자포니카 품종을 이용하여 제조된 누룽지의 품종 간 차이를 비교하기 위하여 이화학적인 특성, 조직감 및 관능 특성에 대해 조사하였다. 품종들의 수분함량은 12.6-14.4%, 단백질 함량은 5.7-7.9%, 지질 함량은 0.6-3.4%, 회분 함량은 0.3-0.5% 범위이었다. 아밀로스 함량은 14.3-17.3% 범위로 대립벼가 가장 높고 친농이 가장 낮게 평가되었다. 물결합력은 품종 중 보람찬이 가장 높았으며, 경도는 신동진이 가장 높아 단단하였고 보람찬이 낮아 부드러운 특성을 나타냈다. 색도는 친농이 가장 밝게 평가되었고, 환원당 함량은 1.8-2.11 mg/mL 범위로 색도와의 상관관계는 알 수 없었다. 관능검사 결과 색깔에 대한 평가는 친농이 가장 높았고, 냄새는 친농>드래찬>보람찬 순으로 우수하였으며, 맛, 경도, 씹힘성과 전반적인 기호도는 보람찬이 우수하였다.

본 실험은 6개 자포니카 품종의 벼를 이용하여 파보일드미 제조를 위한 침지조건 및 이화학적 특성을 조사하였다. 파보일드미 제조과정 중 정조의 전분이 완전하고 균일한 호화가 될 수 있도록 하기위한 최적 수분함량은 30%이며, 침지온도와 시간은 각각 65oC 및 4시간 이었다. 파보일드미의 길이와 폭은 모든 품종에서 감소되었고, 완전미율은 증가되었으며, 쇄미와 균열미 발생은 낮았다. 파보일드미의 조단백질 함량은 모든 품종에서 낮고, 조지방과 조회분 함량은 높아졌다. 파보일드미의 쌀알의 경도는 일반 백미보다 단단하고, 명도는 낮고 적색도와 황색도는 높아졌다. 환원당 함량은 일반백미 보다 파보일링 후 증가되었고 품종 중 설갱벼가 가장 높았으며, 드래찬, 보람찬, 양조 및 평안벼 등 4품종은 유의한 차이는 없었으며 신동진이 가장 낮게 평가되었다. 조리 중 취반수에 유출된 고형분 함량은 파보일링 후 모든 품종에서 감소되었다. 파보일드미의 취반후의 경도는 원료미보다 단단하고 탄성은 높아졌으며, 응집성은 낮아졌다.

본 리뷰의 목적은 벼 종자 저장단백질 구조분석 및 발현특성분석 결과 종합화를 통하여 종자형질 개선 등의 실용화연구를 위한 기반구축을 모색하는데 있다. 최근 벼 염색체염기서열완전해독 연구 결과를 이용한 유용형질 유전자 분리 및 실용화 연구가 많이 진행되고 있다. 특히 벼 종자 저장단백질은 인류에게는 주요 영양원으로 사용되어지며 종자 발아시에는 식물체 성장을 위한 질소원으로 사용되어진다. 벼 종자 저장단백질의 분류는 용매에서의 용해도에 따라 약산성 및 알카리 용해성의 glutelin, 알코올 용해성의 prolamin, 염 용해성의 globulin으로 나눈다. 벼 염색체 상에는 11개의 glutelin 유전자와 33개의 prolamin 유전자가 존재하며 prolamin 유전자의 경우 5번 염색체 15 Mb 부위에 15개의 유전자가 위치하였다. 이와 같이 종자저장단백질 유전자들이 동일 염색체 부위에 위치하고 있는 것은 진화학적으로 동일 염색체에서 유래하였거나 유사한 유전자발현 조절영역을 가지고 있음을 의미한다. Globulin 유전자는 5번 염색체에 단일 유전자로 존재하였다. 마이크로어레이를 이용한 종자저장 단백질 관련 유전자의 조직 특이 발현 양상을 분석한 결과 glutelin과 대다수의 prolamin 합성 유전자는 종자배유에서만 발현을 하였으며 소수의 prolamin과 globulin 합성 유전자는 종자배유와 발아종자에서도 발현을 나타내었다. 종자 저장단백질의 프로모터부위를 분리한 후 종자에서의 발현 양상을 분석한 결과 glutelin type C1 프로모터가 종자의 전체 부위에서 발현을 나타내었으며 glutelin type B5와 α-globulin 프로모터가 많은 양의 발현을 나타내었다. 본 리뷰를 통하여 벼 종자 저장단백질의 구조및 발현특성 연구 진행사항을 살펴보았다. 이러한 연구 동향분석은 종자형질 개선 및 물질생산 등의 실용화 연구를 수행하는 연구자들에게 최근의 연구 현황을 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

