초록 ▼

Ⅴ. 연구개발결과(필요에 따라 제목을 달리할 수 있음)
● 제1세부
1년차
○ 동아시아 지역의 주요 재해 발생 조사
- 중국 북부 2개 지역과 일본을 방문하여 현지 옥수수 재배 현황 및 판매 동향에 관하여 조사하였음

○ 옥수수 재해저항성 유전자 발굴
- 선행연구논문을 토대로 옥수수 고품질(QPM) 관련 유전자 및 분자마커 2개와 매문병TLB) 및 녹병(PR) 관련 분자마커 5개를 동정하였음
- 독자적인 MAS용 옥수수 SCAR 분자마커 개발을 위한 분석시스템을 확립하였음

○

Ⅴ. 연구개발결과(필요에 따라 제목을 달리할 수 있음)
● 제1세부
1년차
○ 동아시아 지역의 주요 재해 발생 조사
- 중국 북부 2개 지역과 일본을 방문하여 현지 옥수수 재배 현황 및 판매 동향에 관하여 조사하였음

○ 옥수수 재해저항성 유전자 발굴
- 선행연구논문을 토대로 옥수수 고품질(QPM) 관련 유전자 및 분자마커 2개와 매문병TLB) 및 녹병(PR) 관련 분자마커 5개를 동정하였음
- 독자적인 MAS용 옥수수 SCAR 분자마커 개발을 위한 분석시스템을 확립하였음

○ 동아시아 지역의 병해 발생조사
- 중국 북부 2개 지역과 일본을 방문하여 병해의 발생 양상 및 피해를 조사하였음
- 중국 북부 2개 지역의 주요 옥수수병해의 원인 병원균을 수집, 동정하였음(5개)
- 중국 북부지역의 주요 옥수수병원균인 매문병과 깨씨무늬병의 발생 및 발병 특성 조사를 수행하였음

2년차
○ 동아시아 지역의 주요 재해 발생조사
- 중국 2개 지역에서 수확시기별 주요 재해 발생 양상을 조사하였음

○ 옥수수 재해저항성 유전자 발굴
- 선행 논문을 통해 RGA-ILP마커 69세트 확보 및 테스트 하였음

○ 내재해성 계통 선발을 위한 분자마커 개발
- TD유래 SCAR마커 170개와 RBIP마커 42개를 확보하였으며 신규 SSAP마커 개발 및 국내 유망계통 분석을 수행하였음

○ 내재해 저항성 유전집단 육성
- 중국 현지에서 우수한 품질을 보이는 국내 육성 종실용 옥수수 계통을 다수 선발하였음.
- 선발된 계통들 중 내재해 저항성을 가지는 계통들의 F1을 확보하였음

○ 동아시아 지역의 병해 발생조사
- 중국 북부 2개 지역의 주요 옥수수병해의 원인 병원균을 100여개 분리하고 주요 병해를 동정하였음

○ 주요 병해 분석기술 개발
- 중국 북부지역의 주요 옥수수병원균인 매문병과 깨씨무늬병의 병해 저항성 시험방법 조건을 확립 중에 있음
- 옥수수 유전자원에 대한 깨씨무늬병의 저항성 평가를 1차 실시하였음

3년차
○ 동아시아 지역의 병해 발생조사
- 주요 옥수수병해의 원인 병원균의 수집 및 동정

○ 주요 병해 분석기술 개발
- 주요 옥수수병원균의 발생 및 발병 특성 조사
- 주요 옥수수병원균의 수집 및 집단 유전적 변이 분석
- 주요 옥수수병원균의 수집 및 집단 유전적 변화 분석
- 옥수수 유전자원 병해 저항성 평가
- 살균제 저항성 모니터링

○ 옥수수 재해저항성 유전자 발굴
- 옥수수 재해 저항성 유전자 동정

○ 내재해성 계통 선발을 위한 분자마커 개발
- SSRs, SNPs, 그리고 TD 분석등을 활용하여 내재해성에 밀접하게 연관되어 있는 분자마커 개발
- 2년차 연구를 통해 국내육성 종실용 옥수수 14품종의 모, 부 그리고 F1식물체를 활용하여 3년차에는 깨씨무늬병 저항성 및 감수성 테스트를 수행 하여, 28개의 깨씨무늬병 저항성 SSAP마커와 8번 염색체에 있는 한 개의 저항성 haploid block을 4년차에는 F2 분리집단을 이용하여 매문병 및 깨씨무늬병의 저항성 및 감수성을 테스트 할 예정이다.

