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약배양 이용 벼멸구, 흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병 저항성 복합 내병충성 벼 계통 육성 KCI 등재
Development of Multi-resistant Lines to Brown Planthopper, Bacterial Blight, and Rice Stripe Virus using Anther Culture in Rice
pp.78-89
본 연구는 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 자포니카 복합내병충성 품종을 조기에 확보하고자 약배양을 수행하여 목표 저항성 유전자 조합의 우량 고정계통을 개발하고 육성 과정 중에 발생할 수 있는 문제점을 파악하여 병해충 저항성 육종사업에 반영하고자 수행하였다. 벼흰잎마름병과 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 우량 계통 HR26234- 12-1-1과 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 SR30071-3-7-23-6-2-1-1을 인공 교배한 F1을 약배양하여 213개 고정계통을 육성하였다. HR26234는 Xa3+xa5, Stvb-i, SR30071은 Bph18, Xa4, Stvb-i를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이들 유래 약배양 계통들은 모두 Stvb-i를 가지고 있었고, Bph18+Xa3, Bph18+Xa4, Bph18+Xa3+xa5, Bph18+Xa4+xa5, bph18+Xa3, bph18+Xa4, bph18+Xa3+ xa5과 bph18+Xa4+xa5의 조합이 확인되었다. 약배양 집단에서 xa5+Bph18(또는 bph18)+Stvb-i 조합이 발생하지 않았고 Bph18 보유 계통이 bph18 보다 적게 발생하는 등 segregation distortion이 발생하였다. Bhp18을 보유하며 벼멸구에 저항성인 계통들이 감수성인 계통들에 비해 간장이 컸다. 선발된 Bph18+Xa4+xa5+Stvb-i 조합의 계통은 단간이면서 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성을 나타내었으나, 낮은 수량성과 일부 불임의 발생, 단간임에도 도복에 안정적이지 못한 특성을 나타냈다. 병해충에 대한 저항성 육종사업에서 약배양을 활용하여 조기에 육종 목표를 달성하고자 할 경우에 segregation distortion이 발생하여 편의 된 변이가 발생할 수 있고, 저항성 유전자 도입 시 linkage drag에 의해 예기치 못한 열악형질 특성이 나타날 수 있음을 고려하여 신중하게 목표에 접근하여야 할 것으로 생각한다.
This study was conducted to develop multi-resistant lines to brown planthopper, bacterial blight, and rice stripe virus using anther culture in rice. A total of 213 double haploid lines were developed the cross between HR26234-12-1-1 conferring resistant to bacterial blight and rice stripe virus and SR30071-3-7-23-6-2-1-1 conferring resistant to brown planthopper, bacterial bight, and rice stripe virus. Using DNA molecular marker, HR26234 and SR30071 were confirmed to have Xa3+xa5+Stvb-i and Bph18+Xa4+Stvb-i, respectively. All double haploid lines carried Stvb-i, and Bph18+Xa3, Bph18+Xa4, Bph18+Xa3+xa5, Bph18+Xa4+xa5, bph18+Xa3, bph18+Xa4, bph18+Xa3+xa5, and bph18+Xa4+xa5 combinations were identified. Segregation distortions such as no combinations carrying Bph18(or bph18)+xa5+Stvb-i and fewer lines carrying Bph18 than bph18 were occurred in DH population. Brown planthopper resistant lines carrying Bph18 showed longer culm length than susceptible lines. Selected Bph18+Xa4+xa5+Stvb-i combination lines with short culm conferred resistant to brown planthopper, bacterial blight, and rice stripe virus, while showed deleterious effects such as spikelet sterility, lower yield, and vulnerable to lodging than standard and comparative varieties. Using anther culture, we rapidly developed multi-resistant lines to brown planthopper, bacterial blight, and rice stripe virus. However, distorted segregation in DH population and linkage drag with Bph18 were obstacles to develop practical multi-resistant cultivars.
