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MY298BB, Bacterial Blight Resistance and Early Leaf senescence derived from Indica Variety ‘IR72’
인디카 품종 IR72유래 흰잎마름병 저항성 및 노화촉진 계통 ‘MY298BB’
Korean J. Breed. Sci. 2020;52(1):62-68
Published online March 1, 2020
© 2020 Korean Society of Breeding Science.

Jong-Hee Lee*, Un-Sang Yeo, Tae-Heon Kim, Dongjin Shin, Ju-Won Kang, Sais-Beul Lee, Ji-Yoon Lee, Jun-Hyeon Cho, Dong-Soo Park, and You-Chun Song
이종희* · 여운상 · 김태헌 · 신동진 · 강주원 · 이샛별 · 이지윤 · 조준현 · 박동수 · 송유천

Paddy Crop Research Division, National Institute of Crop Science, RDA, Miryang 50424, Republic of Korea
농촌진흥청 국립식량과학원 논이용작물과
Correspondence to: * Corresponding Author: (E-mail: ccriljh@korea.kr, Tel: +82-55-350-1168, Fax: +82-55-352-3059)
Received October 22, 2019; Revised October 23, 2019; Accepted November 14, 2019.
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
Limitation of genetic diversity in japonica rice breeding populations is often identified as a potential obstacle for the development of high yielding cultivars. The use of diverse germplasm in rice breeding has been suggested as one way of combating this problem. This study was conducted to improve the genetic diversity for rice, by developing an advanced backcross population derived from a backcross ‘Junam’ as recurrent parent and ‘IR72’ as a donor parent. Among them, we selected a promising line ‘YR24438-B-B-B-B-132’ containing bacterial blight resistance gene Xa4. Testing in the replicated yield trial in 2009, the ‘YR24438-B-B-B-B-132’ line was selected, and it was designated as ‘Milyang298’. The local adaptability test of ‘Milyang298’ was carried out at three locations from 2014 to 2016 and it was named ‘MY298BB’. The average culm length in the replicated yield trials was 87 cm, which is 15 cm taller than recurrent parent ‘Junam’. Number of spikelets per panicle was significantly lower than in ‘Junam’ but the number of tillers per hill was higher. This variety is resistant to bacterial blight race K1, K2, K3, and K3a.However ‘MY298BB’ showed early leaf senescence at the mature stage and the chlorophyll content of ‘MY298BB’ was significantly lower than that of the recurrent parent ‘Junam’. Moreover the grain filling ratio and yield were significantly lower in ‘MY298BB’ than those of recurrent parent ‘Junam’. Therefore, understanding the leaf senescence mechanism would be useful for improving yield potential in rice.
Keywords : rice, MY298BB, Xa4, early leaf senescence
서 언

벼는 야생종이 재배벼로 순화되는 과정에서 농업적으로 유용한 형질만 선발됨에 따라 유전적 다양성이 현저하게 감소하였고, 재배벼의 대립유전자 다양성이 야생벼에 비해 약 50~60%정도 낮아졌다(Sun et al. 2001). 반면, 지구온난화 등 기후변화에 따른 생물적, 비생물적인 환경스트레스는 지속적으로 재배안전성을 위협하고, 쌀 생산량 감소에 많은 영향을 미치고 있다. 이런 다양한 환경스트레스에 적응성이 높고, 다수성 고품질 품종을 개발하기 위해서는 유전적 다양성 확대가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

수량과 품질 같은 양적형질 유전적 다양성 확대를 위해서 야생종, 아종간 교배 등 원연교잡을 통한 유용형질 도입에 관한 연구가 많이 수행되었다(Jena & Khush 2000). 반면, 이런 원연교잡 후대계통들은 출수기 등 주요 농업적형질의 변이가 심하고, 불임현상 발생 및 많은 열악형질을 동반하기 때문에 재배품종으로 도입하거나 유전분석 연구를 수행하는 데 어려움이 많다. 양적형질의 유전분석을 위해서는 여교배 재조합 집단(Advanced backcross inbred lines), 염색체단편 치환계통(chromosome segment substitution lines; CSSL) 집단 및 근동질 계통(near isogenic lines; NIL) 육성 및 활용이 효과적인 방법으로 알려져 있다. 이들 집단에서 유래된 계통들은 공여친의 염색체 단편 비율이 낮고, 아종간 교배에 따른 불임현상이 적기 때문에 QTL분석을 통한 공여친의 유용 유전자를 탐색하는데 적합하다(Harushima et al. 2002).