○ 내재해 저항성 유전집단 육성
- F2 및 RIL 집단 육성을 위한 F1 식물체 확인 및 F2 종자 확보(600점 확보), 4차년도에는 RIL 세대진전을 위하여 F2,3세대를 확보하고 BC1F1집단을 육성한다.
- 2년차에 선발된 14개 종실용 옥수수 품종들의 모, 부 및 F1 계통들을 제공 받아 내재해성 검정을 수행하였으며, 14개 품종중 깨씨무늬병 분리집단인 종교129의 F2를 확보하였다. 또한 종교129의 조속한 유전 미분리 집단(double haploid population)을 위해 종교129 F1에 반수체유기 계통인 TAILs과 교배하여 잠정적인 반수체 종자 70점을 확보하였으며, 차년도에는 이들중 반수체 식물체들을 확인하고 염색체 배가를 통하여 복배수체 유전 미분리집단을 확보한다.
- 3차년도에 얻어진 분자마커들을 F2 및 복배수체 집단을 이용하여 내병성 마커확인

4년차
○ 동아시아 지역의 병해 발생조사
- 동아시아 옥수수 재배지로부터 병해의 발생 양상 및 피해 조사
- 주요 옥수수병해의 원인 병원균의 수집 및 동정

○ 주요 병해 분석기술 확립
- 주요 옥수수병원균의 발생 및 발병 특성 조사

○ 주요 옥수수병원균의 검정 기술 개발
- PCR을 활용한 RAPD 또는 RFLP 등 주요 옥수수병원균의 수집 및 집단 유전적 변화 분석
- 살균제 모니터링(3차년도 완료)
- 주요 옥수수병해의 원인 병원균의 수집 및 병원성 검정

○ 옥수수 재해저항성 분자마커 개발
- SSR, SCoT, SSAP마커를 활용한 깨씨무늬병 및 매문병 관련 association 분석 수행중

○ 분자마커를 이용한 우량 계통 선발체계 구축
- 국내 육성 종실용 옥수수 14계통중 깨시무늬병 및 매문병에 저항성을 가지는 계통 선발 및 집단 육성을 위한 세대 확보.
- 확보한 14계통의 F2, F3세대를 활용한 저항성 테스트 및 하플로타입 블록 분석을 병행한 association 분석 수행중.

○ 내재해 저항성 유전집단 육성 및 유전자 지도 작성
- 종교 129 F2 집단을 활용하여 SSR, SCoT, SSAP 마커의 segregation 확인 및 recombinant map 작성중
- double haploid breeding system을 활용한 반수체 종자 분리 및 확보
- 배가 반수체 종자 150개체 확보


● 제2세부
1년차
○ 협력네트워크 구축 및 육종거점기반 구축
- 중국 북경중연한종자유한공사, 강소성농업과학원 식량작물연구소, 연변농업과학원과 육종기지 운영에 대한 공동연구 협약 체결

○ 옥수수 유전자원 수집
- 국립농업유전자원센터 옥수수 유전자원 1992점 분양
- 캐나다 농무성 종실옥수수 자식계통 22점 수집 및 국립농업유전자원센터에 신규등록
- 중국, 일본, 러시아 옥수수 품종 39점

2년차
○ 국외 유전자원 특성 평가 및 계통증식
- 1차년도 수집 61품종 및 자식계통 계통육성 및 생육 특성 조사

○ 유전자원 핵심집단 육성을 위한 계통 육성 및 선발
- 국립농업유전자원센터 분양 자원 500계통 계통육성 및 생육 특성 조사 : 재배 안정성 및
수량성이 우수한 196계통 선발

○ 옥수수 유전자원 수집 및 등록
- 캐나다 종실옥수수 자식계통 10점 수집
- 중국 및 베트남 옥수수 자원 24점 수집
- 수집 유전자원 국립농업유전자원센터에 43점 신규등록

