세네갈은 농촌진흥청의 아프리카 국제협력사업의 일환으로 수행되는 「아프리카 다수성 벼 품종개발 ·보급」사업의 주요 회원국으로 본 사업의 효율적 추진을 위해 세네갈의 쌀의 중요성, 쌀 생산 및 육종 현황에 대한 기초정보를 얻고자 조사하였다. 1. 현재 세네갈의 일인당 연간 쌀 소비량은 85kg로서 인구 증가, 도시화 및 쌀의 편의성으로 쌀 수요가 급격히 증가하고 있으나 쌀 생산 부족으로 국내 쌀 전체 수요량의 44%를 해외 수입쌀에 의존하고 있어 쌀 자급자족은 세네갈의 국가정책의 가장 중요한 목표이다. 2. 세네갈에서 쌀 생산은 세네갈 북부에 있는 관개농업과 이기작이 가능한 ‘Senegal River Valley’와 남부세네갈의 까자망스 지역의 천수답지대에서 이루어지고 있으나, 가뭄, 냉해, 염 해, 철분독성 불량토양, 비료 및 제초제 부족, 조류 및 잡초 피해 등 생물학적 제한 요인과 수확후 관리 기반시설 부족, 쌀 운송, 시장형성 등 제도적 제한요인 등으로 쌀 생산이 저해되고 있는 실정이다. 3. 세네갈의 벼 품종개발은 UN산하 농업연구기관인 AfricaRice, IRRI 등과 인도, 스리랑카, 중국, 한국 등 국가 협력과 지원으로 이루어져 왔으며, 1994년 이래 60개의 품종이 개발· 보급 되었다. 그러나 2017년 이후 세네갈 국가육종기관에 의한 품종개발도 이루어지고 있으며 조생종, 수량성, 향을 보유한 품종개발이 주된 육종 목표이다. 4. 현재 세네갈 국내 쌀의 품질과 밥맛에서 수입쌀에 비해 열악하여 소비자로부터 외면당하고 있는 실정으로 향후 세네 갈의 품종육성 목표는 쌀의 품질, 밥맛 및 수량을 동시에 올리기 위한 전략이 최우선시 되었다. 이를 위해 역사적으로 한국의 통일형 품종개발 및 아시아 녹색혁명을 창생시킨 IRRI 의 IR8에서 증명된 바와 같이 자포니카와 아프리카 품종과의 교배를 통한 아프리카 적응 통일형 품종을 육성하는 육종전략이 필요하다.

In January 2016, Korea began rice exporting to China from six domestic Rice Processing Complexes (RPC). The appearance characteristics and quality of medium-short grain milled rice between the exported Korean rice was compared with Wuchang rice, which is known as high quality in Heilongjiang province in China, and the imported rice from Japan and Taiwan in Chinese circulating marketing. The 1000-grain weight of exported rice is 22.4g, which is similar to that of Chinese Wuchang rice, but it tended to be heavier than that of Japanese and Taiwanese. The rice type is round in exporting Korean, Japanese, and Taiwanese rice while Chinese Wuchang rice is thin and long with 2.5. The head rice rate of export rice was 93.3 ~ 98.4%, which was 95.8% on average, which was higher than that of Chinese Wuchang rice, and similar to that of Japanese, and Taiwanese. The protein content of the export rice was 5.2 ~ 6.2%, which was 5.8% on average, similar to that of Chinese Wuchang rice, Japanese and Taiwanese. Amylose content was 18.5% of the exported rice, which was lower than that of Chinese Wuchang rice and slightly higher than that of Japanese and Taiwanese. The whiteness of the exported Korean rice was 35.6 on the average, lower than 41.8 of Chinese Wuchang rice, and lower than that of Japanese and Taiwanese. The purity of rice variety being exported ranged from 87.5 to 100.0%, which was 96.5% on average. This was much higher than that of Chinese Wuchang rice, while the Japanese and Taiwan rices were similar. The sensory test of rice by the experts, cooked rice of the exported was evaluated to be good for all items such as taste, sticky glutinous, and texture compared to Chinese Wuchang rice.