자포니카 품종인 ‘Nipponbare’ 배경에 인디카 품종인 ‘Kasalath’의 대립 유전자가 도입된 여교배 계통을 이용하여 내염성(Takehisa et al. 2004) 및 저온 발아성(Miura et al. 2001) 등 유용형질에 대한 QTL이 탐색되었다. Wan et al. (2005)은 인디카 품종인 ‘IR24’의 유용유전자를 자포니카 품종인 ‘Asominori’에 도입한 염색체 치환계통(CSSL)육성하였으며. 이들 계통을 이용하여 밥맛, 종자크기 및 불임 유전자 QTL이 탐색되었다(Wan et al. 2006, Zhao et al. 2007). 마찬가지로 Ebitani et al. (2005)은 Japonica 품종 ‘Koshihikari’ 유전적 배경에 인디카 품종인 ‘Kasalath’의 유용유전자 단편이 도입된 CSSL계통을 육성하였으며, 현미의 카드뮴 농도(Ishikawa et al. 2005), 수수, 수당립수 및 뿌리특성에 관여하는 QTL (Maduoka et al. 2008)이 탐색되었다. 많은 연구자들에 의해 야생벼 및 아종간 원연교배에서 유용유전자 도입 및 유전분석 연구를 위한 재료로서 CSSL 또는 NIL 계통이 가장 이상적인 것으로 알려져 있다. 하지만, 국내에서 Maduoka et al. 2008 등에 의해서 야생벼인 O. glaberrima 유래에서 여교배집단을 육성하여 주요 농업적 형질의 QTL 탐색 및 CSSL 계통 육성을 수행하였으나, 벼 12개 염색체 전체를 대표하는 CSSL계통 육성은 미흡한 실정이다. 본 연구에서도 자포니카 품종의 유전적 다양성을 확대하고자, ‘주남’ 배경에 인디카 품종 ‘IR72’ 염색체 단편이 도입된 여교배 집단을 육성하였으며, 이를 이용한 ‘IR72’유래의 유용 유전자를 탐색을 한 결과 수량 관련 형질인 수당립수, 입형, 벼멸구 저항성 계통 등 다수의 유용형질을 선발하였고, 소얼성에 관한 유전분석 연구도 수행하였다(Maduoka et al. 2008). 본 연구에서는 ‘IR72’ 유래의 흰잎마름병 K3a균계에 저항성이면서 엽의 노화가 빠른 계통 ‘ABL132’를 선발하였으며, 3년간 지역 적응성 시험을 통하여 ‘MY298BB’ 중간모본으로 등록하였다. 금후 유전육종적인 측면에서 활용가치를 높이고자 그 연구 결과를 보고하는 바이다.