○ 해외 네트워크 구축
- 중국 광동성 작물과학원, 연해주 서울사료, 아로 프리모리와 육종기지 운영에 대한 공동연구 협의

3년차
○ 국외 유전자원 특성 평가 및 계통증식
- 2차년도 육성된 분리1세대 38계통들의 분리2세대 육성
- 2, 3차년도 국외수집 78개 자원들에 대한 분리1세대 육성

○ 유전자원 핵심집단 육성을 위한 계통 육성 및 선발
- 국립농업유전자원센터 분양 자원 500계통 계통육성 및 생육 특성 조사 : 재배 안정성 및 수량성이 우수한 195계통 선발
- 2차년도에 선발된 국립유전자원센터 자원 408계통 계통육성 및 생육 특성조사 : 출수 및 생육기 기준 345계통 인공교배(분리2세대 육성)
- 단옥수수 품종 육성을 목적으로 도입된 67점의 유전자원들에 대하여 인공교배를 통해 계통 유지
- 초당옥수수 계통 육성을 목적으로 유망한 32계통을 선발

○ 옥수수 유전자원 수집 및 등록
- 중국, 태국, 인도, 캐나다 옥수수 품종 47점 수집
- 수집 유전자원 국립농업유전자원센터에 68점 신규등록

○ 해외적응성검정
- 중국 현지 적응 종실용 및 찰옥수수 우량교잡종 선발을 목적으로 중국 연변농업과학연구원, 단동 Shengyuan Agriculture 종자회사, 북경 유한종자회사. 남경농업과학원 등에서 사료용 11 품종 및 교잡종, 찰옥수수 품종에 대하여 현지 적응성 시험

○ 협력네트워크 구축 및 육종거점기반 구축
- 중국 단동 Shengyuan Agriculture Co. Ltd 종자회사와 CN-knowhow Intellectual Property Agent Limited 특허사무소 등과 현지 적응성 실험 및 육종기지 운영 그리고 해외 옥수수 품종출원 절차 등에 대한 공동 연구 협의

4년차
○ 국외 유전자원 특성 평가 및 계통증식
- 2, 3차년도에 인공교배에 의하여 육성된 분리2세대 38계통들에 대하여 분리3세대 육성
- 3차년도에 인공교배에 의하여 육성된 분리1세대 59계통들에 대하여 분리2세대 육성
- 2, 3, 4차년도에 국외에서 수집한 48개 품종 및 계통들에 대하여 분리1세대 육성

○ 유전자원 핵심집단 육성을 위한 계통 육성 및 선발
- 2, 3차년도를 거쳐서 선발된 455계통(분리2세대)에 대하여 계통육성 및 특성조사 : 재배 안정성 및 수량성이 우수한 64계통(분리3세대) 선발
- 3차년도에 선발된 607계통(분리1세대)에 대하여 계통육성 및 특성조사 : 재배 안정성 및 수량성이 우수한 281계통(분리2세대) 선발
- 단옥수수 유전자원 특성조사 : 20점
- 초당옥수수 자식계통 육성 : 180계통
- 초당옥수수 조합능력 검정 : 280조합
- 생산력 검정 예비시험 : 10교잡계
- 중국 현지 적응성 시험 : 경북찰7호, 9호, 11호, 12호

○ 옥수수 유전자원 수집
- 중국 및 일본 옥수수 품종 48점 수집 및 47점 등록

○ 해외적응성검정
- 중국 현지 적응 종실용 및 찰옥수수 우량교잡종 선발을 목적으로 중국 연변농업과학연구원, 북경 유한종자회사. 남경농업과학원 등에서 사료용 4품종, 찰옥수수 2품종, 초당옥수수 10품종 및 찰초당 6품종 등 총 22품종에 대하여 현지 적응성 시험 수행

○ 협력업체 네트워크 수립
- 러시아 연해주농업과학원, 캄보디아 ㈜메콩씨즈와 공동 연구 협의


● 제3세부
1년차
○ 재배시험용 품종 선정
- 국내 재배 품종 9품종 선정하여 재배시험 수행 예정
- 사료용 2품종, 찰옥수수 5품종, 초당옥수수 2품종.

