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벼흰잎마름병균에 대한 인디카와 자포니카 벼의 단일 저항성 유전자 반응과 이들의 집적 효과 KCI 등재
Reaction of Single Resistance Genes and Their Pyramiding Effects in Indica and Japonica Rice Against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Korea
pp.119-129
본 연구는 우리나라 벼흰잎마름병 균주에 대한 인디카형과 자포니카형의 단일 저항성 유전자의 반응과 이들의 집적 효과를 비교 분석하고 자포니카형의 유망 조합을 제시하여 향후 우리나라 환경 여건에 효과적인 저항성 품종을 육성하고자 수행하였다. 단일 저항성 유전자 계통중 Xa1, Xa3, Xa21은 생태형 간에 차이가 없었으나 Xa4와 xa5는 자포니카에 비해 인디카형에서 저항성이 강하였다. 인디카형과 자포니카형에서 모두 저항성 유전자가 집적되었을 경우에 단일 또는 두 개의 저항성 유전자에 비해 저항성이 정도가 증가하거나, 저항성 수준이 높은 유전자가 저항성 수준이 낮거나 균계 특이적 이병성을 나타내는 저항성 유전자를 보완하는 효과를 나타냈다. 자포니카형에서 새롭게 확인된 저항성 유전자 집적 조합인 Xa3+Xa21, xa5+Xa21과 Xa3+xa5+Xa21은 우리나라 우점 균주와 16개 균주에 대해서 저항성이었으며 현재 우리나라 벼흰잎마름병 저항성 육종에서 주력 저항성 조합으로 이용되고 있는 Xa3+xa5 보다 높은 수준의 저항성을 나타냈다. 이들 저항성 유전자 집적 조합은 균계 분화 등에 따른 저항성 붕괴에 안정적으로 대응할 수 있고 저항성을 효과적으로 강화할 수 있는 유망 조합으로 생각되어 자포니카 벼흰잎마름병 저항성 증진을 위한 목표 조합으로 설정하여 육종사업을 수행하겠다.
This study was conducted to investigate the resistance reaction of single resistance genes and their pyramiding effects in indica and japonica rice against bacterial blight disease in Korea. Resistance reaction of indica and japonica near-isogenic lines and pyramided lines carrying resistance genes to four predominant and other sixteen bacterial blight isolates was investigated. Among singe resistance genes, Xa1, Xa3, and Xa21 in indica and japonica near-isogenic lines exhibited same or similar resistance reaction. On the other hand, Xa4 and xa5 showed higher resistant reaction in indica background than in japonica background. Combined resistance genes provided the pyramiding effects such as increasing the resistance relative to single gene or two genes and the complementation of susceptibility in both indica and japonica rice. Newly identified combinations in japonica rice, Xa3+Xa21, xa5+Xa21, and Xa3+xa5+Xa21, conferred resistance to all isolates and showed higher resistant reaction than Xa3+xa5 widely used in Korea. These could be the efficient and promising combinations for enhancing the resistance of japonica rice and delaying the breakdown of resistance against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Korea.