Uonuma region in Niigata Prefecture is the place that produces the highest quality rice Koshihikari in Japan. The following is a summary of weather information and Koshihikari cultivation status in the region. The average annual rainfall of Uonuma is varied from 1,400 in high altitude to 2,500mm in lowland. The average annual temperature is around to 10.0 ~ 12.0oC, which is slightly higher than of Cheorwon and Unbong in South Korea. The water resource is affluent because of heavy snowfall. Higher sunshine hour in August has a good effect on grain ripening in Uonuma. In Korea, however, sunshine hour at Cheolwon and Unbong in early maturing cultivar growing area is prone to long in September after than in August. Breeding program for introducing rice blast resistance to Koshihikari started in 1986 in Niigata Prefecture. Finally, Koshihikari BL(introduced blast resistance) varieties have developed no differences of Koshihikari in agronomic traits, qualities, and taste, etc. and have been cultivated since 2005 in farmers’ field. Paddy soil fertility is managed by incorporating rice straw and manure, and nitrogen fertilizer is applied at rate of 3 ~ 5 kg/10 a. Transplanting date is May 15 to May 20, and transplanting density is 60 ~ 70 hills per 3.3m2. Midsummer drainage is applied when the tiller number reached to 280 until 360 per 3.3m2. Optimal accumulated temperature from heading to harvest is 950 ~ 1000oC. Target yield of brown rice is 510 kg/10 a.

농진청에서 수행하고 있는 아프리카 국제협력프로그램인KAFACI 사업의 일환으로 우간다 등 8개국에 ‘통일형 다수성벼 품종개발’ 사업을 추진하고 있다. 이를 위해 아프리카에서정상적인 생육과 수량을 나타내는 다수성 통일형 품종인 밀양23호와 아프리카의 재래종인 O. glaberrima를 이용하여 밀양23호의 유전적배경을 보유한 근동질 계통인 BC4F1을 육성하고, 약배양을 통해 유전적 고정계통을 육성하였다. 이 중 50개계통을 우간다에서 생물검정을 실시한 결과, 아프리카에서 문제시되는 Yellow Mottle Virus (RYMV), Bacterial LeafStreak(BLS), 흰잎마름병 및 도열병에 복합저항성인 계통으로판명되었다. 특히 RYMV에 대한 저항성은 저항성원이 결여되어 있는 병으로 본 연구를 통해 육성한 계통들은 향후 아프리카에 적응하는 내병성 다수성 품종개발에 유용한 재료를 활용 될 것으로 생각된다.

본 시험은 열대지역적응 자포니카인 진미벼, IRKR 1 (IRRIRice and Korea Rice 1 약칭, 계통명은 IR 68333-R-R-B-22)및 인디카인 IR 64 품종에 대하여 필리핀인을 주요 대상으로쌀 외관 및 밥맛 선호도를 평가하여 개발된 품종의 농가 재배확대 및 새로운 품종개발의 기초자료로 이용하고자 수행하였다. 1. 쌀의 외관품질 선호도 평가에서 패널로 참여한 필리핀인은 투명도·외관 > 향·색깔 > 쌀의 길이·모양 순이었다. 한국인은 쌀의 길이·모양· 투명도 > 외관 > 색깔·향 순이었다. 따라서 필리핀인은 완전미율이 높고 향이 나는 쌀을, 한국인은 단원립이면서 완전미율이 높은 쌀을 선호하였다. 2. 식미관능평가 결과 필리핀인은 인디카 고아밀로스 품종인 IR 64보다 자포니카 중간아밀로스인 진미벼와 IRKR 1을선호하여 기존에 알려진 인디카를 선호한다는 선행 연구결과와는 상이하였다. 3. 따라서 패널로 참여한 필리핀인의 자포니카 쌀에 대한 선호도를 보다 정확하게 평가하기 위해 식미관능평가 5개 항목별 선호도를 분석한 결과, 밥의 모양, 냄새, 맛, 질감은 통계적차이가 없었다. 반면 찰기는 진미벼 보다는 IRKR 1을 선호하였다. 반면 한국인은 진미벼 보다 IRKR 1이 밥의 찰기가 적고 질감이 거칠면서 딱딱한 촉감으로 인해 진미벼를 선호한것으로 고찰된다. 4. 이상의 결과를 요약하면, 패널로 참여한 필리핀인이 선호하는 자포니카 쌀의 식미는 한국인이 선호하는 것 보다는 찰기가 적고, 질감은 좀 더 딱딱한 것으로 사료된다.

