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소맥(Triticum aestivum L. em Thell)의 출수기 유전에 관한 연구 KCI 등재

Studies on the Inheritance of Heading Date in Wheat (Triticum αestivum L. em Thell)

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/11710
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한국작물학회지 (Korean Journal of Crop Science)
한국작물학회 (Korean Society Of Crop Science)
초록

소맥의 조숙품종육성을 위하여는 춘파성품종의 조숙인자를 추파성품종에 도입하는 것이 중요한 과제이므로 춘추파성 소맥품종의 일장과 온도조건에 따른 출수반응 및 출수기를 지배하는 생리적 요인의 구명과 출수기의 유전에 관한 지견을 얻고저 본실험을 실시하였다. 수원 작물시험장 전작포장 및 온실에서 1970년부터 조숙품종 Yecora F70, 중숙품종 수계 169호, 육성 003 만숙품종 장광, Bezostaia, Sturdy, Blueboy 등 8개품종을 상호교배하여 1972년부터 1973년에 온실 및 초자실을 이용하여 양친과 Diallel cross F1 을 고온장일, 고온단일, 저온장일, 저온단일의 4처리조건 및 포장조건에서 3조합의 F1 , F2 , BC1 , BC2 및 양친들은 고온단일조건에서 F1 , F2 9조합 및 그 양친은 포장에서 각각 재배 실험하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 춘화 처리후의 주요엽수는 일장 및 온도조건에 관계없이 일정하였으나 주간의 출엽속도에만 영향을 주었으며 춘파성품종은 추파성품종보다 주간엽수가 적었다. 2. 지엽전개일수의 일장 및 온도반응은 출수속도에 의하여 결정되며 일장과 온도에 따른 출엽속도의 차이는 하위엽보다 상위엽에서 컸다. 3. 춘화처리후의 출수기에 대한 생리적 요인은 일장반응과 순수조만생이며, 출수일수의 품종간 변이는 고온단일에서 가장 크고 포장조건에서 가장 적었으며 고온장일, 저온장일, 저온단일을 비슷하였다. 4. 일장차이에 의한 출수일수의 품종간 반응은 장광, Parker가 크고, Yecora F70, 수계 169 호 등 기타 품종들은 비교적 적었으며, 장광, Parker는 단일이 의하여 출수일수가 크게 지연되는 감광성 품종이었다. 5. 일장반응은 온도의 영향을 크게 받고 출수일수의 품종간차이는 저온일 빼보다 고온일 때 현저히 나타났다. 6. 온도차이에 의한 출수일수의 품종간 반응은 비슷하였으며, 어떠한 품종이라도 고온에 의하여 출수가 촉진되고 저온에 의해서 지연되었다.7. 출수일수에 대한 유전은 일장 및 온도조건이 변하여도 조숙은 만숙에 대하여 부분우성이었으며, 우성의 정도는 단일에서 크고 장일에서 적었다. 8. 고온장일조건에서 출수일수의 품종간 차이는 수수조만성의 차이라고 할 수 있으며, 춘파성품종인 Yecora F70은 추파성품종에 대하여 우성정도가 컸고 추파성품종간에는 우성정도가 없거나 적었다. 이때의 유효 우성 유전자수는 1쌍의 대립유전자에 의해서 지배되나 다소의 미동유전자가 관여되었다. 9. 출수일수에 관여하는 비감광성은 감광성에 대하여 우성단인자차에 의하여 지배되었고 저온조건에서는 단일감응성의 발현정도가 둔화 또는 억제되었다. 10. 순수 조만성과 단일감응성은 모두 조숙이 만숙에 대하여 부분우성으로 표현되었다. 11. 출수기에 관여하는 감온성의 품종간반응은 대립유전자 및 비대립유전자의 지배를 받으며 같은 대립유전자를 가진 품종군에서는 비감온성이 감온성에 대하여 우성으로 표현되나 일장 및 순수 조만성보다는 그 정도가 미미하다. 12. 장광과 수계 169호 사이에는 감광성에 관여하는 1쌍의 대립인자 ee와 EE에 의하여 조만이 결정되었고, 장광과 Yecora F70사이에는 ee, enen과 EE, EnEn의 2쌍의 대립인자에 의하여 지배된다고 추정되었다. 이때 EE와 EnEn는 조숙방향에 상가적으로 작용하여 단일조건하에서는 EE의 효과가 EnEn의 효과보다 크다. 장일 조건하에서는 EE의 효과는 나타나지 않고 EnEn효과만 발현된다. En과 en 사이에 우열관계는 E와 e 사이보다 적고 상가적 작용을 하고 있다고 본다. 13. 본 실험의 포장조건에서는 2개정도의 우성주동유전자를 가정할 수 있으나 생육초기의 저온단일과 생육후기의 고온장일의 영향으로 2개의 우성유전자 표현이 불확실하며 F2 분리에 있어서는 일장 및 온도의 영향과 미동유전자의 영향으로 연속변이를 하였다. 14. 출수일수의 유전력은 0.51-0.72로서 어느 조건에서나 높은 경향으로 초기세대의 선발효과가 큰 것으로 인정되었으며, 환경에 의하여 다소의 차이가 있어 장일보다는 단일에서 유전력이 컸고, 저온보다는 고온에서 큰 경향이었다. 또한 감광성의 유전력은 0.86-0.76으로 컸으나 온도효과의 유전력은 적었다. 15. 출수기가 빨라지므로서 1수입수, 천입중, 수량이 낮아지는 상관관계를 보여 조숙다수성 품종선발이 어렵다는 결과를 보였으나 수수와는 부의 상관(유의성은 없음)을 보여 조숙품종으로서 수수형 품종을 선발하면 수량을 올릴수 있는 약간의 가능성도 보였다.