○ 재배지역 탐색
- 중국 연길(길림성), 북경, 남경(강소성)에 공동연구팀 확보.
- 현지 적응성 시험 수행할 예정.

○ 협력업체 네트워크 수립
- 송화강종자유한공사, 북경화내농업발전유한공사, 북경중연한종자유한공사, Shenyuan agriculture co., Anhui Taianghuai seed 등 중국업체와 면담 및 향후 협력가능성 타진

○ 동아시아 종자시장 분석
- 2종의 시장분석 자료 확보

2년차
○ 재배시험 수행
- 강소성, 북경, 연변에서 재배시험 수행
- 각 지역별로 협력기관의 도움으로 재배 시험 진행
- 국내재배 9품종(사료용 2품종, 찰옥수수 5품종, 초당옥수수 2품종)에 대해 재배시험 수행
- 강소성은 4월, 북경과 연변은 5월에 파종
- 재배 중간 및 완료 시 현지 방문하여 재배 결과 확인 및 정리

○ 마케팅 목표설정
- 중국 종자시장 현황을 토대로 마케팅 목표설정
- 종자시장 세분화, 표적시장 선정, 품종 포지셔닝
- 1,2세부과제와 협의하여 진행

○ 협력업체 방문
- 중국 종자업체 방문 및 네트워크 구축
- 1차년도에 방문했던 기업체 재방문 및 새로운 업체 발굴
- APSA congress 참가
- 단동 Shenyuan Dandong Agri. 방문

○ 옥수수 재배 현장 방문
- 강소성, 북경, 연변 방문
- 옥수수 재배 현황 파악을 위해 중국 남부 및 러시아 방문

○ 순도 및 발아율 검사법 확립
- 순도검정용 마커 이용하여 국내 및 중국품종에 대해 순도 검사 실시
- 11개 마커를 사용하여 최적 마커 탐색 및 최적 PCR 조건 확립
- 25도씨 조건에서 발아율 조사
- 중국 판매 품종과 비교 분석

3년차
○ 재배시험 수행
- 2차년도에 비해 재배시험 지역 확대
- 남경, 북경, 연길, 단동 등에서 재배시험 수행
- 2차년도에 수행한 품종 및 신규 품종 포함하여 총 21품종 사용

○ 옥수수 종자 value chain 분석 및 마케팅 전략 수립
- 중국 옥수수 종자 생산, 판매 네트워크 분석
- 현지 방문조사 및 문헌조사
- 길림성 옥수수 재배업자/농장 등 833개 단체/개인의 현황 조사
- 기존 중국 진출 외국 업체 전략 분석
- 종실용 옥수수는 품종등록 후 중국 업체를 통한 마케팅 진행
- 찰옥수수 및 단옥수수는 기존 채소종자 업자를 통해 시장진입 시도

○ 협력업체 방문
- 2차년도에 방문했던 기업체 (Dandong Shengyuan Agri., 북경중연한종자유한공사, 대록종묘 등) 재방문하여 지속적인 유대관계 유지
- APSA congress에 참석하여 기업체 상담
- 장춘 종자박람회 참석하여 동향 조사 및 협력가능업체 조사

○ 옥수수 재배 현장 방문
- 남경, 북경, 연길, 단동 등 방문

○ 순도 및 발아율 검사법 확립
- 순도검정용 마커 이용하여 순도 검사 실시
- 중국 주요 품종과 국내 품종간 구별 가능한 마커 조사
- 기보유 마커 및 발표된 마커를 이용하여 국내외 20개 품종에 대해 다형성을 보이는 마커 스크리닝
- 이후 다른 품종에 대해 조사하여 최적 마커 세트 확보

4년차
○ 재배시험
- 남경, 북경, 연길 등에서 재배시험 수행
- 3차년도에 선발한 품종 및 신규 선발할 품종 등 총 35품종 사용

○ 마케팅 전략 수립
- 중국 옥수수 종자 생산, 판매 네트워크 분석
- 중국 이외 동남아시아 등 옥수수 종자시장 방문 조사
- 중국 현지 상황 및 1단계 연구결과를 감안한 시장 진입 전략 수립
- 중국 현지 협력업체 선정 및 2단계 영업전략 수립