We assessed the environmental risk of herbicide resistant transgenic rice (Protox) on non-target herbivore, grasshoppers (Oxya japonica japonica Thunberg). We conducted life-history experiments of grasshoppers with measuring their body weight, body length, eating amount, and feces amount between non-transgenic rice (nTR; Dongjin rice) and transgenic rice (TR; Protox rice) under laboratory conditions (Temp. 25Ð, R.H. 50-70%, Photoperiod L16:D8) in 2007. The growth of grasshoppers appeared to increase at each measuring date. We also compared the growth rate of grasshoppers between nTR and TR to examine the transgenic impact on the herbivore and we found there was no statistically signifi cant difference between the two plant types (P>0.05). We found that body weight and body length for grasshoppers were highly correlated at each of the two types of plants, nTR (0.962) and TR (0.960). The correlation of eating amount and feces amount of grasshoppers were higher nTR (0.830) than TR (0.782). The energy effi ciency of the grasshopper was not a signifi cant between nTR and TR (P> 0.05). But the molt timing of the grasshoppers for TR difference was faster than for nTR. Conclusively life-history of the grasshoppers but molt timing was not a signifi cant difference between nTR and TR. Therefore, we could conclude there was not any environment risk on herbivore from our result.

백작약 분말을 떡과 국수에 첨가(0, 1, 3, 5%)하여 저장기간별로 이화학적, 관능적, 미생물학적 특성을 검토하여 저장성 및 제품 특성을 살펴보았다. 수분은 저장 기간동안 감소하였고, 무첨가군이 첨가군들에 비해 보다 급격한 감소를 보였다 이는 백작약 섬유소의 수분 보유력 때문으로 여겨진다. 떡의 밝기의 기준인 L 값은 첨가량이 증가할수록 감소하였으며 저장 기간동안 증가하였다. 적색도 a값과 황색도 b값은 백작약 분말을 첨가할수록 증가하였다. 백작약 분말 첨가 국수의 경우 밝기의 기준인 L값은 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장기간 동안에도 감소하였다. 황색도 b값은 첨가량이 증가할수록 증가하였다(p〈0.05). 백작약 분말 첨가 떡과 국수 모두 무첨가군에서 총균수가 첨가군보다 더 급격하게 증가하였으며 백작약 분말 첨가량이 많을수록 미생물의 증식 억제효과가 큰 것으로 나타났다. 무첨가 떡과 국수를 48시간 저장 후 총균수는 1.0×103 CFU/g에 달한 반면 5% 첨가군은 96시간 이후 그 수준에 달하였다. 떡과 국수의 색, 향, 맛, 쫄깃한 정도, 전반적인 품질에 대한 관능 검사 결과 백작약 분말 첨가 떡이 무첨가군에 비해 선호도가 높았다(p〈0.05). 백, 국수 모두 촉촉한 정도는 제조 후 24시간 이전에는 무첨군이 더 높은 값을 보였으나 그 이후에는 첨가량이 증가할수록 더 높은 값을 보였다. 백작약 분말 첨가떡과 국수 모두 색은 3% 첨가군의 기호도가 높았으며 향, 맛, 전반적인 품질은 1% 첨가군을 선호하였다. 이상의 결과로 보아 백작약 분말 첨가는 떡과 국수의 기호성을 높이고 저장기간을 연장시키는 가능성을 확인하였다.

To diversify the grain size and shape of japonica rice, we developed the Breeding Materials with Diverse Grain Size and Shape (BM_DGS) and characterized the grain and yield-related traits. We used the donor parents Jizi1560 and Jizi1581, japonica germplasm with extremely large grain size. Four cross combinations between the each donor parents and Korean high yielding japonica rice cultivars, Deuraechan and Boramchan, were constructed and anther culture method was applied. Among 290 doubled haploid lines, we selected 91 elite lines with diverse grain size and shape and designated to the BM_DGS. The grain size and shape of BM_DGS exhibited beyond the characteristics of previously developed Korean rice cultivars. The alleles of major grain-related genes, GW2, GS3, and qSW5, in BM_DGS showed two types, wild type or loss-of-function mutant type. The loss-of-function mutant alleles, gw2, gs3, and qsw5, had an effect on increasing grain size. The phenotypic variation of grain length was mostly controlled by GS3 alleles, and grain width and thickness were influenced by the combinations of GW2 and qSW5 alleles. 1,000-grain weight was determined by the combinations of GW2, GS3, and qSW5. The grain-related genes influenced the phenotypic variation of yield-related traits. The result of this study could be useful to elucidate the relationship between the grain-related genes and agronomic traits. And the BM_DGS are being utilized in the breeding programs to diversify the grain size and shape in japonica rice.