Introducing genes for earliness of wheat varieties is important to develop early varieties in winter wheat. In oder to obtain basic informations on the response of heading to the different day length and temperature treatments and on the inheritance of heading dates, experiments were conducted at the field and greenhouse of the Crop Experiment Station, Suwon. Varieties used in this experiments were, early variety Yecora F70, medium varieties Suke #169, Parker and Yukseung #3, and late varieties Changkwang, Bezostaia, Sturdy and Blueboy. The parents and F1 s of partial diallel crosses of above eight varieties were subjected the following four different treatments; 1. high temperature and long day, 2. high temperature and short day, 3. low temperature and long day, and 4. low temperature and short day. The same materials were grown also in field condition. Parents, F1 and F2 generation were grown also in both greenhouse under high temperature and short day and in field. The results obtained were summarized as follow: 1. No effects of temperature and daylength on the number of leaves on the main stem were found when -varieties were vernalized. The number of main stem leaves were fewer for spring type of varieties than for winter type of varieties. 2. The effects of temperature and daylength on the days to flag leaf opening were dependent on the speed of leaf emergence. The speed of leaf emergence were faster for lower leaves than for upper leaves. 3. The response to short day and long day (earliness of narrow sense) of varieties were found to be direct factor responsible to physiology of heading dates in vernalized varieties. Great difference of varieties to heading date was found in high temperature and short day treatment, but less differences were found in high temperature and long day, low temperature and long day and low temperature and short day treatments respectively. The least varietal difference for heading dates was found in the field condition. 4. Changkwang and Parker were found to be the most sensitive to short day treatment (photosensitive) and the heading of these varieties were delayed by short day treatment. No great varietal differences were found among other varieties. 5. Varietal differences of heading dates due to daylength were greater in high temperature than in low temperature. 6. Varietal differences of heading dates due to temperature were not great. but in general the heading dates of varieties were faster under high temperature than under low temperature. 7. Earliness of heading dates was due to partial dominance effect of genes involved in any condition. The degree of dominance was greater under short day than under long day treatment. 8. The varietal differences of heading date under high temperature and long day were due to earliness or narrow sense (response to long day) of varieties. The degree of dominance was greater for Yecora F70, spring type than for other winter type of varieties. No differences or less differences of degree of dominance was found among winter type of varieties. The estimated number of effective factor concerned in the earliness of narrow sense was one pair of allele with minor genes. 9. The insensitivity of varieties to short day treatment in heading dates was due to single dominant gene effect. Under the low temperature the sensitivity of varieties to short day treatment was less apparent. 10. The earliness of short day and long day (earliness of narrow sense) sensitivities of varieties appearea to be due to partial dominance of earliness over lateness. In strict sense, the degree of the dominance should be distinguished. 11. Dominant gene effects were found for the thermo-sensitivity of varieties, and the effect was less, significant than the earliness in narrow sense. 12. One pair of allele, ee and EE, for photosensitivity was responsible for the difference in the heading dates between Changkwang and Suke #169. Two pairs of alleles, ee, enen and EE, EnEn. appeared to be responsible for the difference between Changkwang and Yecora F70. The effects of EE and EnEn were, additive to the earliness and the effects of EE were greater than EnEn under short day. However, the effects of EE were not evident in long day but the effects of EnEn were observed in long day. 13. Two pairs of dominant alleles for the earliness were estimated from the analysis of F1 diallels in the field but the effects of these alleles in F2 were not apparent due to low temperature and short day treatment in early part of growth and high temperature and long day treatment in later part of growth. The F2 population shows continuous variation due to environmental effects and due to other minor gene effects. 14. The heritabilities for heading dates were ranged from 0.51 to 0.72, indicating that the selection in early generation might be effective. The extent of heritability for heading dates varied with environments; higher magnitude of heritability was obtained in short day treatment and high temperature compared with long day and low temperature treatments. The heritabilities of heading date due to response to short day were 0.86 in high temperature and 0.76 in low temperature. The heritabilities of heading date due to temperature were not significantly high. 15. The correlation coefficients of heading dates to the number of grains per spike, weight of 1, 000 grains. and grain yield were positive and high, indicating the difficulties of selections of high yielding lines from early population. But no significant correlation coefficient was obtained between the earliness and the number of spikes, indicating the effective selection for high tillering from early varieties for high yielding.

저자
  • 曺章煥(작물시험장) | 조장환