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논문KCI 등재

표현형 및 분자표지 선발 이용 벼흰잎마름병 저항성 유전자 집적자포니카 벼 계통 개발

Development of japonica Rice Lines with Four Bacterial Blight Resistance Genes using Phenotypic and Marker-assisted Selection

김기영|김보경|이종희|정종민|노태환|정지웅|김정주|김우재|남정권|백만기|신운철|조영찬|안상낙|박현수
한국육종학회 (The Korean Society of Breeding Science)|2016.06|한국육종학회지 (KOREAN JOURNAL OF BREEDING SCIENCE)|제48권 제2호|pp. 140-158|DOI http://dx.doi.org/10.9787/KJBS.2016.48.2.140

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RiceResistance geneBacterial blightMarker-assisted selectionPhenotypic selection
주제분류농학

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우리나라 자포니카 벼 품종의 벼흰잎마름병 저항성 증진을위하여 네 개의 저항성 유전자 Xa1+Xa3+xa5+Xa21이 집적된우량 계통을 개발하였다. Xa1을 가지고 있는 일미와Xa3+xa5+Xa21이 집적된 익산575호를 교배모본으로 하였고저항성 유전자 연관 분자표지 선발과 벼흰잎마름병 저항성 생물검정 및 농업형질에 대한 표현형 선발을 함께 적용하여 네 개의저항성 유전자가 집적된 약배양 유래 7 계통과 계통육종법 유래10 계통을 개발하였다. 분리집단인 F2 집단의 저항성 유전자조합 중에서 Xa1+Xa3+xa5+Xa21 조합이 가장 강한 저항성 반응을 나타냈으며 Xa3+xa5+Xa21에 비해 향상된 저항성 반응을나타내 저항성 유전자 집적에 따른 저항성 증진 효과를 확인하였다. 네 개의 저항성 유전자 집적 계통들은 16개 국내 수집 벼흰잎마름병 균주에 대해서 광범위 저항성을 나타냈으며, 병원성이강한 K3a 균계 접종에 의해서도 수량성 감소 및 품질 저하가없었다. 게다가 이들 계통들은 초형이 양호하고 이전의 저항성품종들에 비해서 증가된 수량성을 나타냈다. 네 개의 저항성 유전자 집적 조합 Xa1+Xa3+xa5+Xa21은 효율적이고 유망한저항성 유전자 집적 조합으로 판단되었고, 개발된 저항성 유전자집적 계통들은 자포니카 벼의 흰잎마름병 저항성 증진을 위한유용한 육종소재로서 저항성 육종사업에 활용될 것이다.

Abstract

Four bacterial blight resistance genes, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, pyramid elite japonica rice lines were developed for enhancing the resistance of rice against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Korea. Seven doubled haploid (RDL1-7) and ten F6 lines (RPL1-10) having Xa1+Xa3+xa5+Xa21 which were derived from the cross between Ilmi, high grain quality japonica rice cultivar carrying Xa1, and Iksan575, elite line carrying Xa3+xa5+Xa21, were developed using marker-assisted selection for resistance genes and phenotypic selection for bacterial blight resistance and agronomic traits. Among resistance genes combinations in F2 population, four resistance genes combination, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, showed the highest resistance and conferred the enhanced resistance than three genes combination, Xa3+xa5+Xa21. Four genes pyramid lines (RDL and RPL) showed broad-spectrum resistant against 16 Korean bacterial blight isolates and the yield and quality of the lines did not alter by the inoculation of K3a, the most virulent race in Korea. In addition, these lines had excellent plant type and exhibited more enhanced yield than previously developed resistant cultivars. Four bacterial blight resistance genes combination, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, was efficient and promising combination and developed lines with four genes could be useful materials and will be applied to the breeding programs for enhancing the resistance of japonica rice against bacterial blight.

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