본 연구의 목적은 벼 생태형별 자포니카 1품종, 인디카 1품종 및 통일형 2품종에 대하여 아프리카인들이 선호하는 쌀의외관품질과 밥맛을 평가하기 위하여 한국인의 선호도와 비교하여 수행되었다.1. 쌀 외관품질 항목 중에서 패널로 참여한 아프리카인이 선호하는 쌀의 외관품질은 쌀의 길이>향>모양 순이었으며, 반면 한국인은 쌀의 외관 > 쌀의 길이 순이었다. 품종별 선호도에서 아프리카인은 인디카 태국 수입쌀을, 한국인은 자포니카하이아미를 가장 선호하였다. 따라서 아프리카인은 장립이면서 향이 나는 쌀, 한국인은 단원립이면서 완전미율이 높은 쌀을 선호하였다.2. 아프리카인 패널을 대상으로한 밥맛 선호도 평가결과 품종간 통계적인 차이는 없었으며, 반면 한국인은 하이아미>다산1호=한아름>인디카 쌀의 순으로 뚜렷한 선호도를 나타냈다. 한국인대상의 선호도에서 차이가 뚜렷했던 자포니카와 인디카를 대상으로 분석한 결과, 자포니카인 하이아미를 선호한패널은 카메론, DR 콩고, 탄자니아인 이였으며, 반면 우간다,말리 및 나이지리아인 패널은 인디카인 태국 수입쌀을 선호하는 것으로 평가되었다. 그 외 케냐, 말라위, 가나, 수단인 패널은 자포니카와 인디카 품종간에 유사한 선호도를 보였다. 3. 향후, 아프리카 국가별 밥맛 선호도 차이 여부에 대하여다양한 분야의 적정 수의 패널과 현재 아프리카 국가별 소비자가 선호하는 쌀 품종을 포함하여 다양한 품종에 대한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

The 'Misomi' is a rice variety derived from a cross between ‘Sobi’ which has adaptability of low fertilizer cultivation and SR21110 (Ilpum/Jinbu19) by the rice breeding team at National Institute of Crop Science, RDA in 2013. The heading date of ‘Misomi’ is August 14 and six days later than check variety, ‘Hwaseong’. It has 83 cm of culm length and 121 spikelets per panicle. It showed weaker cold tolerance than that of ‘Hwaseong’ during exposed to cold stress. ‘Misomi’ showed resistance to blast disease, K1, K2 and K3 race of bacterial blight and stripe virus, but susceptibility to K3a race, other viruses and planthoppers. The milled rice of this variety exhibits translucent, clear non-glutinous endosperm and short grain shape. It has low protein content (6.2%) and similar amylose content (19.4%) to that of ‘Hwaseong’. ‘Misomi’ showed better palatability index of cooked rice than that of ‘Hwaseong’. Particulary, ‘Misomi’ showed excellent processing adaptability than ‘Chucheong’ and ‘Hwaseong’ on palatability index of cold and aseptic cooked rice. Its milled rice recovery rate is similar to those of ‘Hwaseong’. However, whole grain rate of milled rice is higher than that of ‘Hwaseong’. 'Misomi' has 5.68 MT/ha of milled rice productivity in ordinary cultivation, which was 12% higher than that of ‘Hwaseong’. 'Misomi' could be adaptable to the middle plain area and Midwest coast area in Korea (Grant No. 5635).

Developing rice lines with various amylose contents is necessary to diverse usages of rice in terms of raw materials for processed food production, and thereby to promote rice consumption in Korea. A rice mutant line, ‘Namil(SA)-dull1’ was established through sodium azide mutagenesis on ‘Namil’, a non-glutinous Korean Japonica rice cultivar. Namil(SA)-dull1’ had dull endosperm characteristics and the evaluated amylose content was 12.2%. A total of 94 F2 progenies from a cross between ‘Namil(SA)-dull1’ and ‘Milyang23’, a non-glutinous Tongil-type rice cultivar, was used for genetic studies on the endosperm amylose content. Association analyses, between marker genotypes of 53 SSR anchor markers and evaluated amylose contents of each 94 F2:3 seeds, initially localized rice chromosome 6 as the harboring place for the modified allele(s) directing low amylose content of ‘Namil(SA)-dull1’. By increasing SSR marker density on the putative chromosomal region followed by association analyses, the target region was narrowed down 0.94 Mbp segment, expanding from 28.95 Mbp to 29.89 Mbp, on rice chromosome 6 pseudomolecule. Among the SSR loci, RM7555 explained 84.2% of total variation of amylose contents in the F2 population. Further physical mapping on the target region directing low amylose content of ‘Namil(SA)-dull1’ would increase the breeding efficiency in developing promising rice cultivars with various endosperm characteristics.

