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벼의 이상적인 초형에 관여하는 QTL 분석
QTL Analysis of Concerned on Ideal Plant Form in Rice 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.30 no.2, 2017년, pp.213 - 218  

정일경 (대구가톨릭대학교 생명공학과) ,  김경민 (경북대학교 농업생명과학대학 응용생명학부)

초록
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본 실험은 청청과 낙동 조합을 약배양하여 육성한 120 계통을 이용하여 이상적인 초형에 관련된 간장, 수장, 개체당 이삭수에 대한 QTLs를 분석하고 탐색된 QTLs은 다음과 같은 결과를 얻었다. 모부본인 청청과 낙동의 간장의 평균은 $75.3{\pm}6.72cm$, 수장의 평균은 $20.6{\pm}2.08cm$이었으며 개체당 이삭수의 평균은 $16.0{\pm}2.37$개로 나타났다. 120 계통의 CNDH의 간장의 평균은 $71.6{\pm}17.38cm$였으며, 수장의 평균은 $20.3{\pm}2.24cm$였으며 개체당 이삭수의 평균은 $16.1{\pm}7.17$개로 나타났다. 이에 대한 CNDH 계통의 빈도분포표의 곡선은 정규분포에 가까운 연속변이를 나타내었다. 간장, 수장, 개체당 이삭수 QTL 분석결과 간장에서 1번 염색체의 qPlL1-1, qPlL1-2, 5번 염색체의 qPlL5, 수장에서 2번 염색체의 qPL2, 3번 염색체의 qPL3, 10번 염색체의 qPL10, 개체당 이삭수에서 1번 염색체의 qPN1-1, qPN1-2, 9번 염색체의 qPN9이 탐색되었다. 간장에 대한 QTL에서 5번 염색체의 LOD 값은 3.81, 상가적 값은 5.49였으며, 수장에 대한 QTL에서 2번 염색체의 LOD 값은 7.13, 상가적 값은 -2.58 이었으며, 3번 염색체의 LOD 값은 3.20, 상가적 값은 0.88로 나타났다. 개체당 이삭수에 대한 QTL에서 9번 염색체의 LOD 값은 4.27, 상가적 값은 -1.60으로 나타났다. 초형 관련 분석 결과에서 탐색된 9개 마커를 토대로 간장에 대한 RM5311, 수장에 대한 RM555, 개체당 이삭수에 대한 RM8111을 선발하여 모부본인 청청, 낙동을 기준으로 자포니카형 22 품종, 인디카형 12 품종에 다형성을 분석하였다. 그림4와 같이 청청과 낙동과 같은 밴드양상을 나타나거나 다른크기상태의 밴드양상을 나타내었다. 간장, 수장, 개체당 이삭수의 일치율은 각각 44.11%, 41.17%, 44.11%로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Rice is the staple food of at least half of the world's population. Due to global warming, the weather is difficult to forecast nowadays. Therefore, it is necessary to breed various breeding to respond to such changes in the environment. This study was conducted to analyze the QTL about plant form, ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • , 1996; Sasaki, 2001). 따라서 본 연구에서는 분자 유전학적 기법을 이용한 육종 연구의 효율성 증가를 위해서 벼의 유전자지도 작성을 통한 주요 농업형질인 간장, 수장, 개체당 이삭수 등의 양적 형질유전자좌를 탐색하고 MAS를 위한 마커 선발에 관련된 실험을 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
이상적인 초형은 무엇에 의해 결정되는가? 식물의 초형이라 하는 식물체 지상부의 구조는 생산성에 중요한 영향을 미친다. 이상적인 초형(ideotype)은 작물 육종의 중요 목표 중에 하나이며 이는 간장, 수장, 개체당 이삭수, 분얼자 및 엽신의 열 개 정도, 엽각 등에 의해 결정되게 된다(Guo et al., 2007; Jin et al.
여러 가지 품종을 육종하는 것이 필수적인 이유는? 벼는 한국뿐만 아니라 동아시아 지역과 동남아, 나아가 전 세계에서 옥수수와 밀에 이어 세 번째로 많이 재배하며 세계 인구의 과반수가 주식으로 먹는 중요한 작물이다. 최근 세계 인구의 증가, 경작지의 감소, 물 부족 현상, 증가하는 토양 염도, 살충제 저항성 해충과 병원균의 증가, 그리고 기후 변화와 중위도 지역에서의 연평균온도 상승으로 환경 변화를 예측하기가 어려워졌다(Khush, 1999; Lee et al., 2015).
벼는 어떤 작물인가? 벼는 한국뿐만 아니라 동아시아 지역과 동남아, 나아가 전 세계에서 옥수수와 밀에 이어 세 번째로 많이 재배하며 세계 인구의 과반수가 주식으로 먹는 중요한 작물이다. 최근 세계 인구의 증가, 경작지의 감소, 물 부족 현상, 증가하는 토양 염도, 살충제 저항성 해충과 병원균의 증가, 그리고 기후 변화와 중위도 지역에서의 연평균온도 상승으로 환경 변화를 예측하기가 어려워졌다(Khush, 1999; Lee et al.
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참고문헌 (16)

