초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
○ 벼 해충저항성 증진을 위한 흰등멸구 유전분석 및 분자마커 탐색
- 청청/낙동 DH 집단을 대상으로 흰등멸구 저항성에 대한 유전분석 결과 1:1 의 이론적 분리비에 적합하였으며 단일유전자에 의해 지배되는 것으로 나타났다.
- QTL-NIL 집단의 육성을 위하여 청청/낙동 조합의 DH 133계통과 RIL 90계통을 작성하였으며 작성된 고밀도 지도의 전체 길이는 2,082.4cM으로 마커간 평균거리는 9.63cM이었다.
- 작성된 유전자지도를 이용하여 청청/낙동 DH 집단의 흰등멸구 저항성 및

Ⅳ. 연구개발결과
○ 벼 해충저항성 증진을 위한 흰등멸구 유전분석 및 분자마커 탐색
- 청청/낙동 DH 집단을 대상으로 흰등멸구 저항성에 대한 유전분석 결과 1:1 의 이론적 분리비에 적합하였으며 단일유전자에 의해 지배되는 것으로 나타났다.
- QTL-NIL 집단의 육성을 위하여 청청/낙동 조합의 DH 133계통과 RIL 90계통을 작성하였으며 작성된 고밀도 지도의 전체 길이는 2,082.4cM으로 마커간 평균거리는 9.63cM이었다.
- 작성된 유전자지도를 이용하여 청청/낙동 DH 집단의 흰등멸구 저항성 및 감수성 계통과 4번 염색체에 위치한 qwbph4, 6번 염색체에 위치한 qwbph6과 관련된 분자 마커와의 흰등멸구 저항성에 대한 연관분석을 실시한 결과 6번 염색체에 위치한 3개 분자마커(RM50, RM19621, RM1163)는 모두 흰등멸구 저항성과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다.
○ MAS를 이용한 복합내병충성 벼 계통 육성
- 청청/낙동 RIL 집단 90계통 육성 및 특성을 조사한 바, 평균 출수일수는 106일이었으며 범위는 95~118일이었다, 간장은 평균이 71cm, 범위는 32~114cm였고, 수장은 평균이 20cm, 범위는 11~27cm, 수수는 평균이 13개, 6~32개의 범위를 나타내었다.
- 드리미2호와 복합내충성계통을 교배한 드리미 2호//JSNDH13/CNDH32-4-2-4외 8조합의 F1을 드리미2호와의 여교배를 실시하여 6계통 70개체를 선발하였다
- 유망계통의 생산력 및 지역적응성 검정 결과 포장특성이 우수하고 벼멸구저항성이면서 미질이 양호한 JSNDH-12계통을 선발하여 드리미 1호로, SNM-7-1을 선발하여 드리미 3호로 품종보호 출원하였다.
○ 병해충 저항성 근동질 계통 육성을 위하여 2011년에 초형과 임성 등이 양호한 F1 등 20조합을 포장선발 하였으며, 그중 YR29149, YR28620, YR30203 및 YR29105 등 4조합을 포장에서 계통으로 전개하여 2014년 106계통을 선발하였다.
○ MAS이용 복합내병충성 집적 계통육성을 위하여 흑미 및 적미 유전자가 집적된 밀양290호와 벼흰잎마름병 저항성 Xa4 유전자 계통 밀양298호, 중부 및 영․호남 평야 1, 2모작 친환경재배단지에 적합한 중생 복합내병충성 중간모본1034(밀양265호)를 육성하였다.

Abstract ▼

Whitebacked planthopper (WBPH) is an important economic insect pest in rice growing region. Quantitative trait loci (QTL) related to WBPH resistance was identified by using a mapping population composed of 94 doubled haploid (DH) lines, derived from a cross between WBPH-resistant cultivar ‘Cheongche