Low temperature is a major abiotic stress that adversely affects rice production in rice cultivation regions of the world. Low temperature during the rice growing season, can inhibit growth and development at any development stage, from germination to grain filling. Among the rice growth stage, reproductive stage was known as the most sensitive to low temperature, causing sterile grain and lead yield loss. However, low temperature during the grain filling stage also, may cause delay and incomplete grain maturation. In this study QTL analysis were performed to identify the QTLs associated with percent of grain filling under low temperature condition during the grain filling stage. A 139 RIL derived from a cross between ‘Milyang23’ (Tong-il, cold susceptible) and ‘Gihobyeo’(Japonica, cold tolerance) were exposed to air and water of 17℃ at the same time for 14 days during the grain filling stage. One significant QTL associated to percent of grain filling was detected on chromosome 7. This QTL could explain 14.7% of the phenotypic variance for percent of grain filling. We have the plan to confirm the detected QTL through further study.

본 연구는 국내 조생종 벼 품종들과 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성된 자포니카(Oryza sativa L. ssp. Japonica)의 조생 다수성 품종인 남일 돌연변이 계통인 중모1024의 등숙기 고온내성을 비교 평가하여 등숙기 고온내성의 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 본 연구를 통하여 국내 조생종 벼 품종들 중 대봉, 운광, 및 만안과 돌연변이 계통인 중모1024가 고온에서 상대적으로 양호한 고온내성을 가지고 있는 것으로 평가되었으며. 특히 중모1024는 다른 공시품종들에 비하여 상당히 양호한 고온내성을 가진 것으로 평가되었다. 본 연구의 주요 결과는 등숙기간 동안 고온에 의하여 현미의 길이와 너비가 감소하였으며, 현미 너비의 감소율이 현미 길이의 감소율에 비하여 평균 4배 이상 높았다. 이러한 결과로 보아, 등숙기간 동안 고온에 의하여 현미의 길이보다는 너비가 더 많은 영향을 받는다고 사료된다. 등숙기간 동안 고온에 의해 가장 문제가 되는 완전미율과 미숙립율을 공시품종들간 비교 평가한 결과, 상대적으로 중모1024, 태봉, 운광 및 만안이 고온에서 높은 현미완전미율을 보였으며, 상대적으로 적온에서 낮은 현미완전미율을 보인 품종들이 상대적으로 고온에 의한 현미완전미율 감소율이 적온에서 높은 현미완전미율을 보인 품종들에 비해 낮았다. 또한, 다른 공시품종들에 비하여 고온내성이 양호한 중모1024는 고온에서도 좋은 쌀 외관품위와 안정적 수확성 향상을 위한 육종모재로서 유용형질을 교배를 통해 고품질 벼의 보완을 위해 이전할 수 있는 것이 용이할 것으로 사료된다.

작물학적 특성을 신속히 보완하며 확충할 수 있는 이점을 가지고 있는 돌연변이 육종을 통해 육성된 유용형질발현 돌연변이계통들의 다양한 작물학적 특성과 병해충 저항성은 유용한 유전자원으로 평가되고 있으며, 다양한 작물학적 특성 및 병해충 저항성에 대한 돌연변이 계통의 유용형질들을 교배를 통해 고품질 벼의 보완을 위해 이전하는 것이 용이한 이점을 가지고 있다. 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 국내 육성 자포니카 벼품종인 남일에 아지드화나트륨을 돌연변이원으로 활용하여 단간이며 도열병 저항성 돌연변이 후대계통인 Namil(SA)- bl5를 육성하였다. 본 연구는 염색체상에서 Namil(SA)-bl5의 단간 특성과 도열병 저항성에 관련된 유전좌위를 탐색하고자 수행하였다. 주요 연구 결과로 Namil(SA)-bl5와 밀양23호간에서 유래한 F2 94 개체로부터 단간에 대한 표현형을 조사하고 68개 SSR 마커의 유전자형을 검정하여 연관분석(association analysis)을 수행한 결과 목표 유전좌위는 6번 염색체 중하단 부위와 7번 염색체 하단 부위로 간장의 단축은 주동유전자적 조절에 의한 것으로 추정되었다. 또한, 분자마커의 유전자형과 도열병저항성 간의 연관성평가를 수행한 결과를 보면, Namil(SA)- bl5의 도열병 저항성에 관여하는 주동 유전좌위는 12번 염색체 중단의 RM1337 좌위에 위치하는 것으로 추정되었다. 추후 목표 유전좌위에 대한 마커밀도를 선택적으로 높여 고밀도 유전자지도 작성함으로 초정밀 분자표지인자를 개발할 계획이다.