  1. Cho, Y.G., H.J. Kang, J.S. Lee, Y.T. Lee, S.J. Lim, H. Gauch and S.R. McCouch. 2007. Identification of quantitative trait loci in rice for yield, yield components, and agronomic traits across years and locations. Crop Sci. 47(6):2403-2417. 

  2. Guo, J., E.S. Seong, Y.H. Kim, H.J. Jo, J.H. Cho and M.H. Wang. 2007. Transformation of 'Ilmibyeo' using pCAMBIA 1300 and microstructural investigation of leaves. Korean J. Plant Res. 20(5):437-441. 

  3. Jin, J., W. Huang, J.P. Gao, J. Yang, M. Shi, M.Z. Zhu, D. Luo and H.X. Lin. 2008. Genetic control of rice plant architecture under domestication. Nature Genet. 40:1365-1369. 

  4. Khush, G.S. 1997. Origin, dispersal, cultivation and variation of rice. Plant Mol. Biol. 35(1-2):25-34. 

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  6. Lee, K.J., D.N. Nguyen, D.H. Choi, H.Y. Ban and B.W. Lee. 2015. Effects of elevated air temperature on yield and yield components of rice. Korean J. Agric. For. Meteorol. 17(2):156-164. 

  7. Lim, J., H. Yang, K. Jung, S. Yoo and N. Paek. 2014. Quantitative trait locus mapping and candidate gene analysis for plant architecture traits using whole genome re-sequencing in rice. Molecules and Cells 37(2):149-160. 

  8. Lu, C.F., L.S. Shen, Z. Tan, Y. Xu, P. He, Y. Chen and L. Zhu. 1996. Comparative mapping of QTLs for agronomic traits of rice across environments using a doubled haploid population. Theor. Appl. Genet. 93(8):1211-1217. 

  9. McCouch, S.R. 2008. Gene nomenclature system for rice. Rice 1(1):72-84. 

  10. Ookawa, T., T. Hobo, M. Yano, K. Murata, T. Ando, H. Miura and M. Matsuoka. 2010. New approach for rice improvement using a pleiotropic QTL gene for lodging resistance and yield. Nature Communications 1:132. 

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  12. Redona, E.D. and D.J. Mackill. 1998. Quantitative trait locus analysis for rice panicle and grain characteristics. Theor. Appl. Genet. 96(6):957-963. 

  13. Sasaki, T. 2001. The progress in rice genomics. Euphytica 118(2):103-111. 

  14. Tanksley, S.D. 1993. Mapping polygenes. Annu Rev Genet 27:205-233 (Volume publication). 

  15. Xiao, J., J. Li, L. Yuan and N. Iwata. 1996. Identification of QTLs affecting traits of agronomic in a recombinant inbred population derived from a subspecific rice cross. Theor. Appl. Genet. 92(2):230-244. 

  16. Zhang, L., J. Wang, J. Wang, L. Wang, B. Ma, L. Zeng, Y. Qi, Q. Li and Z. He. 2015. Quantitative trait locus analysis and fine mapping of the qPL6 locus for panicle length in rice. Theor. Appl. Genet. 128(6):1151-1161. 

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