○ 협력업체 방문
- 3차년도에 방문했던 기업체 ( 북경중연한종자유한공사, 대록종묘 등) 재방문하여 지속적인 유대관계 유지
- APSA congress에 참석하여 기업체 상담
- 미국 농산물 박람회 참석하여 동향 조사 및 협력가능업체 조사

○ 옥수수 재배 현장 방문
- 남경, 북경, 연길 등 방문하여 재배 상황 및 문제점 점검

○ 순도 및 발아율 검사
- 순도검정용 마커 이용하여 중국내 F1 품종에 대한 순도 검사 실시

(출처 : 요약문 p.3)

Abstract ▼

In order to develop a core set and new corn variety in Korea, we evaluated the morphological characteristics of 194 maize accessions by examining eight quantitative characteristics. On the evaluation of quantitative traits for 194 maize accessions, they showed the morphological variation in tassel l

In order to develop a core set and new corn variety in Korea, we evaluated the morphological characteristics of 194 maize accessions by examining eight quantitative characteristics. On the evaluation of quantitative traits for 194 maize accessions, they showed the morphological variation in tassel length (35.1±5.0 cm), plant height (226.1±33.7 cm), ear height (86.3±22.6 cm), stem diameter (2.3±0.6 cm), leaf width (9.3±1.1 cm), ear length (14.5±2.4 cm), ear row number (14.1±1.9 row), 100 kernel weight (24.9±4.4 g), respectively. The results of principal component analysis (PCA) indicated that the tassel length, plant height, ear height greatly contributed in positive direction on the first principal component axis. In our study, seven accessions, such as IT026357, IT026441, IT027321, IT033271, IT033591, IT033597 and IT124273, particularly showed a high of yield-related traits. Consequently, the 194 maize accessions used in this study will be good materials for maize breeding programs such as development of new hybrid in Korea. In addition, we assessed genetic and phenotypic variation in 105 maize germplasm accessions from RDA-Genebank of Korea and performed association analyses for 11 agronomical traits and 100 simple sequence repeats (SSR). Genetic diversity analysis revealed a total of 1,104 alleles at the 100 SSR loci. Population structure analysis indicated that these maize accessions comprised two major groups and one admixed group based on a membership probability threshold of 0.80. The two major groups contained 35 and 46 maize accessions. A mixed linear model of association analysis revealed five marker-trait associations with a significance level of P ≤ 0.01 involving five SSR markers. A general linear model showed 72 marker-trait associations involving 42 SSR markers. We confirmed the presence in the general linear model associations of the five significant marker-trait associations identified in the mixed linear model. For these results, two loci were associated with stem diameter and one locus each was associated with ear row number, leaf width, and leaf length. These results should prove useful for breeding new inbred lines by selecting parental lines using molecular markers and will help to preserve maize genetic resources in Korea.

(출처 : SUMMARY p.12)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 12
• CONTENTS ... 13
• 목차 ... 14
• 제 1 장 프로젝트(세부프로젝트 포함)의 개요 및 성과목표 ... 15
• 제 1 절 중국 및 국내외 시장현황과 전망 및 연구개발의 필요성 ... 15
• 제 2 절 연구성과 목표 대비 실적 ... 19
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 제 1 절 국외 연구동향 ... 20
• 제 2 절 국내 연구동향 ... 20
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 22
• 제 1 절 연구범위, 연구수행 방법 및 결과 ... 22
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 234
• 제 1 절 연구개발의 목표달성도 ... 234
• 제 2 절 정량적 성과 ... 240
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 248
• 제 1 절 옥수수 유망 자식계통 육성을 위한 유전자원 수집 및 등록 ... 248
• 제 2 절 옥수수 유망 자식계통 선발 및 현지 적응성 검정 ... 248
• 제 3 절 옥수수 관련 특허 및 논문 확보 ... 249
• 제 4 절 해외 육종기지 운영을 위한 협력업체 네트워크 수립 ... 250
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 251
• 제 7 장 참고문헌 ... 252
• 첨부. 특허·논문·제품(시장) 분석보고서 ... 254
• 끝페이지 ... 262