This study was conducted to evaluate Korean rice cultivars to search any suitable varieties for the northern region of the Korean Peninsula (North Korea). A total of 92 rice varieties which included 74 bred cultivars from South Korea, 13 collections from North Korea and five local cultivars from China, were involved in the evaluating trials for their performance. Stability at three sites inthe northeastern areas of China, which are located in the northern border areas of North Korea, for three years from 2017 to 2019. The ecologically well-adapted rice varieties were selected at each trial site during the first year and employed again as the materials for the subsequent yield trials. A total of six varieties with relatively better performing and stability were selected through the subsequent trials at three sites for three years: Unkwang, Daejin and Taebaek at Dandong region; Hanseol and Taebong at Longjin region; Taebong and Namweon at Hunchun region, respectively. Dandong is located in the southeast parts of Liaoning, which has similar climatic characteristics to the west coastalregion of North Korea. Longjin is located in the middle-east parts of Jilin, which has also similar climatic characteristics to the northern inland region of North Korea. Hunchun is located in the northeastern parts of Jilin, which has presumably similar climatic characteristics to the northern part of the eastern coastal region of North Korea. Unkwang is characterized by its early maturity, with the heading at the 2nd of August, and reveals a yield potential of 7.11 T/ha with resistance to the blast (BL) and the bacterial leaf blade (BLB) diseases. It is predicted to be suitable for the northern area of the Suyang mountain region and the central inland region of North Korea. Daejin has asemi-early maturity heading around the 6th of August and yields of 6.06 T/ha with resistance to BL, BLB, and stripe virus (SV) diseases. Daejin will be adaptable to the northern area of Suyang mountain region. Taebaek is medium maturing variety of Indica/Japonica type. It is heading at the 14thof August with good ripening at maturity, and has yield potential of 6.84 T/ha with resistance to BL, BLB and SV diseases. It will be adaptable to the southern area of Suyang mountain region. Hanseol is early maturing, heading on the 3rd of August, and yields 6.44 T/ha with the short stature and cold tolerance (CT). It will be adaptable to the northern inland and mountainous regions of North Korea. Taebong is semi-early maturingwith the heading at the 6th of August and has a yield potential of 6.96 T/ha with cold tolerane and blast resistance. Taebong was also outstanding in theHunchun region, indicating a more or less wide adaptability in cold areas. It is expected to be adaptable to the northern inland region of North Korea as well as the northern part of the eastern coastal region. Namweon is a medium-maturing variety with aheading date of August 10, and a yield potential of 4.76 T/ha with cold tolerance and resistance to rice neck blast disease. It is expected to be adaptable to the northern part of the eastern coastal region.

1. 본 연구는 우리나라 북부지역과 중국의 북한 인접지역에서 동일 품종을 재배하여 다양한 기후조건에서도 출수일수 변이계수가 안정적이고 조숙성인 품종을 선정하여 북한 적응성이 높은 품종선발에 기초자료로 활용하고자 수행된 연구결과이다. 2. 북한 접경 국내외 6개소에서 출수일수별로 극조생종, 조생종, 준조생종, 중생종의 4개 출수생태형으로 분류하였다. 국내에서는 극조생종에는 9품종, 조생종은 42품종, 준조생종은 17품종, 중생종은 4품종으로 분류되었고 중국에서는 극조생종 7품종, 조생종 27품종, 준조생종 32, 중생종 9품종으로 구분되었다. 3. ‘수원’ 등 국내 3개소에서 출수기의 변이계수는 4.8~ 18.5%이었고 변이계수가 6.0 이하인 품종은 태봉, 내풍, 화동, 운장, 인월, 진봉, 운봉, 금영, 삼천 등 이었다. 4. ‘단동’ 등 중국 3개소에서 출수기의 변이계수는 국내보다 낮은 0.5~8.1%로 변이계수가 2.0 이하인 품종은 태성, 진부찰, 중모1001, 오봉, 새상주, 중모1011, 삼천, 남원, 길주1호(북한 수집) 등 이었다. 5. 한국과 중국의 6개소에서 출수기 변이계수는 8.7~13.3% 의 범위를 보였고, 변이계수가 9.0% 이하로 낮은 품종은 국내 육성 품종 둔내, 운봉, 화동, 진부찰, 설레미 품종으로 북한의 벼 재배지역에서 적응성이 높을 것으로 판단된다. 대비품중으로 북한 대비품종인 원산69호, 중국 대비품종인 길주1호 등도 변이계수가 안정적인 품종이었다.

