벼 키다리병 저항성 유전자원 탐색
Screening of Rice Germplasm for Bakanae Disease Resistance in Rice
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벼 키다리병은 Gibberella fujikuroi 또는 Fusarium moniliforme 등에 의해 발생하는 대표적인 종자전염성병으로, 육묘부터 수확까지 지속적으로 발생하는 병해이다. 우리나라에서는 1960년대 일부 농가에 심하게 발생하여 문제가 되었고, 최근 들어벼 종자 내부의 심한 감염과 약제에 대한 저항성균의 출현 등에 의하여 그 발병이 급격히 증가하여 보급종 종자에까지 발병하고 있는 추세이다. 또한 벼 키다리병에 대하여 저항성이높은 벼 품종이 개발되어있지 않아, 방제를 위한 농약살포에막대한 농약과 노동력이 소모되고 있고, 이에 따라 생산비 절감과 친환경 농산물의 생산에 큰 걸림돌이 되고 있는 실정이다. 벼 키다리병 저항성 유전자는 1번 염색체에 존재하는 qB1 및 qBK1, 10번 염색체에 존재하는 qB10 등이 알려져 있다. 본 연구는 국내 육성 품종 및 국외 도입 유전자원을 중심으로총 254 품종에 대해 생물검정을 통해 저항성 자원을 선발하고, 기존에 개발된 신광벼의 저항성 QTL인 qBK1 영역의 분자마커 RM9를 이용하여 유전적 다양성을 확인함을 목적으로수행하였다. 본 연구에서는 중도 이상의 저항성을 보인 품종은 11품종으로 전체 공시품종의 약 4%정도이었으며, 나머지 품종은 저항성 정도가 낮거나 약한 것으로 나타났다. 키다리병 생물검정 결과와 분자마커 RM9에 대한 유전형과의 불일치성은 38%로 나타났다. 이는 분자마커 RM9는 신광벼 후대를 이용한 저항성 분자마커로 이용 가능하나, 다양한 유전자원 또는 교배후대에 대한 범용적인 저항성 분자마커로 사용하기에는 어려울 것으로 사료되었다. 특히, 본 연구에서 선발한 저항성 유전자원은 향후 신광벼의 저항성 QTL인 qBK1외의 새로운 는 다른 영역 또는 염색체에 저항성 유전자가 존재할 가능성이 많다는 것을 시사 한다. 따라서 이들 품종은 유전분석과 유전자지도작성을 통하여 키다리병 관련 저항성 신규 저항성 유전자 여부에 대한 상세한 검토가 필요한 것으로생각되며 향후 저항성 증진 또는 저항성 붕괴에 따른 대책으로 gene pyramiding 등에도 이용 가능할 것으로 판단된다.
Abstract
Bakanae (foolish seedling) disease caused by Gibberella fujikuroi creates serious problems in the foremost rice growing countries. This study was conducted to identify new resistance genetic sources to Bakanae disease. Bioassay showed that 11 varieties including Gwangmyeongbyeo, Hawn, Wonseadaesoo, Erguailai etc. were resistant to bakanae disease among 254 rice germplasm. Mismatch ratio between phenotype on bakanae disease bioassay and allele type of RM9, a SSR marker closely linked the bakanae disease resistant QTL, qBK1, were 38.3%. These results suggest that RM9 might be used for selecting qBK1, but it cannot be used for wide range of rice germplasm. Resistant germplasm in this study might be have resistant genes different from qBK1. The eleven varieties resistant to selected in this study will be used to identify new resistant alleles or genes to improve bakanae disease resistance in rice.
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