작물학적 특성을 신속히 보완하며 확충할 수 있는 이점을 가지고 있는 돌연변이 육종을 통해 육성된 유용형질발현 돌연변이계통들의 다양한 작물학적 특성과 병해충 저항성은 유용한 유전자원으로 평가되고 있으며, 병해충 저항성에 대한 돌연변이 계통의 유용형질들을 교배를 통해 고품질 벼의 보완을 위해 이전하는 것이 용이하다. 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 국내 육성 자포니카 벼 품종인 남일에 EMS를 돌연변이원으로 활용하여 도열병 및 벼멸구 저항성 돌연변이 후대계통인 Namil(EMS)-bl10,bph1를 육성하였다. 염색체 상에 Namil(EMS)-bl10,bph1의 도열병 및 벼멸구 저항성에 관련된 유전자좌위를 표지하기 위해 Namil(EMS)-bl10,bph1 x 밀양23호로부터 유래한 F2 97 개체로부터 도열병과 벼멸구에 대한 저항성을 검정하고 60개 SSR 마커의 유전자형을 검정하여 연관성분석(association analysis)을 수행하였다. 분자마커의 유전자형과 저항성 간의 연관성분석 결과, Namil(EMS)- bl10,bph1 의 도열병 및 벼멸구 저항성에 관여하는 주동유전자위는 12번 염색체 중단의 RM1337 및 RM0277에 각각 표지 되었다.

Rice cultivation by direct seeding allows reduced labour and production costs in addition to other benefits. However the success of this rice production method can be limited by uneven fields with poor drainage or heavy rainfall at sowing leading to early flooding conditions slowing germination and hindering crop establishment. Hence, the need to improve tolerance to anaerobic conditions in both rainfed and irrigated rice ecosystem after direct seeding. In this study QTL analysis was performed to identify QTLs associated with tolerance derived from Vietnamese variety Tai Nguyen (TN) under anaerobic conditions during germination. The population derived from a cross between TN (tolerance indica lines) and Anda (susceptible japonica), was used for collection of phenotypic data based on the survival rates of the seedlings at 21 days after sowing under 10cm of water. A total of 286 F2:3 families of the population were used for QTL mapping and the genotyping was carried out with the infinium 6K SNP-chip based on the illumina infinium platform. Two significant QTLs associated with the AG trait were detected on chromosomes 1 and 11, respectively. In Particular, the QTL on chromsome 1 had an LOD score of 7.45 and R2 of 14.21%. We plan to confirm the identified QTLs in further studies and develop varieties with improved anaerobic germination ability using advanced backcross lines.

The objective of this study was to evaluate grain appearance and cooked rice taste preferred by Africans for the rice ecotype of one Japonica variety, one Indica variety, and two varieties of Tongil type as compared with Korean’s preference. The preferred grain appearance by Africans who have participated as panelists was in the order of grain length, aroma, and shape, while Korean preferred rice quality in the order of appearance(head rice) and grain length. Africans preferred imported Indica rice from Thailand the most, while Korean preferred Japonica Haimi the most. Overall, African preferred aromatic rice with long grain, while Korean preferred short grain rice with high head rice ratio. In the evaluation of cooked rice taste, there was no significant statistical difference between varieties preferred by Africans. Whereas, Koreans showed clear preference in the order of Haiami > Dasan 1 = Hanareum > Indica rice. The preference analysis results of cooked rice taste subjected to Japonica and Indica which showed clear preference by Koreans revealed that Africans from Cameroon, DR Congo, and Tanzania preferred Haimai. Meanwhile, the Africans from Uganda, Mali, and Nigeria preferred imported Indica rice from Thailand. The Africans from Kenya, Malawi, Ghana, and Sudan showed similar preference among Japonica and Indica varieties. The study results indicated that Africans had different preference of cooked rice taste for eco-type rice varieties by different nations. It is regarded that additional research would be conducted to evaluate cooked rice taste by the appropriate numbers of panelists from various field and by the various rice varieties including rice variety preferred by different African countries.