‘안미’는 농촌진흥청 국립식량과학원과 국제미작연구소 간의 협력으로 분자육종법을 이용하여 2010년에 육성한 중만생 고품질 복합내병충성 품종이다. 지역적응시험을 3개년(2008~2010)간 수행한 결과, ‘안미’는 중부평야지에서 보통기 보비재배 시 출수기는 8월 15일로 ‘화성’보다 5일 늦은 중만생종으로 쌀수량은 보통기 표준재배에서 5.76 MT/ha로 ‘화성’보다 11% 증수되었다. ‘안미’는 ‘화성’에 비해 간장(77 cm)은 작고 수당립수는 많으나 등숙비율은 다소 낮았다. ‘안미’는 현미 장폭비가 1.84인 단원형이며 백미는 심복백 발현이 거의 없어 맑고 투명하다. ‘안미’의 알카리 붕괴도와 단백질 함량은 ‘화성’과 비슷하고 아밀로스 함량은 조금 낮았반면, 식미평가에서 밥맛은 매우 양호하였다. ‘안미’의 재배시험 과정 중 위조현상은 관찰되지 않았으며 성숙기 하위엽 노화는 늦은 편이었다. ‘안미’는 ‘화성’에 비해 수발아에 둔감하였고 내랭성 평가 중 적고는 나타나지 않았으나 임실율은 다소 낮았다. ‘안미’는 도열병, 벼흰잎마름병(K₁, K₂, K₃), 줄무늬잎마름병 및 벼멸구에 강한 저항성을 발현하였다.

‘목양’은 국립식량과학원 벼 육종연구진이 총체 사료용 벼 품종을 육성할 목적으로 2001년 하계에 SR24592-HB2319 를 모본으로 하고 신초형 IR73165-B-6-1-1을 부본으로 교배 하여 계통육종법으로 육성한 품종으로 2010년 12월 농작물 직무육성신품종선정위원회에서 국가목록등재품종으로 선정 됨과 동시에 ‘목양’으로 명명하였다. ‘목양’의 출수기는 보통 기 재배에서 8월 23일로 ‘녹양’보다 8일 정도 늦은 만생종이 다. ‘목양’은 도열병, 줄무늬잎마름병, 오갈병에는 ‘녹양’보다 강하지만, 흰잎마름병, 벼멸구에는 약한 편이다. ‘목양’은 ‘녹 양’보다 탈립에 강하고, 후기녹체성이 우수하였다. ‘목양’은 가소화양분총량(TDN) 함량이 높고 중성세제불용섬유소(NDF) 와 산성세제불용섬유소(ADF)가 낮았다. ‘목양’의 총체수량은 지역적응시험에서 2008년부터 2010년까지 평균 17.7 MT/ha 로 ‘녹양’보다 25% 증수하는 경향을 보였다. ‘목양’은 가소화 양분총량(TDN)은 59.5%였으며 ADF와 NDF가 낮아 상대적 사료가치가 ‘녹양’에 비해 높은 품종이다. ‘목양’의 정조 수량은 보통기 재배에서 5.59 MT/ha로 ‘녹 양’보다 16% 증수되었다. 재배적지는 중부 및 남부평야지 1 모작 지대이다.