In this study, we analyzed seed storage proteins in order to investigate the main factors related to the eating quality of japonica and tongil-type rice varieties. Sensory evaluation was performed by a trained panel to assess the appearance (color and glossiness), flavor, taste, stickiness, texture, and overall score of nine japonica and three tongil-type rice cultivars. Moreover, the pattern of variation in rice storage proteins was examined by electrophoresis of protein extracts. The electrophoretic pattern of rice proteins showed 16.4 kDa albumin, 26.4 kDa globulin, 34-39 kDa and 21-22 kDa glutelin, and 14.3 kDa prolamin. In terms of storage protein, the varietal differences between japonica and tongil-type rice were found in albumin, globulin, and the α-1, and α-2 sub-units of acidic glutelin. Furthermore, the overall sensory evaluation score was observed to be positively correlated with albumin (0.495 ** ) and globulin (0.567 ** ), and negatively correlated with α-1 glutelin (-0.612 ** ). Therefore, the results indicated that albumin, globulin, and α-1 glutelin can affect the eating quality of japonica and tongil-type rice varieties, with the latter having lower eating quality than the former.

Grain size has a great impact on rice grain yield and is controlled by quantitative trait loci (QTL). Daeribbyeo 1 with big grain is widely used for genetic materials to develop varieties with diverse grain size. This study was conducted to identify genes controlling grain size traits of Daeribbyeo 1. An F2:3 population derived from a cross between two japonica cultivars, Boseogheugchal and Daeribbyeo1, was used to identify QTL controlling grain shape traits. A total of 284 F2 plants were measured for grain shape traits, grain length (GL), grain width (GW), grain thickness (GT), 1,000 grain weight (TGW), and two morphological traits, pericarp color and waxy endosperm. Sixty F3 lines were selected based on the grain shape traits and marker genotypes and evaluated for grain shape traits. For marker analysis, SSR markers tightly linked to five known grain size genes and two QTLs were selected and used for genotyping. A total of 11 QTLs detected on chromosomes 2, 3, 4 and 6 explained phenotypic variation from 3.9% to 59.3%. qTGW2, qGW2 and qGT2 were detected in the same region between RM12811-RM12837 that are tightly linked with GW2 gene. qTGW3 and qGL3 were detected near GS3 gene. To know whether Daeribbyeo 1 has the same mutations in GW2 and GS3 as the various grain-size genotypes, GW2 and GS3 of two parents were sequenced. Daeribbyeo 1 had the same one base (A) deletion at a position 316 as ‘WY3’ in GW2 which results in the loss of function of GW2 gene. Boseogheugchal showed a C-to-A nonsense mutation in the second exon of GS3 gene that increased grain length. Interaction between GW2 and GS3 was not significant indicating that two genes controlled grain-size traits in additive pathway. The results from this study indicate that three QTLs GW2, qGT4 and qGL6 are associated with the grain size variation in Daeribbyeo 1 with GW2 as the major QTL.

Four bacterial blight resistance genes, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, pyramid elite japonica rice lines were developed for enhancing the resistance of rice against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Korea. Seven doubled haploid (RDL1-7) and ten F6 lines (RPL1-10) having Xa1+Xa3+xa5+Xa21 which were derived from the cross between Ilmi, high grain quality japonica rice cultivar carrying Xa1, and Iksan575, elite line carrying Xa3+xa5+Xa21, were developed using marker-assisted selection for resistance genes and phenotypic selection for bacterial blight resistance and agronomic traits. Among resistance genes combinations in F2 population, four resistance genes combination, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, showed the highest resistance and conferred the enhanced resistance than three genes combination, Xa3+xa5+Xa21. Four genes pyramid lines (RDL and RPL) showed broad-spectrum resistant against 16 Korean bacterial blight isolates and the yield and quality of the lines did not alter by the inoculation of K3a, the most virulent race in Korea. In addition, these lines had excellent plant type and exhibited more enhanced yield than previously developed resistant cultivars. Four bacterial blight resistance genes combination, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, was efficient and promising combination and developed lines with four genes could be useful materials and will be applied to the breeding programs for enhancing the resistance of japonica rice against bacterial blight.

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.