쌀 가공산업을 활성화하고 소비를 촉진하여 국내 쌀 생산기반을 유지하기 위해서는 쌀가루 제분적성을 보유한 가공용벼 품종 개발이 시급하다. 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 아지드화나트륨을 돌연변이원으로 활용하여 건식제분적합성을 보유한 분질배유 돌연변이 후대계통인 ‘Namil(SA)-flo1’를 육성한 바 있다. 본 연구는 염색체 상에서 ‘Namil(SA)-flo1’의 분질배유 특성을 지배하는 유전자위를 탐색하고자수행하였다. 주요 결과는 아래와 같다.1. ‘Namil(SA)-flo1’ × ‘밀양23호’로부터 유래한 F2 94 개체로부터 종자 분질립 비율을 검정하고 54개 SSR 마커의 유전자형을 검정하여 연관성분석(association analysis)을 수행한 결과 목표 유전자위는 5번 염색체 중하단부위로 추정되었다.2. 목표 부위의 SSR 마커 밀도를 높여 추가 연관성분석을 실시하였고, F2:3 종자 분질립 변이의 79.7%가 5번염색체 상의 RM164의 유전자형 변이에 의하여 설명된다는 것을 확인하였다.3. 이를 통하여 분질배유 지배 유전자위를 5번 염색체17.7~20.7 Mbp 부위로 추정하였으며, 추후 추가 분리집단을 이용하여 목표 유전자를 동정하고 쌀가루용품종 개발에 활용할 수 있는 핵산정밀표지인자를 개발할 계획이다.

The Brown planthopper (Bph) is one of the most serious pests of rice affecting rice yield and quality throughout the country. Combining the Bph resistance in the existing quality japonica cultivars is an important breeding target in Korea. Wide crosses using several strains of AA-genome wild rices, O.rufipogon have been used to produce the primary germplasm which is highly resistant to Bph. By repeated backcrossing, the resistance gene was introgressed in the background of two japonica cultivars, Ilpum and Hwaseong. Among the advanced backcross progenies, the ten BC2F3 lines were identified as the highest resistance in the comparative Bph bioassay with other resistant sources. The 24 polymorphic markers spanning the twelve chromosomes were tested for association with marker genotypes and resistance/susceptibility reaction in the 80 BC2F3 lines, RM3748 on the chromosome 7 showed the highest association.

국내 대학과 국립식량과학원 간의 협력 연구를 통해 확보된 32개 벼 형질전환 계통들 중 작물학적 성능이 유망한 11개 계통들에 대해 작물학적 특성과 미질 특성이 평가되었다. 주요 결과는 아래와 같다.1. 이들 계통들은 수량성, 환경스트레스저항성, 내병성에관여하는 7종의 유전자가 니폰바레, 낙동벼, 동진벼등에 형질전환 되어 육성된 계통들이다.2. 미질 특성과 관련된 11개 조사형질을 이용한 다변량분석결과, 형질전환에 이용된 모품종과 도입유전자들에 대한 각 형질전환 계통군들의 뚜렷한 집구현상은관찰되지 않았다.3. 실용적 측면에서는 작물학적 특성이 모품종과 유사하면서 미질 특성이 양호한 계통이 다수 확인되었다.4. 그러나 모품종의 유용한 작물학적 특성, 즉 ‘상품성’을온전히 견지하고 있다고 판단되는 계통은 선정하기 어려웠다.5. 도입할 유전자의 선정과 유전적으로 고정된 형질전환계통을 확보하는데 소요되는 경비와 시간을 고려할때, 향후 우량 벼 형질전환 계통의 육성효율을 제고하기 위해서는 기존에 비해 보다 구체적이며 차별화 된육종전략의 개발이 필요하다고 판단되었다.