‘적진주찰’은 2002년 하계에 종피가 적색 메벼인 ‘적진주벼’와 SR27753(상남밭벼/적진주벼)를 교배하여 국립식량과학원 벼품종육종연구팀이 계통육종법에 의해 선발하면서 주요 병해충 및 미질검정을 병행하였다. 선발된 우량계통에 대해 2007～2008년 2년간 생산력검정시험을 실시한 결과 조생종이고 종피가 적색이면서 찰벼인 SR28796-10-3-1-1 계통을 선발하여 ‘수원524호’로 계통명을 부여하고 2008～2010년 3년간 지역적응시험 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2010년 12월 농촌진흥청 농작물직무육성신품종선정위원회에서 품종으로 선정되었으며 ‘적진주찰’이라 명명하였다. 이 품종은 중부지역 보통기 보비재배에서 출수기가 8월 2일로 조생종이다. 간장은 85 cm 정도이고, 수당입수는 136개로 약간 많은 편이다. 현미 천립중은 19.9 g이다. 현미의 종피 색은 붉은색이며 찰벼이다. 항산화 성분인 폴리페놀 함량은 310 mg /100 g로 ‘적진주벼’ 177 mg/100 g에 비하여 높고, DPPH인 항산화 활성 정도가 456 mg/100 g으로 ‘적진주벼’의 272 mg /100 g에 비하여 높다. 도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 해충에 약한 편이다. 현미수량은 중부지역 보통기 보비재배의 3년 평균 4.68 MT/ha의 수준인 품종으로 중부평야지가 재배적응 지역이다.

‘설백’은 조숙 내병 고품질 중간찰 계통을 육성할 목적으로 2000년 하계에 중간찰 품종인 수원460호에 조숙 내병 고품질 품종인 그루벼를 인공교배하여 2010년 육성된 조생 내도복 뽀얀 중간찰이다. ‘설백’은 보통기 보비재배에서 출수기는 평균 7월 29일로 ‘오대벼’보다 3일 빠른 조생종이다. ‘설백’의 간장은 60 cm이며, 주당수수는 13개, 수당립수는 81개이고, 천립중은 20.7 g으로 오대벼보다 가볍다. ‘설백’의 아밀로스함량은 10.0%로 중간찰이고 쌀 외관은 투명도가 5로 불투명해 보인다. ‘설백’은 위조에 강하고 불시출수가 잘 되지 않으며 성숙기에 하엽 노화가 느린 편이다. ‘설백’은 수발아에 강한 편이고, 내냉성은 ‘오대벼’와 비슷한 수준이다. 잎도열병에는 강한 저항성이고 흰잎마름병, 바이러스병 및 해충에는 약하다. 지역적응시험 보통기 보비재배에서 평균 쌀 수량이 4.96 MT/ha로 ‘오대벼’ 대비 92%의 수량성을 보였다. 재배적지는 중부평야지, 북부평야지, 중산간지, 남부고랭지 및 동북부해안지이다.

‘청아’는 중부지역 적응 중생 고품질 벼를 육성할 목적으로 1994년 하계에 외관 품위와 밥맛이 우수한 일본 도입품종인 기누히까리를 모본으로, 농가포장에서 수집된 유전자원 중 숙색 등 외관과 밥맛이 좋은 ‘양주선발’을 부본으로 인공교배한 후, 1995년 하계에 F1 15개체 양성, 1996년 하계에 F2 세대에서 집단선발 하였고 F3∼F5 세대를 집단육종법으로 양성한 뒤 F6 부터 계통육종법에 따라 우량계통을 선발 고정시켰다. 2002년부터 2003년까지 2년간 생산력검정 시험을 실시하였고 품위가 양호하며 밥맛이 좋은 SR21159-B-B-B-26-1을 선발하여 ‘수원495호’로 계통명을 부여한 후 2004년부터 2006년까지 3년 간 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2006년 12월 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록등재품종으로 선정됨과 동시에 ‘청아’로 명명하였다. ‘청아’의 평균 출수기는 보통기 보비재배에서 8월 6일로 ‘화성벼’보다 4일 빠른 중생종이고, 간장 87 cm, 이삭길이 20 cm, 주당 수수 14개, 수당립수 106개, 등숙률 89.1%로 ‘화성벼’와 비슷한 특성이며, 현미천립중이 20.6 g으로 중립종이다. ‘청아’는 잎도열병, 흰잎마름병(K1, K2, K3), 바이러스병 및 멸구류 등 병해충에 대한 저항성은 약하다. ‘청아’의 내냉성은 중강 정도였으며, 불시 출수는 ‘화성벼’보다 약한 경향으로 나타났다. 쌀 품질 특성에서 ‘청아’는 쌀 외관은 심복백이 거의 없이 외관품위가 우수하며, 이화학적 특성 중 아밀로스함량은 19.3%로 ‘화성벼’ 보다 낮은 편이다. ‘청아’의 쌀 수량성은 지역적응시험 보통기 보비재배에서 평균 쌀 수량이 5.56 MT/ha로 ‘화성벼’보다 5% 증수되었다. ‘청아’의 재배적지는 중부평야, 남부중간지 및 중서부해안 지대이다.