자포니카 초다수성 품종으로 다수성에 관여하는 형질 특성 이 다른 드래찬과 보람찬을 이용하여 이삭과 수량 관련 형질 의 다양성이 증대된 약배양 유래 집단을 육성하고 다수성 계 통을 선발하였다. 163개로 구성된 약배양 유래 집단과 선발 된 다수성 13계통의 이삭 및 수량 관련 형질을 상관분석, 주 성분분석 및 경로계수 분석을 통해 분석하였다. 이삭 관련 형 질 중 2차 지경 착생립수가 1차 지경 착생립수에 비해 수당립 수와 높은 정의 상관관계를 나타냈으며 수당립수가 증가하는 쪽으로 기여도가 컸다. 형질들의 수량에 기여하는 정도를 보 면 집단에서는 수당립수가 선발 계통에서는 수수가 수량성 증진에 기여도가 가장 컸다. 수수는 집단과 선발 계통에서 모 두 등숙률과 정의 상관을 나타냈다. 선발 계통에서 수수 증가 에 의한 등숙률의 향상과 단위면적당 립수의 증가로 인한 수 량성 향상이 수당립수 증가에 의한 향상 효과보다 컸다. 13개 선발 계통 중 AC60, AC152, AC156, AC161 계통은 모부본 인 드래찬(481 kg/10a)과 보람찬(559 kg/10a) 보다 높은 수 량성을 나타냈다. 드래찬은 수수가 적고 수당립수가 많은 소 얼 수중형을 나타냈으며 보람찬은 수수가 많고 등숙률이 높 은 수수형에 가까웠다. 선발된 다수성 계통들은 모부본의 중 간 형태의 형질 특성을 나타내며 개선된 잠재 수량성을 가지 고 있다. 이들 우량 계통들은 자포니카 다수성 품종 개발을 위해 활용될 수 있을 것이다.

‘희망찬’품종은 국립식량과학원 벼맥류부에서 다수성 품종을 육성할 목적으로 2000년 하계에 ‘밀양165호’를 모본으로 ‘신동진벼’와 ‘YR19105-Acp222’를 교배한 F1을 인공 교배한 계통이다. F3 이후부터는 계통육종법에 의하여 육성 선발하여 2008년부터 2009년까지 생산력검정을 실시한 결과 수량성이 높고 내병성인 ‘HR22431-B22-4-2-1’계통을 ‘익산525호’로 계통명을 부여하였다. ‘익산525’호는 2009년부터 2011년까지 3년간 지역적응시험을 실시한 결과 수량성이 높고 내병성이 강한 우수한 계통으로 인정되어 2011년 12월 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종 선정 심의회에서 ‘희망찬’으로 명명하였다. ‘희망찬’의 주요특성을 보면 보통기 다비재배에서 평균 출수기가 8월 17일로 ‘한마음’보다 3일 늦은 중만생종이다. ‘희망찬’의 간장은 96 cm로 ‘한마음’보다 15 cm 크며, 주당수수 및 수장은 각각 11개, 23 cm로 비슷하고 수당립수는 114개로 많다. 등숙비율은 85.9%로 ‘한마음’보다 높으며, 현미천립중은 27.2 g으로 일반 품종보다 무거운 편이다. ‘희망찬’ 쌀의 외관은 심백이 약간 있으나 ‘한마음’보다 아밀로스 함량이 낮고 밥맛이 좋으며, 특히 가래떡 제조에 알맞은 품종이다. ‘희망찬’의 내병충성에 있어서는 도열병, 흰잎마름병 레이스 Kl-3 및 줄무늬잎마름병에는 저항성 반응을 보였으나 멸구 및 매미충류에는 약한 반응을 보였다. 내냉성에 있어서는 유묘 내냉성이 ‘한마음’보다 강한 편으로 임실률은 약간 높다. ‘희망찬’의 쌀수량은 6개 지역의 보통기 다비재배에서 6.18 MT/ha로 ‘한마음’보다 4% 증수되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 ‘희망찬’의 재배적응지역은 중부이남 평야지 1모작지에 알맞은 품종이다.

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.