국내 대학과 국립식량과학원 간의 협력 연구를 통해 확보된 32개 벼 형질전환 계통들에 대하여 주요 작물학적 특성및 수량성을 평가하였다. 이들 계통들은 수량성, 내병성, 스트레스저항성, 미질변이 등에 관여하는 17종의 유전자가 니폰바레, 낙동벼, 동진벼 등에 형질전환 되어 육성된 계통들이다. 주요 결과는 아래와 같다.1. 형질전환 계통들은 출수기, 간장, 수장, 수수 등의 주요작물학적 특성뿐만 아니라 수량성에서도 모품종과 상당한 차이를 보였다.2. 조사된 벼 형질 전환계통들에서 조사된 농업형질에 대한다변량분석 결과, 모품종에 비해 각 형질전환 계통군 내에서 관찰된 작물학적 상이성은 일정한 방향성이 없는무작위적이었으며, 그 변화폭도 3개의 모품종들의 작물학적 차이보다 훨씬 크게 관찰되었다.3. 따라서 우량 벼 형질전환 계통 육성의 효율성을 제고하기 위해서는 모품종에 형질전환 되어 발현될 유전자의우수성뿐만 아니라, 계통육성과정에서 다양한 유전학적요인에 의해 야기되는 ‘표현형 왜곡현상’을 적절히 제어할 수 있는 육종전략도 함께 고려되어야 할 것으로 사료되었다.

Narrow genetic diversity of Korean commercial rice lines have been a major limit factor in breeding new breeding lines having resistance and tolerance against biotic and abiotic stresses. Introducing novel favorable allele types could be possible through crossing with wild relatives, it demands additional tedious efforts to restore the unique genetic background of the recurrent parents, which determine commercial value in the market. Our study is preliminary based on the mutation breeding, by which agronomic traits could be acquired with the least impact on the unique haplotype of the wild type. Through screening and evaluating more than 7,000 mutant lines of Namil, a high yielding Korean japonica cultivar, several dozens of mutant lines expressing improved performances in terms of resistance or tolerance against biotic or abiotic stresses. One Sodium azide treated mutant line, Namil(SA)M2-1063-11-1-1-1-1-1-1, designated as ‘Namil(SA)-bl5’ performed high level of resistance against rice blast as well as reduced culm length. Two mapping populations, to dissect genetic basis of the blast resistance and short culm length, were constructed by using F2 progenies derives crosses between Namil(SA)-bl5 and Milyang23 and Namil(wild type) and Milyang23. Each progenies were evaluated in terms of DNA marker genotype as well as basal agronomic traits including blast resistance by using F2:3 seeds. Association analysis between marker genotype and evaluated phenotype of progeny lines were adopted to localize the putative chromosomal locations involved to culm length and blast resistance. The putative locations unique to Namil(SA)-bl5 were then elucidated through the comparisons with those of Namil x Milyang23 reference population. Tentatively, the genetic factors for reduced culm length and blast resistance were identified on chromosome 7 and chromosome 12, respectively.

Brown planthopper (BPH) is a destructive insect pest of rice in Korea. Identification and the incorporation of newBPH resistance genes into modern rice cultivars are important breeding strategies to control the damage caused by BPH. To expand genetic resource against BPH in Korea, we screened more than 2,500 mutant lines, which were derived from EMS treatment on Namil, a high yielding Korean japonica cultivar. One mutant line, Namil(EMS)M2-1463-1-1-1-1, designated as ‘Namil(EMS)-bl10,bph1’ performed high level of resistance against BPGH and rice blast, while the wild type, Namil, performed highly susceptible to rice blast as well as BPH. A mapping population was constructed by using F2 progeny lines derived from cross between Namil(EMS)-bl10,bph1 and Milyang23, a BPH susceptible Tongil type cultivar. DNAs prepared from F2 individuals were used for SSR marker based linkage map skeleton, and F2:3 seeds were subjected to BPH infestation to infer resistance level of corresponding F2 plant. Association analysis between marker genotype and evaluated survival ratio of each progeny line were used to localize the putative chromosomal location(s) involved to BPH resistance. The location was initially located on the subterminal region of the long arm of chromosome 12 flanked by the SSR markers RM1337 and RM277, where at least three BPH resistance genes, Bph1, Bph18, and Bph21, were localized previously.