‘큰눈’은 다양한 전분 신소재를 육성할 목적으로 1991년 하계에 양질다수성 품종인 ‘일품벼’에 돌연변이처리(MNU)하여 중만생이며 배가 일반벼보다 큰 거대배아미인 ‘Ilpum MNU)36-2-GH1-2-10-1-2-3-2-1’ 계통을 선발하여 ‘수원492호’로 계통명을 부여하여, 2003년부터 2005년까지 3년간 지역적응시험 실시결과 그 우수성이 인정되어 2005년 12월 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록등재 품종으로 선정됨과 동시에 ‘큰눈’으로 명명하였다. ‘큰눈’의 중부평야지의 평균 출수기는 8월 17일로 ‘화성벼’보다 6일 느리고, 남부평야지 평균 출수기는 8월 15일로 ‘남평벼’보다 1일 빠른 중생종이다. ‘큰눈’의 간장은 86 cm이며, 이삭길이는 23 cm로 ‘화성벼’와 비슷하고, 포기당 이삭수는 ‘화성벼’보다 적으나, 수당립수는 많고, 등숙비율은 낮은 편이며, 현미 천립중은 가벼운 편이다. ‘큰눈’은 도열병 저항성은 약한 반응을 보였으며, 흰잎마름병 및 바이러스병과 벼멸구 및 애멸구 저항성은 없었다. ‘큰눈’은 내냉성검정에서 ‘화성벼’에 비해 출수지연일수가 다소 길고, 냉수구 임실율이 낮아서 내냉성은 약한 편이며, 도복특성검정에서 좌절중은 낮고, 도복지수는 높은 편이나 포장 도복은 강한 편이다. ‘큰눈’은 현미장폭비가 1.62인 중단원립이고, 투명도가 다소 불량하고 심복백이 많아 외관 품위가 떨어지고, 아밀로스와 단백질 함량은 각각 17.5, 5.9%로 ‘화성벼’보다 낮은 편이며, 단당류 및 올리고당 함량은 ‘화성벼’보다 1.4배, 발아현미의 GABA 함량은 발아 2일에서 ‘일품벼’보다 2.8배 많았다. ‘큰눈’의 쌀수량은 보통기재배에서 평균 쌀수량이 4.52 MT/ha로 ‘화성벼’ 대비 89% 수준이었다. ‘큰눈’의 재배적지는 중부평야 및 남부평야지이다.

‘만미벼’는 작물과학원 영남농업연구소(현 국립식량과학원 기능성작물부)에서 2002년도에 육성한 중만생 저아밀로스 반찹쌀 품종으로 주요특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 출수기는 남부평야지의 보통기재배에서 8월 16일로 ‘동진벼’ 보다 2일 빠른 중만생종이다. 2. 수당립수는 ‘동진벼’ 보다 18개 많으나, 현미천립중은 19.9 g으로 ‘동진벼’ 보다 가벼운 편이며 등숙비율이 약간 떨어진다. 3. 위조현상에 강하고 성숙기 엽노화가 느린 편이며 내