재료 및 방법

‘MY298BB’ 육성을 위해 생산력검정시험은 대비 품종은 반복친인 ‘주남’과 공여친인 ‘IR72’를 이용하여 2013년에 국립식량과학원 남부작물부(밀양) 시험포장에서 벼 표준재배법에 따라 수행하였다. 지역적응시험은 2014년부터 2016년까지 3개년 동안 국립식량과학원 본원(전주), 남부작물부(밀양), 및 경남농업기술원 외지시험장소(고성) 3개소에서 수행하였다. 표준품종인 ‘남평’을 공시하여 수행하였다(RDA 2014). 각 시험지별 재배방법은 4월 30일 파종하여 30일간 육묘한 후 5월 30일에 30×15 cm의 재식거리로 주당 3본씩 이앙하고, 시비량은 N-P2O5-K2O= 9.0-4.5-5.7 kg/10a로 재배하였다. 그 밖의 재배관리와 품종육성을 위한 주요 농업적 특성인 출수기, 간장, 수장, 수수, 수당립수, 등숙율 및 수량은 농촌진흥청 신품종개발공동연구사업 과제수행계획서(RDA. 2014) 조사기준에 준하여 실시하였다. 또한, 내냉성 검정은 춘천출장소에 내냉성 검정 기준에 따라 유묘냉해, 출수지연일수, 종합내냉성을 측정하였다. 도복저항성 검정은 본원(전주)에서 3절간장, 도복지수 등 도복관련 특성 검정과 포장도복을 조사하였다. 품질분석은 식량원 중부작물부 주관으로 쌀의 외관특성인 심복백과 투명도를 측정하였고, 이화학적 특성인 아밀로스, 단백질, 알칼리붕괴도 등은 농촌진흥청 시험조사분석 기준에 준하여 분석하였다(RDA. 2012). 성숙기 엽의 노화정도를 분석하고자, 엽록소함량 측정기 CCM-300 (OPTI-Sciences, Ins, USA)을 이용하여, 출수 후 약 60일경에 지엽, 차엽 및 상위 제3엽의 중간지점에서 측정하였다. 현미 두께별 분포비율을 살펴보고자, 선별체(Hitachi Ltd. Japan)를 이용하여 선별체 크기별 현미 잔류량을 분석하였다. 선별체는 눈금 크기가 가장 큰 2.3 mm 선별체를 맨 위에 두고, 1.6 mm 선별체를 맨 아래로 배치하였으며, 0.1 mm 크기로 8단계로 분류하였다. 현미 300 g를 맨상단 선별체에 투입한 후 60 Hz의 속도로 7분간 앞뒤로 흔들어 크기별로 분류하였으며, 선별체 크기별 잔량을 백분율로 환산하여 분포비율을 측정하였다.

결 과

육성경위

‘MY298BB’는 농촌진흥청 영남농업시험장 수도과에서 수행중인 직파적응성 고품질계통 육성 과제에서 처음 시작되었으며, 인디카 품종인 ‘IR72’에서 벼멸구 저항성을 비롯한 유용한 형질을 자포니카 품종에 도입하고자, 단간 내도복성이면서 수량성과 밥맛이 우수한 고품질 벼 밀양165호(‘주남’ 품종등록 됨)로 2000년 하계에 처음 교배되었다. 2000년/2001년 동계 세대단축 온실에서 여교배를 통해 BC1 및 BC2 교배립를 확보하였으며, 2001년 하계 BC2F1 (YR22785)를 식물체를 양성하여 2002년 하계에 BC2F2세대를 전개하였다. 2002년/2003년 동계에 벼멸구 저항성 생물검정을 통하여 저항성 개체를 선발하였으며, 선발된 개체를 부본으로 하여 2002년/2003년 동계 세대단축 온실 2차시기에 ‘주남’을 모본으로 여교배를 하였다. 2003년부터 2008년까지 하계부터 BC3F1 식물체 양성 및 1수 1열법으로 BC3F6까지 세대를 진전하였다. 2009년 하계에서 2012년까지는 외형적 초형이 고정된 652계통을 선발하여 여교배 재조합 집단(Advanced backcross lines; ABL)을 구성하였다. 또한 농업적 유용형질을 가진 계통을 다수 선발하였으며, 그 중에서 흰잎마름병 K3a균계에 저항성인 ‘YR24438-B-B-B-B-132’(ABL132)를 선발하였다. 2013년 생산력 검정을 거쳐 밀양298호 명명하였으며, 2014~2016년 지역적응성 시험을 통해 흰잎마름병 저항성 유전자 Xa4를 가지고 있으면서, 엽노화 메커니즘 구명 등 중간모본으로 그 활용성이 인정되어 ‘MY298BB’로 품종보호 출원 및 등록되었다(Table 1).

