인디카 벼는 일조시간이 짧은 열대지역에서 주로 재배하며, 자포니카 벼는 일조시간이 긴 한국, 일본, 및 중국(동북부 지역)을 포함하는 온대지역에서 재배한다. 최근 동남아 열대지역에서 자포니카 쌀에 대한 수요가 증가함에 따라 농촌진흥청은 필리핀 국제미작연구소(IRRI)와 공동으로 열대지역에 적응하는 다수성 온대 자포니카 벼 품종을 개발하고 있다. 일반적으로 자포니카 벼를 단일조건인 열대지역에 재배하면 이앙 후 바로 개화가 촉진되어 극조기 출수가 유도된다. 따라서 열대지역에 적응하는 자포니카 벼를 개발하기 위해서는 단일조건에서도 충분히 생장한 후 출수를 하는 특성이 우선적으로 필요하다. 본 연구는 국내 자포니카형 벼 품종인 ‘일품’과 미국에서 육성한 인디카형 벼인 ‘Zenith’를 교배한 F9 RIL 180 계통을 이용하여 필리핀의 단일조건하에서 재배하면서 출수기에 관련한 양적형질유전자좌(QTL) 분석을 수행한 바, 그 결과는 다음 과 같다. 1. 단일조건하에서 출수일수(파종~출수)에 관여하는 2종의 QTL(qHD6-SD와 qHD6-LD)을 탐색하였다. 2. 정밀지도제작 결과 qHD6-SD와 qHD6-LD은 모두 6번 염색체 Hd1 유전자를 포함하는 98 kb 영역에 존재하는 동일한 QTL인 것으로 나타났다 3. 시험계통을 필리핀 단일 조건에서 재배하였을 때 qHD6- SD 또는 qHD6-LD에서 Zenith allele형을 보유한 계통들은 일 품 allele형을 가진 계통들 보다 출수일수가 평균 8일 정도 길었다. 3. 시험계통을 한국의 장일 조건에서 재배하였을 때 qHD6- SD 또는 qHD6-LD에서 Zenith allele형을 보유한 계통들은 일품 allele형을 가진 계통들보다 출수일수가 평균 8일 정도 짧 았다. 4. 이러한 특성은 기존에 보고된 Hd1 유전자의 특성과 유사하여 qHD6-SD 및 qHD6-LD 은 Hd1 유전자일 가능성이 높은 것으로 나타났으며, 본 시험에서 사용한 Zenith는 nonfunctional Hd1 allele을 보유하는 것으로 추정되었다. 5. 이러한 결과를 통해 열대지역에 적응하는 자포니카 벼 육종연구에서 극조기 출수를 방지하고 충분한 출수일수를 확보하여 수량을 높이기 위해서는 인디카 벼가 주로 보유하고 있는 non-functional Hd1 allele을 반드시 도입해야 함을 재확인 하였다.

Polymerase chain reaction (PCR) is highly utilized for QTL analysis, positional cloning of valuable genes, and molecular breeding in crop science. Usually those experiments handle DNA samples of many genotypes (up to several thousands). However, many DNA extraction protocols require longer time using harmful chemicals such as chloroform, phenol, and liquid nitrogen. Here, we introduce a new DNA extraction method for PCR with agarose/PAGE analysis from a diversity panel of rice genotypes identified with yield enhancing traits. This protocol consists of four steps including injection of extraction buffer (20 mM Tris-HCl pH9.5, 200 mM KCl, 2 mM EDTA) into the tubes containing leaf tissues and steel balls, and crushing tissues using Geno-Grinder without liquid nitrogen, sample incubation at 65°C, and then centrifugation for removing cell debris. After centrifugation the crude extracts directly used as template DNA for PCR. Through this protocol we could complete F1 hybridity test from approximately 2,100 plants that come from 96 cross combinations with 13 SSR markers. In addition, we tested the DNA quality by PCR amplification of high GC-rich region and large target size (-2kb). From these results our DNA extraction method produces enough DNA quality for PCR and is suitable for large scale molecular analysis from rice plants.