‘oamibyeo’ a mid-late maturing ecotype with high amylose content in kernels, was developed by the rice breeding team of National Yeongnam Agricultural Experiment Station(NYAES) in 2000 and released in 2001. This variety was derived from the three way cross of Milyang 95//Kimcheonaengmi/2*Ilpumbyeo (in 1992 summer) through the pedigree breeding method and designated as ‘ilyang 168’in 1997. The heading date of ‘oamibyeo’was Aug. 18 in ordinary season with culm length of 85 cm. However, ‘oamibyeo’showed susceptible to bacterial leaf blight, stripe virus and leaf blast disease. The amylose content of ‘oamibyeo’in milled rice kernels is about 26.7% with translucent and clear in chalkness. Thus, ‘oamibyeo’is expected to be used as a source grain for rice noodle industries. The milled rice yield potential of ‘oamibyeo’is about 5.38 MT/ha in local adaptability test of three years and it would be adaptable to Yeongnam plain of Korea.

Rice blast resistance is considered one of the most important traits in rice breeding and the disease, caused by Magnaporthe grisea Barr, has brought significant crop losses annually. Moreover, breakdown of resistance normally occurs in two to five years after cultivar release, thus a more durable resistance is needed for better control of this disease. We developed a new variety, Keumo3, which showed strong resistance to leaf blast. It was tested in 2003 to 2007 at fourteen blast nursery sites covering entire rice-growing regions of South Korea. It showed resistance reactions in 12 regions and moderate in 2 regions without showing susceptible reactions. Durability test by sequential planting method indicated that this variety had better resistance. Results showed that Keumo3 was incompatible against 19 blast isolates with the exception of KI101 by artificial inoculation. To understand the genetic control of blast resistance in rice cultivar Keumo3 and facilitate its utilization, recombinant inbred lines (RIL) consisting of 290 F5 lines derived from Akidagomachi/Keumo3 were analyzed and genotyped with Pizt InDel marker zt56591. The recombination value between the marker allele of zt56591 and bioassay data of blast nursery test was 1.1%. These results indicated that MAS can be applied in selecting breeding populations for blast resistance using zt56591 as DNA marker.

Grain weight (GW) or grain size is the most important target not only as a major component of grain yield, but also associated with the cooking quality in rice breeding program. In a previous study, two loci for grain weight, gw8 and gw9, have been fine map to about 306.4kb and 37.4kb, respectively, in backcross populations derived from a cross between the Korean japonica cultivar Hwaseongbyeo and Oryza rufipigon (IRGC 105491). Both O.rufipogon alleles increased GW in the Hwaseongbyeo background despite the fact that O. rufipogon was the small-seeded parent. To test the effect of pyramiding the QTLs for grain weight, an F2 population consisted of 226 individuals was developed derived from the cross between the two QTLs (gw8 and gw9), and used MAS to select nearly isgenic lines for two QTLs and a pyramiding line. Molecular genotyping of F2 population revealed the existence of interaction between gw8 and gw9. Moreover, the interaction was also confirmed by phenotypic analysis of four QTL-NILs. The results suggest that epistasis interaction is important genetic basis in determining yield traits in rice.

The germplasm of 246 rice cultivars was analysed 　for iron and zinc contents using a Inductively Coupled Argon Plasma (ICP) at International Rice Research Institute (IRRI) Philippines. Iron contents ranged from 2.0 to 12.0, and zinc ranged from 10.0 to 33.0 (mg/kg), showing with the mean values of 4.3 and 22.8 (mg/kg), respectively. In genotypes tested, there was approximately a two-fold difference in iron and zinc concentrations, suggesting a genetic potential to increase these micronutrients in rice grain. A highly significant positive correlation (r2=0.503) was found between iron and zinc contents. Iron contents decreased drastically as polishing time increased, whereas zinc decreased only slightly. In the interaction between genotype and environment on iron contents, genotype (G), environment (E), and the G × E interactions accounted for 69%, 5% and 26% of the sums of squares, respectively. Indicating that genotype is would be the most significant factor for the to improve iron contents of rice in rice breeding, suggesting that therefore identifying genotypes with relatively stable performance across various environments is important as staple food crops.