Breeding history of ‘MY298BB’

Generation Cross No (line name) Cross combination Plants (seeds) Season Remark
Crossing - Milyang165/IR72 (65seeds) 2000 summer -
F1 YR22242 20 (65) 2000/2001 W 1st RGAz DSy
BC1F1 YR22424 Milyang165/YR22242 11 (13) 2000/2001 W 2nd RGA DS
BC2F1 YR22785 YR22424/Junam 26 (37) 2001 Summer DS
BC2F2 ~2.000 2002 summer DS
BC2F3 YR22785-B Bph resistance BC2F3 unclear 2002/2003 W 2nd RGA Bphx
BC3F1 YR24438 Junam×YR22785-B 67 (67) 2003summer Bph
BC3F2~F6 ~2,000 2004-2008 summer Bulk breeding
BC3F7~F9 652 2009-2012 summer Pedigree breeding
RYTv YR24438-B-B-B-B-132 1 2013 summer BB-Rw
LATu Milyang 298 1 2014-2016 summer
GPVRt MY298BB 1 2017 (No.7652)

zRGA: rapid generation advance, yDS: direct seeding, xBph: brown planthopper, wBB-R: bacterial blight resistance vRYT: Replicated yield trial, uLAT: Local adaptability test, tGPVR: the grant of plant variety rights



출수기 및 주요 농업적 특성

‘MY298BB’의 출수기는 영남지역 평야지 보통기 재배에서 8월 15일로 반복친인 ‘주남’과 비슷한 중만생종이며, 공여친인 ‘IR72’보다는 약 5일정도 빨랐다. 간장은 87 cm로 반복친이 ‘주남’보다 15 cm 정도 증가하였으며, 공여친인 ‘IR72’보다 7 cm 정도 큰 계통이였다. 수장은 24 cm ‘주남’보다 1 cm 길었으나 통계적인 유의성은 없었으며, 공여친인 ‘IR72’보다 약 3 cm 정도 적었다. 수수는 17개로 ‘주남’보다 3개 정도 많았으며, 공여친인 ‘IR72’보다 1개정도 많았다. 반면 수당립수는 96개로 ‘주남’보다 약 18개 정도 적었고 ‘IR72’보다는 15개정도 적었다. 현미 천립중은 23.4 g으로 ‘주남’과 유사하였으며, 장립종인 ‘IR72’보다 무거웠다. 등숙률은 77.7%로 ‘주남’보다 약 3.9% 적었으며, ‘IR72’보다는 증가되었다. 수량은 544 kg으로 공여친인 ‘주남’보다 77 kg정도 적었다(Table 2). ‘MY298BB’의 전체적 형태적인 특성은 간장은 크고 수수는 많고 수당립수는 적은 수수형 초형을 가지고 있었다.

Major agronomic traits and yield components of ‘MY298BB’ in replicated yield trial

Varieties Heading date CL (cm) PL (cm) PN NSP TGW (g) GFR (%) Yield (kg/10a) Yield index
Junam 8. 15 b 72 b 23 b 14 b 114 a 23.8 a 81.6 a 621 a 100
IR 72 8. 20 a 80 ab 27 a 16 a 111 a 17.6 b 64.7 b 525 b 85
MY298BB 8. 15 b 87 a 24 b 17 a 96 b 23.4 a 77.7 ab 544 b 87

CL: Culm length, PL: panicle length, PN: Panicle number, NSP: Number of spikelet per panicle, TGW: 1000 grain weight, GRF: Grain filling ratio



