To investigate the effect of soluble silicate zeolite dressing of the rice against bakanae disease, field trial in reclaimed land and in vitro were carried out. The coated rice seeds (SCS) which were dressed with the mixture of 25% silicic acids (binder), and the zeolite (coating powder). In wet direct seeding, uniform scattering of rice seeds on the soil surface and the better seedling establishment were shown in SCS treatment plots. The incidence of bakanae disease began from the mid tillering stage toward the heading stage. Around heading stage, the ratio of infected tillers reached its highest point by 9.9% in non-SCS treatment plots. While, in SCS treatment plots, the ratio of infected tillers was no more than 0.01%. The vitality of the pathogenic fungi of bakanae disease in the SCS and non-SCS samples were assessed. Samples were incubated for one week keeping proper humidity at 30°C after inoculated with panicles of infected rice plants from experimental field plots. In non-SCS treatment, pinkish colonies were formed on the grain surface of panicle of infected plants, and mycelium, macro-conidia and micro-conidia were developed actively inside part of infected grain inoculated. While in SCS treatment, micro-conidia and mycelium were not survived and the growth of macro-conidia, mycelia were greatly inhibited and withered. Based on the results, it is concluded that the environmental friendly control of bakanae disease by use of SCS is possible and soluble silicate can be applied as agents for replacement of seed disinfection.

최근의 이상기온으로 인한 생육환경의 변화 및 산업화로 인한 경작면적 감소는 작물의 생산 및 안정적 공급을 제한하는 주요 원인이다. 전통 육종 및 분자 육종을 통한 품종 계량이 지속적으로 생산성 증대에 중요한 역할을 하고있다. 하지만 현재 또는 미래에 직면하게 될 문제점들을 해결하기 위한 다양한 방법들의 개발이 필요하다. 근래 들어 중요 유전자 형질전환을 통해 위의 문제점들을 극복하려는 노력이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 생물정보학 기술을 이용하여 현재 재배되고 있는 주요 벼 아종인 자포니카와 인디카 사이에서 발현이 차이가 명확히 확인된 유전자를 대규모로 분리하였다. 이를 위하여 공개된 1108개 affymetrix microarray자료를 활용하였고 그 중에 514 자료가 인디카, 594 자료가 자포니카 시료를 사용하여 제작이 되었다. 두 아종의 비교를 통해서 520 자포니카 우선적 발현의 유전자 (자포니카 eQTL)와 160 인디카 우선적 발현의 유전자(인디카 eQTL)를 분리하였다. 흥미롭게도 이렇게 분리된 eQTL의 70%가 지금까지 기능이 알려져 있지 않은 unknown 유전자인 것으로 확인되었다. 이에 대한 기능 연구를 위해서 경희대학교 작물바이오텍연구센터에서 보유하고 있는 세계최대 규모의 유전적 배경이 자포니카인 유전자 색인 계통을 활용하여 자포니카 eQTL에 대해서는 관련 유전자 삽입 계통(50 자포니카 eQTL)과 인디카 eQTL의 경우에는 관련 유전자 활성 계통(10 인디카 eQTL)을 전개하여 1차년도에 표현형 분석을 하였다. 그 결과 한 자포니카 eQTL에 대한 T-DNA 삽입 돌연변이에서 flag leaf 과 이삭의 길이가 길어진 표현형을 분리하였다. 이 계통에 대한 추가 표현형 검증 및 관련 기작 규명을 진행하고 있다. 또한 4개 자포니카 eQTLs에 대한 T-DNA 삽입 계통은 순종 계통이 다음세대에서 형성되지 않는 표현형을 보였다. 분리비를 조사한 결과 순종: 잡종: 야생형이 0:2:1 로 분리된 것으로 보아 초기 발아 과정에 중요한 역할이 예상된다. 2차년도에는 1차년도에 분리된 표현형이외에 유전형이 확인된 계통들에 대한 자세한 표현형 관찰이 LMO 포장에서 진행이 되고 있다. 추가적으로 1차년도에 한 자포니카 eQTL에 대한 돌연변이에서 이삭의 길이가 길어진 표현형을 확인했고 발현 양상을 확인한 결과 flag leaf에서 주요한 발현의 차이가 확인이 되었다. 따라서 2차년도에는 47개의 flag leaf에서 발현의 차이를 보이는 자포니카 eQTLs에 대한 T-DNA삽입 계통의 표현형 분석 및 세대진전이 진행되고 있다. 또한 인티카 중요 eQTL의 자포니카 품종으로 도입을 위하여 인디카 flag leaf 우선발현 eQTLs의 형질전화체 제작이 진행 중에 있다. 형질전환 식물 제작을 준비 중에 있다. 본 연구과제는 기술적 측면에서 자포니카와 인디카 cultivar간의 진화적이거나 형질적인 특성 규명에 필요한 대규모 유용 유전자 정보를 제공한다. 아울러 경제적 · 산업적 측면에서는 유망 GM 작물 개발을 통한 미래 종자 산업 발달에 기여가 예상되고 신규 지적재산권 확보를 통한 부가가치 창출이 가능하다. 그리고 미래 식량 문제 해결을 위한 새로운 대안을 제시할 것으로 기대된다.