Whitebacked planthopper (WBPH) is an important economic insect pest in rice growing region. Quantitative trait loci (QTL) related to WBPH resistance was identified by using a mapping population composed of 94 doubled haploid (DH) lines, derived from a cross between WBPH-resistant cultivar ‘Cheongcheong’ and WBPH-susceptible cultivar ‘Nagdong’. The 94 DH lines were evaluated for resistance score and seedling mortality to WBPH using modified standard seedbox screening test (SSST). QTL analysis detected five QTLs on chromosomes 2, 6, and 11 associated with resistance score and seedling mortality to WBPH. The QTLs on chromosome 2 (RM2770-RM12532) and 6 (RM527-RM528) showed their association with resistance score and seedling mortality to WBPH, respectively. The QTL on chromosome 11 (RM4469-RM26981) showed their association with resistance score to WBPH. The phenotypic contribution of the QTLs ranged from 9% to 29%. In this study, we also attempted to develop multi-resistance plants and increase the marker-assisted selection (MAS) efficiency. The frequency of callus induction in 95 F1 doubled haploid lines (DHLs) derived from JSNDH13 (BPH resistance)/CNDH32 (WBPH resistance) ranged from 3.8 to 15.2 %. The plant regeneration rates varied from 2.9 to 39.3 %. Selected 75 DH plants were used to compare the results of WBPH bioassay and DNA marker reaction. The DHL bioassay showed continuous gene distribution and resistance score ranged from 0.5 to 9.0 (mean, 4.2). The broad-sense heritability for WBPH resistance was 51.7 %. The DHLs from the cross of JSNDH13/CNDH32 were segregated into 39 resistant (R):36 susceptible (S) to WBPH, i.e., 1 RR:SS. For the bioassay and MAS, RM11669 with WBPH resistance was selected. Genetically, the use of resistant cultivars, MAS, and DH breeding has proven to be environment friendly, efficient, and economical. This study confirmed the genetic basis for MAS to improve WBPH resistance in DHLs of WBPH/BPH resistant rice plants.
We developed two rice variety and registered to Korean Seed and Variety Service (KVSV) in present study. Drimi 1 is resistant to brown plant hopper with good grain quality. Drimi 3 is a variety with multiple resistance to brown plant hopper and white-backed plant hopper. These results of present study would be useful to define genetic basis for WBPH resistance and to establish the marker-assisted selection (MAS) to improve WBPH resistance in rice also.
Among the Junam/IR72 advanced backcross recombinant inbreed lines(ABRILs), resistant to Bph, K3a race of bacterial blight, long grain with increased 1,000 grain weight, and short grain with shattering lines were selected. Especially, ABRILs-6 showed resistant to K3a race of bacterial blight indicating that Xa4 gene originated from IR72 was introduced. A total of 149 SSR markers were also mapped across the 12 chromosomes to identify the DNA segments introduced from IR72 in selected ABRILs. A Xa3 gene marker was developed through the SNP study in which TGCA allele for resistant and AATC for susceptible allele. Furthermore, Xa3 and Xa4 genes were located very closely between 26.1Mb～27.8Mb on chromosome 11. The Grh3 gene derived from ‘Cheongnam’ was located between RM20130 and RM20152 markers on chromosome 6. The low amylose gene of ‘Baegjinju’ was identified between 17.5Mb～18.8Mb of RM6704 and RM25676 markers on chromosome 10 and RM25648 was selected as completely linked to low amylose gene of ‘Baegjinju’.
In breeding program of multi functional and resistant to disease and insects using MAS, YR29156-2 carrying Grh1 gene derived from ‘Gwangmyeong’ was revealed having 3 DNA fragments among 12 SSR markers on chromosome 5 and YR29155-2 carrying Bph2 gene derived from ‘Hanam’ was revealed having 3 DNA fragments among 15 SSR markers on chromosome 12. ‘Milyang298’ (YR24438-B-B-B-B-132) showing resistant to K3a race of BB with yield of 544Kg/10a was developed from a cross of Junam*4/IR72. And ‘Jungmo1034 (Milyang265)’ showing multi resistant to disease and insect of RSV, BB, Bph, and Grh was also developed from a cross of Nampyeong*3/YR22216-154-1-1//Junam*3/YR22216-154-1-1. ‘Milyang290’ showing high anti-oxidant activities with multi functional for black and red color in brown rice was also developed from a cross of Boseogheuchal/Hongjinju.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• 목차 ... 10
• 제 1 장 서 론 ... 11
• 제 1 절 흰등멸구 유전분석 및 분자마커 개발 ... 11
• 제 2 절 전통육종과 MAS를 이용한 복합내병충성·기능성 벼 계통육성 ... 12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 제 1 절 흰등멸구 유전분석 및 분자마커 개발 ... 13
• 제 2 절 전통육종과 MAS를 이용한 복합내병충성·기능성 벼 계통육성 ... 17
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 19
• 제 1 절 흰등멸구 유전분석 및 분자마커 개발 ... 19
• 제 2 절 전통육종과 MAS를 이용한 복합내병충성·기능성 벼 계통육성 ... 48
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ... 72
• 제 1 절 목표대비 대외 달성도 ... 72
• 제 2 절 정량적 성과 ... 72
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ... 76
• 제 1 절 흰등멸구 유전분석 및 분자마커 개발 ... 76
• 제 2 절 전통육종과 MAS를 이용한 복합내병충성·기능성 벼 계통육성 ... 76
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 77
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 77
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 77
• 제 9 장 참고문헌 ... 78
• <붙임 1> 주요 연구성과 요약 ... 86
• 끝페이지 ... 91