성숙후기에 인디카 품종 ‘IR72’의 엽노화는 반복친인 자포니카 품종 ‘주남’보다 빨리 진행되었다. 또한 ‘MY298BB’도 공여친인 ‘IR72’와 비슷하게 성숙기 후기에 엽노화가 빠르게 진행되었다(Fig. 1A, 1B). 인디카 단편이 도입되지 않은 계통 ABL048은 ‘주남’과 동일하게 녹색을 유지하고 있었다. 출수 후 60일경에 엽의 지엽, 차엽 및 상위 제3엽의 엽색((Fig. 1C)와 부위별로 엽록소 함량을 분석한 결과(Fig. 1D), ‘MY298BB’ 지엽의 엽록소 함량은 39 µg/cm2으로 공여친인 ‘IR72’의 엽록소 함량 45 µg/cm2과 비슷하였으나, 반복친인 ‘주남’의 엽록소함량 205 µg/cm2보다 유의하게 낮았다. 차엽과 상위 제2본엽의 엽록소 함량은 ‘주남’에서 128 및 118 µg/cm2으로 높은 함량을 유지하였으나, ‘MY298BB’와 ‘IR72’는 노화가 완료되어 엽록소 함량이 측정되지 않았다. ‘IR72’유래의 유용유전자 탐색을 위해 여교배집단을 육성하였지만, 선발된 ‘MY298BB’은 인디카 품종 ‘IR72’의 염색체 단편이 도입됨으로써 엽노화가 빨라지는 결과를 보였다. 자포니카 품종 개발 측면에서 매우 열악한 형질이 도입되었지만, 인디카 측면에서 볼 때 ‘주남’의 대립유전자형은 엽노화 지연, 등숙율 향상 및 수량증진에 유용한 allele 일 것으로 판단되었다. 따라서 이런 가설을 중심으로 성숙기 엽노화에 관한 유전분석 및 유전자 지도 작성 연구가 수행되고 있으며, 자포니카 품종인 ‘주남’의 대립유전자형을 인디카 품종인 ‘IR72’, ‘밀양23호’ 등에 도입하여 수량증진 효과를 구명하는 연구가 진행 중에 있다.

Fig. 1. (A) Phenotypes of donor parent indica type ‘IR72’ and recurrent parent the japonica type ‘Junam’ grown in paddy field. (B) Phenotype of ‘MY298BB’ and ABL048. (C) Leaf color of flag leave, second leaves and 3rd leaves at 60days after flowering. (D) Chlorophyll content of flag leaves, second leaves and 3rd leaves which were measured at 60days after flowering. Mean of chlorophyll content was used (n=5).

‘MY298BB’는 수수는 많고 수당립수는 적은 수수형 초형임에도 불구하고, 등숙율과 수량은 반복친인 ‘주남’보다 낮았다. ‘MY298BB’의 수량구성요소 중에서 천립중은 ‘주남’과 유의한 차이가 없었고(Table 2), 정조 및 현미의 종자의 크기도 외관상 큰 차이를 보이지 않았다(Fig. 2A). 반면, 현미를 1.6 mm부터 2.3 mm까지 현미 선별체 크기별 분류하여 현미 두께별 분포비율을 분석한 결과, ‘MY298BB’는 1.9 mm~2.0 mm 사이에 가장 많이 분포하였으며, ‘주남’은 2.0~2.1 mm에 가장 많이 분포하고 있었다(Fig. 2B). 따라서 ‘MY298BB’가 ‘주남’보다 현미의 두께가 0.1 mm정도 작은 것으로 판단되어 진다. 이는 성숙기에 ‘MY298BB’가 엽노화가 빨리 진행됨에 따라 등숙에 필요한 동화산물의 공급이 상대적으로 미흡하였기 때문인 것으로 판단된다.

Fig. 2. Comparison of grain thickness. (A) Phenotype grain length, width and thickness (B) classification of brown rice thickness using the sieve.

