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내병성 자포니카 벼 계통 육성과 저항성 유전자 집적효과
Development of Disease-resistant Japonica Rice Varieties and Effects of Pyramiding Resistance Genes 원문보기

Korean journal of crop science = 韓國作物學會誌, v.65 no.4, 2020년, pp.314 - 326  

김우재 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과) ,  백만기 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과) ,  박현수 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과) ,  이건미 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과) ,  이창민 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과) ,  김석만 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과) ,  조영찬 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과) ,  서정필 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과) ,  정오영 (농촌진흥청 국립식량과학원 작물육종과)

초록
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본 연구는 유전자의 확대와 집적을 통해 벼 흰잎마름병균 K3a에 대응하는 저항성 계통을 육성하였고 육성계통에 대한 육종과정, 병 저항성반응을 분석하여 저항성 계통의 기초자료와 재배 효과를 제공하여 우수한 벼 흰잎마름병 저항성 품종 개발에 활용하고자 실험을 수행하였다. 벼 흰잎마름병 저항성 Xa3 유전자를 가지고 있는 중만생 자포니카 품종 황금누리를 반복친으로, Xa21 유전자를 가진 중만생 인디카 근동질유전자계통 IRBB21을 수여친으로 인공교배 후 3번 여교배하여 ABLs21을 얻었다. 생물검정과 분자표지검정을 활용하여 저항성 유전자 Xa3, Xa21이 집적을 확인하였다. ABLs21이 보유한 저항성 유전자는 분자표지 9643.T4 (Xa3), U1/I1 (Xa21)로 PCR 한 결과 모두 증폭되어 저항성 유전자를 가지는 것으로 확인되었다. ABLs21과 모부본의 벼 흰잎마름병 레이스에 대한 저항성 반응은 황금누리, IRBB3가 K1, K2, K3 레이스에 저항성 반응을 보였지만 K3a, K4, K5에는 감수성 반응을 나타냈다. IRBB21은 K1에 감수성 반응이었고 K2~K5에는 저항성 반응이었다. K3a 레이스 균주 접종 시 유묘단계에서 황금누리, IRBB21, ABL21-1, 분얼단계에서 황금누리, IRBB21, 성체단계에서 황금누리가 감수성 반응이었다. ABL21-1은 분얼단계에서 중도저항성을, 성체단계에서 저항성 반응을 나타냈다. K3a 레이스 18개 균주 접종 결과 ABL21-1은 각각의 수여친보다 병반길이와 표준편차가 작아 안정적인 저항성을 보여주었다. 18개 균주 각각의 반복간 병반길이의 유의차는 없어 균주의 병원성은 안정적이었으며 군집분석 결과 HB4032 균주의 병원력이 가장 큰 것으로 나타났다. ABLs21의 분자표지 다형성은 63.2%이며 평균 86.1 cM의 염색체단편이 이입되었다. ABLs21의 Xa21 유전자 부위로 추정되는 곳에 수여친의 염색체단편 이입이 일어났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was carried out to develop a resistant variety against the K3a race of bacterial blight, Xanthomonas oryzae pv. oryzae, through expansion and pyramiding of resistance genes. To develop an elite bacterial blight-resistant cultivar, the breeding process and bacterial blight resistance react...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구는 유전자의 확대와 집적을 통해 벼 흰잎마름병에 대응하는 저항성 계통을 육성하고, 육성계통에 대한 주요 농업형질, 벼 흰잎마름병원균 저항성반응, 염색체 단편 이입을 분석하여 저항성 품종 육종에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
  • 본 연구는 유전자의 확대와 집적을 통해 벼 흰잎마름병균 K3a에 대응하는 저항성 계통을 육성하였고 육성계통에 대한 육종과정, 병 저항성반응을 분석하여 저항성 계통의 기초자료와 재배 효과를 제공하여 우수한 벼 흰잎마름병 저항성 품종 개발에 활용하고자 실험을 수행하였다. 벼 흰잎마름병 저항성 Xa3 유전자를 가지고 있는 중만생 자포니카 품종 황금누리를 반복친으로, Xa21 유전자를 가진 중만생 인디카 근동질유전자계통 IRBB21을 수여친으로 인공교배 후 3번 여교배하여 ABLs21을 얻었다.
  • 따라서 병 전파 지연, 병원균 집단의 안정화 및 단일 저항성 유전자 품종의 지속성을 위해 다양한 저항성 유전자를 가진 품종을 육성하고 재배하여야 할 것으로 보인다. 이에 맞춰 본 연구는 저항성 유전자 확대를 위해 저항성 유전자가 다양한 인디카와의 원연교배를 수행하고 전통육종과 분자육종을 활용하여 우리나라에 적합한 자포니카 품종을 개발하는데 노력하였다.

가설 설정

  • z) All isolates infringe the Xa3 gene.
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