ABSTRACT: Wide hybridization was used to broaden the gene pool of japonica rice. Different approaches involving direct crosses between four japonica cultivars and eight wild species in combination with anther culture, embryo rescue, and molecular markers were used to produce interspecific hybrids, advanced alien introgression lines, dihaploids, and characterization of alien introgression. Interspecific hybrids were produced between Jinmibyeo, Ilpumbyeo, and Hwaseongbyeo cultivars of rice (O. sativa, 2n=24 AA) and wild species, O. rufipogon (2n=24, AA), O. longistaminata (2n=24, AA), O. punctata (2n=24, BB), O. minuta (2n=48, BBCC), O. alta (2n=24, CCDD), including African rice species, O. glaberrima (2n=24, AA). Crosses involving species other than A genome were produced through embryo rescue and were sterile. Following backcrossing with the recurrent japonica parents, advanced progenies have been produced for transfer of alien genes into japonica rice. As results of yield trials, three elite lines were generated from this cross; they are "Suweon 487" with resistance to black streak dwarf virus, "Suweon 497" with blast and bacterial blight resistance and "Suweon 506" with blast resistance, emonstrating that wild species genes have now become important component of japonica rice breeding.

Frequent occurrence of off-type plants in a given cultivar has been a serious problem in both breeder's and farmer's fields. An experiment was designed to examine the differences in rate of occurrence of off-type plants among Tongil-type cultivars (high yielding cultivars derived from indica/japonica hybridization) from which the possible cause of higher occurrence of off-type plant in a specific cultivar was deduced. Among five Tongil-type cultivars examined for morphological variant in the field, only one cultivar, Dasanbyeo, had off-type plants. When analyzed with SSR markers, off-type plants showed different band patterns from original cultivar, having several extra bands in addition to cultivar-specific band, suggesting that off-type plants were originated from Dasanbyeo, rather than originated from mixing or mishandling of seed materials with other cultivars. The possible cause of off-type occurrence seems to be natural pollination with other cuItivars adjacent to the original cultivar during seed multiplication. This was supported from the observation that self-crossed progeny of the off type plants showed a wide range of variation of agronomic traits which could not be observed when there was a smaller introduction of genes to the fixed germplasm as happened in the case of cultivar mutation. Another evidence supported this idea that Dasanbyeo showed much of difference in floral organ and behavior to other cultivar to be subjected to higher out-crossing than other cultivars examined.

If a quantitative trait loci (QTL) marker identified in a population is applicable to different populations (marker universality), this will not only reduce the labor and cost in marker assisted selection (MAS), but accelerate the application of molecular markers to real breeding programs. Present study aims to evaluate the defined QTL related markers from a population to a different breeding population for the MAS. Four rice breeding populations were subjected to seventy-five simple sequence repeat (SSR) markers which were already identified for their polymorphism information content (PIC) in the parents of the crossings. Among them, eight markers were evaluated for their correlation between presence of marker alleles and phenotypic expression in breeding populations. A reasonable level of polymorphism for the mapped markers originated from any sources of rice accessions was observed between crosses of any sources (marker repeatability). However, correlation between presence of markers and expression of the traits in rice breeding populations was not significant except for minor portion of traits and markers examined (failure of marker universality). In the present study, various strategies were discussed to develop new markers with universality of breeding application.

The heading date is known to be controlled by two kinds of genetic constituent, photosensitivity and basic vegetable phase. For the latter, the effect of temperature in early growth period is critical to determine the shortness of vegetative growth periods in plant's life. A phytotron experiment on 55 rice cultivars, consisting of two ecotypes of rices, indica and japonica, was conducted at high and low temperature treatments at early growth stage to investigate the possible role of plant growth stimulus by high temperature to associate with shortening of heading date. The high temperature during the early growth stage stimulated the rice growth as measured by plant height with much difference of the growth response between indica and japonica. The conclusive finding that these growth stimulus in early growth stage was highly correlated with the acceleration of heading is, more or less, correlated with the heading of the late growth stage although we could not conclude the genes for early plant growth stimulus by high temperature is the same genes as the genes for accelerating of heading in the late growth stage of plants.