내냉성 및 도복관련 형질의 생리장해 검정

생리장해 저항성 검정은 내냉성, 도복저항성 및 수발아 저항성에 대해서 지역적응성 시험을 통해 수행하였다. 춘천 내냉성 검정시험포에서 수행한 내냉성 검정 결과, ‘MY298BB’의 유묘기 적고는 5 정도로 잎 끝에 황화현상이 발생하는 냉해증상을 보였으며, 표준품종인 ‘남평’ 3보다 약한 것으로 판단되었다(Table 3). ‘MY298BB’의 유묘기 적고에 관련된 연구는 Hur et al. (2016)이 11번 염색체 말단에 존재한다고 보고하였다. 인디카 품종 ‘IR72’유래의 흰잎마름병 저항성 Xa4 유전자와 유묘기 적고를 발생시키는 유전자와 연관되어 있음을 확인하였다. 흰잎마름병 저항성 유전자 Xa4는 자포니카 품종으로 도입시 유묘적고를 유발하는 열악형질을 동반한다고 하였다. 반면, 11번 염색체 말단에는 다수의 유묘 적고를 향상시키는 QTL이 탐색되어 있으며, Hur et al. (2016)는 자포니카 품종인 ‘주남’에서 대립 유전자형에서 유묘냉해를 증가시키는 것을 확인하였다. 따라서, 금후 ‘MY298BB’는 ‘주남’의 대립유전자형이 인디카 품종 ‘IR72’에 유묘냉해를 강화시키는 연구용 재료로 활용성이 높은 것으로 판단된다. 출수지연일수 및 등숙기 임실율이 ‘남평’보다 약한 것으로 판단되었다. 내도복성 검정 결과 3절간장이 12 cm로 ‘남평’보다 2 cm 길고, 도복지수가 크며 포장도복도 약하였다(Table 3).

Abiotic stress response of ‘MY298BB’

Variety Cold tolerance Lodging tolerance


Discoloration at seedling stage Heading delay (days) Grain fertility (%) Phenotypic Acceptability (%) 3rd inter node length (cm) Lodging index Transplanting field (1-9)
MY298BB 5 13 21.7 7 12 103 3
Nampyeong 3 9 32.0 6 10 92 1


흰잎마름병, 도열병 및 줄무늬잎마름병 저항성 검정

‘MY298BB’은 흰잎마름병 균계별 저항성 검정을 수행한 결과, 흰잎마름병 균계 K1, K2, K3 및 K3a에 저항성을 보였다. 반면, ‘남평’는 K1, K2, K3 및 K3a에 이병성이였다. ‘MY298BB’은 우리나라 흰잎마름병 변이균계인 K3a에 저항성을 가지는 중간모본으로 활용하고자 선발한 계통이다. Hur et al. (2016) 등은 ‘주남’와 ‘MY298BB’가 교배된 후대집단을 이용하여 흰잎마름병 저항성 유전자 정밀지도를 작성하였으며, 벼 11번 염색체의 27.26 Mb~27.32 Mb사이에 존재하는 것을 확인하였다. ‘MY298BB’을 전국 14개소에서 실시한 잎도열병 밭못자리검정에서 평균 저항성정도가 3.5으로 ‘남평’ 4.3보다 약간 강한 반응을 보였다. 목도열병 포장검정에서는 이천, 밀양, 익산, 및 진주에서 각각 1.0%, 0.5%, 0.1%, 0.3% 발병하여 강한 반응을 보였다. 또한 줄무늬잎마름병 저항성은 ‘남평’과 동일하게 강한 저항성 반응 보였다(Table 4).

Reaction to leaf and neck blast disease, bacterial blight, and virus diseases of ‘MY298BB’.

Variety Bacterial blight Leaf blast disease Neck blast disease (%) Rice stripe virus


K1 K2 K3 K3a ICy MY IS JJ
MY298BB Rz R R R 3.5 1.0 0.5 0.1 0.3 R
Nampyeong S S S S 4.3 0.2 0.0 0.0 0.1 R

zR: Resistant S: Susceptible, yIC: Icheon, MY: Milyang IS: Iksan, JJ: Jinju



종자형태, 미질 및 도정특성

‘MY298BB’의 현미의 장폭비는 각각 1.75로 ‘남평’ 1.71과 비슷하였다. 이화학적 성분을 분석한 결과 아밀로스, 단백질 및 알칼리붕괴도는 표준품종인 ‘남평’과 유의한 차이가 없었다. 밥맛 관능검정에서도 유사한 평가를 받았다. 반면, 심복백은 0/1이며, 백미 완전미율은 87.6%로 ‘남평’ 96.6%보다 낮은 편이다(Table 5). 이는 MY298B의 반복친인 ‘주남’이 심복백 많고 완전미율이 낮았기 때문인 것으로 판단된다.

