로 미루어보아, 품종의 저항성과 균주의 병원성은 현재 진행형으로 진화 중인 것으로 보인다.
- 우리나라 균주 전체적으로 보면 2/3가 그룹 18−39에 속하며, 서로 유사도가 높은 균주가 다수 존재하지만, 1/3은 상이한 균주들이 공존하고 있음을 알 수 있었다. 이런 사실들로 미루어보아, 우리나라 균주집단은 환경에 빠르게 적응하면서도 다양성을 일정 수준 유지하여 발병 환경이 변화하였을 때에도 대처가 가능한 것으로 생각되었다.
- 표준편차가 높은 것은 그만큼 광범위하게 병원형이 존재하고 있기 때문인 것으로 보인다. 전체 균주 중 24개 단인자 저항성 계통에 병을 하나도 내지 못한 균주가 1개 존재하지만, 모든 계통에 병을 낸 균주는 하나도 없었다. 그리고 23개 계통에 병원성을 나타낸 균주 3개에 대해 저항성을 보인 계통은 각각 달랐다.
- KJ-105, KJ-107이 다른 레이스보다 많지만 전체적으로는 다양한 레이스가 고르게 선발되었음을 알 수 있었다. 즉, 기존의 판별품종 시스템을 이용한 레이스 구분이 단인자 저항성 유전자에 대한 반응과는 일치하지 않음을 보여주었다. 이로서 저항성 유전자원을 고려한 새로운 판별품종을 개발하는 것이 필요하다고 할 수 있다.
후속연구
- 따라서 이러한 사례를 반복하지 않기 위하여 전국에서 벼 도열병균의 모니터링이 지속적으로 이루어져야 한다. 그리고 국내 도열병 균주에 의해 구분된 품종의 유전자형은 좀 더 계획적이고 과학적인 국가 벼 신품종 육종프로그램뿐 아니라, gene rotation이나 multi-line breeding 등의 방제 프로그램에 중요한 기본 자료를 제시하여야 한다.
- 그리고 이 연구에서 선발된 대표저항성 유전자는 금후 병저항성 육종 방향 설정과 유용유전자형 해석 및 도입에 중요하게 쓰일 것이며, 대표 균주는 신품종 육성 시 저항성 검정용 대표균주로 유용하게 쓰일 수 있음을 보여주고 있다. 금후에 이 연구결과는 우리나라 판별품종을 재선정하고 시스템을 다시 만들어나가는데 중요한 기본 자료가 될 것으로 확신한다.
- 또한, 24개의 단인자 저항성 계통의 병원성 반응을 통해 9개의 대표 저항성 유전자를 선발하였으며, 이에 따른 10개의 대표균주 그룹과 그 저항성 반응을 인덱스화 하고 30개의 한국형 대표균주를 선발하였다. 이 연구는 향후 도열병 저항성 검정 및 벼 신품종 육종에 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.
- 이상의 결과에서 후일 판별품종을 선정할 때에 동일 유전자라 할지라도 효과가 다르게 발현될 수 있다는 사실을 충분히 고려해야 할 것이다. 이 연구에서 밝혀진 품종별 분류는 새로운 균주판별시스템에 적용될 수 있다고 판단된다.
- 이 과정 중에 벼의 단인자 저항성 계통 중 대표성이 있는 유전자형이 어떤 것인지를 분석하였다. 이는 향후에 새로운 판별품종 체계를 설계하는데 중요한 기초자료로 이용할 것이며, 나아가 실제로 육종가들이 매년 저항성 육성계통 조합을 구성하는 등 효과적인 저항성 품종 육종 프로그램에 중요한 기초 자료를 제시하고자 한다.
- 이는 저항성 유전자와 비병원성 유전자간의 상호작용 외에도 유전자를 도입한 donor가 달라서 나탈날 수 있는 경우로서, 저항성 유전자가 도입된 부분의 차이, 그에 따른 유전자 발현 활성의 차가 존재할 수 있음을 보여주는 예이다. 이상의 결과에서 후일 판별품종을 선정할 때에 동일 유전자라 할지라도 효과가 다르게 발현될 수 있다는 사실을 충분히 고려해야 할 것이다. 이 연구에서 밝혀진 품종별 분류는 새로운 균주판별시스템에 적용될 수 있다고 판단된다.
- 그에 비해 단인자 저항성 계통을 이용한 병원성 검정은 도열병의 발병 메커니즘의 이해를 도우면서 우리나라 균주와 도열병 유전자형과의 친화성, 비친화성 등 상관관계를 뚜렷하게 알 수 있으며 새로운 품종의 저항성 검정 data를 얻었을 때에도 포장에서의 저항성 지속 여부를 예측할 수도 있다. 이에 기반하여 반대로 균주 측면에서 보면, 우리나라 균주의 병원성별 grouping 한 것으로부터 병원성이 안정적인 대표 균주를 선발하면 향후의 새로운 육성 라인들의 광범위하 저항성 품종 육성 등에 이용할 수 있으며 포장에서의 병 발생 기작의 규명 차원에서도 많은 기여를 할 수 있을 것이다.
- 이 연구에서 선발된 10개 그룹과 대표균주는 병원성 반응을 균주와 기주의 병원성 요인에 초점을 맞춰 이해하기 수월하도록 구성하였다. 향후 저항성 검정에 사용하면 병이 일어나는 요인을 양쪽의 병원성 요인에 기반하여 연구할 수 있을 것이다.
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