Physiochemical and milling properties of ‘MY298BB’ (LAT : '12~'14)

Variety LWRz WC/WBy (0-9) Amylose content (%) Protein content (%) Alkali digestion value (1-7) Milling recovery of head rice (%) Palatablitity of cooked rice (-3~+3)
MY298BB 1.75ns 0/1 19.3ns 5.8ns 6.6ns 87.6 0.10ns
Nampyeong 1.71 0/0 18.9 5.9 6.4 96.6 0.11

zLWR: length and width ratio of brown rice, yWC/WB: white core, white back



지역적응성시험의 수량

‘MY298BB’의 지역적응성 시험은 '14년~'16년에 경남 밀양과 고성 및 전북 익산지역에서 보통기 보비재배시험을 수행하였다. 3개 지역 3년간 평균 수량은 580 kg/10a으로 ‘남평’보다 8% 증수되었으며, 0.01% 유의수준에서 통계적 차이를 나타냈었다(Table 6).

Yield of milled rice at local adaptability test of ‘MY298BB’ (LAT : '14~'16)

Cultivation season Region Yield of milled rice (kg/10a)

MY298BB (A) Nampyeong (B) Index (A/B*100)
Ordinary season planting Miryang 588 564 104
Iksan 578 520 111
Goseong 575 521 110
Average 580** 535 108

적 요

인디카 품종인 ‘IR72’유래의 유용 육종소재 탐색 및 유전적 다양성 확보를 위해 을 반복친으로 3회 여교배 후 재조합 집단 주남/IR72 ABL을 육성하였다. 흰잎마름병 K3a균계에 저항성이면서, 벼 엽의 노화가 촉진되는 계통 ‘YR24438-B-B-B-B-132’ (ABL132)을 선발하였다. 생산력 검정시험을 수행한 결과, 수량은 544 kg/10a로 ‘주남’ 621 kg/10a보다 13% 낮았지만, 흰잎마름병에 저항성이고 엽노화 관련 유전분석용 재료로 판단되어 밀양298호로 계통명을 부여하였다. 엽노화가 농업적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 엽부위별 엽록소 함량을 분석한 결과 하위엽으로 갈수록 노화가 빨라졌으며, 품종간 차이가 심하였다. 선별체 크기별 잔류량을 분석한 결과 ‘MY298BB’는 1.9~2.0 mm 사이에 잔류 비율이 가장 높았으며, ‘주남’은 2.0~2.1 mm사이에 가장 많이 분포하였다. ‘MY298BB’는 흰잎마름병 저항성 유전자 Xa4를 보유하고 있었다. ‘MY298BB’이 인디카 ‘IR72’유래의 염색체 단편이 도입됨에 따라 성숙기 엽노화가 빨리 진전되는 특성을 가지고 있었다. 이는 ‘주남’ 배경의 여교배 집단에서 선발된 계통으로 유전적 배경이 단순화되어 엽 노화관련 메카니즘 연구에 중요한 연구재료로 활용 될 것으로 판단되어 중간모본으로 품종보호 출원하였다.

사 사

본 논문은 농촌진흥청 연구사업(세부과제번호: PJ01099902)의 지원에 의해 이루어진 것임.

References
  1. Ebitani T, Takeuchi Y, Yamamoto T, Takeuchi K, Yano M. 2005. Construction and evaluation of chromosome segment substitution lines carrying overlapping chromosome segments of indica rice cultivar 'Kasalath' in a genetic background of japonica elite cultivar 'Koshihikari'. Korean J Breed Sci 55: 65-73.
    CrossRef
  2. Harushima Y, Nakagahra M, Yano M, Sasaki T, Kurata N. 2002. Diverse variation of reproductive barriers in three intraspecific rice crosses. Genetics 60: 312-322.
  3. Hur YJ, Cho JH, Park HS, Noh TH, Park DS, Lee JY, Sohn YB, Shin D, Song YC, Kwon YU, Lee JH. 2016. Pyramiding of two rice bacterial blight resistance genes, Xa3 and Xa4, and a closely linked cold-tolerance QTL on chromosome 11. Theor Appl Genet 129: 1861-1871.
    Pubmed CrossRef
  4. Ishikawa S, Ae N, Yano M. 2005. Chromosomal regions with quantitative trait loci controlling cadmium concentration in brown rice (Oryza sativa L.). New Phytol 168: 345-350.
    Pubmed CrossRef
  5. Jena KK, Khush GS, Nanda JS. 2000. Exploitation of species in rice improvement: Opportunities, achievements and future challenges. pp. 269-284. In: Nanda JS (Ed.) Rice breeding and genetic: research priorities and challenges. Enfield, Science Publ.
  6. Kang JW, Suh JP, Kim DM, Oh SC, OH JM, Ahn SN. 2008. QTL mapping of agronomic traits in an advanced backcross population from a cross between Oryza Sativa L. cv Milyang23 and O. glaberrima. Korean J Breed Sci 40: 243-249.
  7. Maduoka Y, Kashiwagi T, Hirotsu N, Ishimaru K. 2008. Indian rice 'Kasalath' contains genes that improve traits of Japanese premium rice 'Koshihikari'. Theor Appl Genet 116: 603-612.
    Pubmed CrossRef
  8. Miura K, Lin SY, Yano M, Nagamine T. 2001. Mapping quantitative trait loci controlling low temperature germinability in rice (Oryza sativa L.). Korean J Breed Sci 51: 293-299.
    CrossRef
  9. RDA (Rural Development Administration). 2012. Manual for standard evaluation method in agricultural experiment and research. Suwon (Korea), RDA Press.
  10. RDA (Rural Development Administration). 2014. 2014 Project Plan for Collaborative Research Program to Develop New Variety of Summer Crop. pp. 5-52.
  11. Sun CQ, Wang XK, Li ZC, Yoshimura A, Iwata N. 2001. Comparison of the genetic diversity of common wild rice (O. sativa L.) using RFLP markers. Theor Appl Genet 102: 157-162.
    CrossRef
  12. Takehisa H, Shimodate T, Fukuta Y, Ueda T, Yano M, Yamaya T. 2004. Identification of quantitative trait loci for plant growth of rice in paddy field flooded with salt water. Field Crops Res 89: 85-95.
    CrossRef
  13. Wan XY, Wan JM, Weng JF, Jiang L, Bi JC, Wang CM. 2005. Stability of QTLs for rice grain dimension and endosperm chalkiness charactaeristics across eight environments. Theor Appl Genet 110: 1334-46.
    Pubmed CrossRef
  14. Wan XY, Wan JM, Jiang L, Wang JK, Zhai HQ, Weng JF. 2006. QTL analysis for rice grain length and fine mapping of an identified QTL with stable and major effects. Theor Appl Genet 112: 1258-1270.
    Pubmed CrossRef
  15. Yeo US, Lee JH, Kim CS, Jeon MK, Oh TY, Han CD, Shin MS, Oh BG. 2008. Mapping of the reduced culm number trait in rice (Oryza sativa L.) rcn10(t) mutant. Korean J Breed Sci 40: 223-227.
  16. Zhao ZG, Jian L, Zhang WW, Yu CY, Zhu SS, Xie K. 2007. Fine mapping of S31, a gene responsible for hybrid embryo-sac abortion in rice (Oryza sativa L.). Planta 226: 1087-1096.
    Pubmed CrossRef


March 2020, 52 (1)
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