자포니카형 조생 찰벼의 벼흰잎마름병 저항성 증진을 위하여 내도복 다수성 조생 찰벼인 상주찰벼 배경에 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa2, Xa3, xa5, Xa21을 도입한 저항성 계통을 여교배와 벼흰잎마름병 생물검정을 통해 육성하였고, 해당 저항성 유전자를 표지하는 DNA 분자 마커를 이용하여 저항성 유전자 도입 여부를 확인하였으며 우리나라 벼흰잎마름병 균계 네 개와 필리핀 11개 균계를 대상으로 저항성 반응을 조사하였다. Xa2가 도입된 HR24465 계통은 우리나라 K1,K2 균계와 필리핀 race 9a에 저항성을 나타냈으며 Xa3가 도입된 HR24666 계통은 우리나라 K3a와 필리핀 race 6을 제외하고 저항성 및 중도 저항성을 나타냈다. xa5가 도입된 HR24668과 HR24673은 필리핀 race 6을 제외하고 모두 저항성 반응을 나타냈으며 Xa21이 도입된 HR24669는 우리나라 K1 균계와 필리핀 race 10을 제외하고 저항성 및 중도 저항성을 나타냈다. 육성된 계통들은 상주찰벼와 같이 조생이면서 찰벼였고 출수기와 수장, 수수, 정현비율 및 백미수량이 상주찰벼와 차이가 나지 않았다. 상주찰벼 배경에 Xa2, Xa3,xa5, Xa21이 도입된 저항성 계통은 벼흰잎마름병 저항성이 부족한 자포니카형 조생 찰벼의 저항성 강화를 위하여 유용한 육종소재로 활용될 것이다.

With the development of next generation sequencing (NGS) technology, the variation of sequences represented as SNP between cultivars becomes available at genome level. The major domestic cultivars with high yield have been developed by breeding of indica and japonica, it is important to localize the region of origin according to the genotype for further characterization of unique features of cultivars. For the localization of SNP at genome level, the paired end sequences of 6 major domestic rice cultivars, Ilmi, Ilpoom, Sulgaeng, Bakjinju, Hwayoung and Woonkwang were compared against Japonica and Indica Rice Genomes as reference genomes. The genomic DNAs were prepared from callus tissues and paired-end of the fragments were sequenced with NGS Sequencer, Illumina HISeq. About 50x coverage of paired-end sequences were trimmed according to the quality of the sequences, and errors were corrected with statistical analysis of kmers of 15. The trim-corrected sequences were mapped and variants were analyzed against reference genomes. The overall change rate of Ilmi against Nipponbare IRGSP 1.0 and Indica BGI 93-11 reference genomes were 0.92 base/1kb (1/1,079 base) and 8.09 base/1kb (1 base/123 bases), respectively. Among 6 cultivars, overall rate of Bakjinju showed the lowest overall change rate of 0,53 base/1kb, and Hwayoung showed highest frequency of 0.92 base/1kb. Compared to high level in the range of change rate of 7.0-9.3 base/1kb against indica, domestic cultivars showed lower range of change rate 0.2-3.3 base/1kb with unique local high peak against japonica genome depend on the chromosomes. Compared to assembly of genome sequences, the variation of nucleotides compared to reference sequences is much faster and simple to characterize the genotype. The types of variation and the effect on functional categories will be presented.

With the development of next generation sequencing (NGS) technology, the variation of sequences represented as SNP between cultivars becomes available at genome level. The major domestic cultivars with high yield have been developed by breeding of indica and japonica, it is important to localize the region of origin according to the genotype for further characterization of unique features of cultivars. For the localization of SNP at genome level, the paired end sequences of 6 major domestic rice cultivars, Ilmi, Ilpoom, Sulgaeng, Baekjinju1ho, Hwayoung and Woongwang were compared against Japonica and Indica Rice Genomes as reference genomes. The genomic DNAs were prepared from callus tissues and paired-end of the fragments were sequenced with NGS Sequencer, Illumina HISeq2000. About 50x coverage of paired-end sequences were trimmed according to the quality of the sequences, and errors were corrected with statistical analysis of kmers of 15. The trim-corrected sequences were mapped and variants were analyzed against reference genomes. The overall change rate of Ilmi against Nipponbare IRGSP 1.0 and Indica BGI 93-11 reference genomes were 0.92 base/1kb (1/1,079 base) and 8.09 base/1kb (1 base/123 bases), respectively. Among 6 cultivars, overall rate of Baekjinju1ho showed the lowest overall change rate of 0,53 base/1kb, and Hwayoung showed highest frequency of 0.92 base/1kb. Compared to high level in the range of change rate of 7.0-9.3 base/1kb against indica, domestic cultivars showed lower range of change rate 0.2-3.3 base/1kb with unique local high peak against japonica genome depend on the chromosomes. Compared to assembly of genome sequences, the variation of nucleotides compared to reference sequences is much faster and simple to characterize the genotype. The types of variation and the effect on functional categories will be presented.

Eating and cooking qualities are the most important trait in japonica rice breeding program in Korea. More improvements in grain quality to meet the demand of consumers are needed to develop new rice germplasm of high grain quality. In this study, we performed genetic analysis and grain quality evaluation in 96 Korean japonica rice germplasm including 26 varieties with 4 Japanese japonica high eating quality, 24 landraces, 22 weedy rices, and 14 breeding lines. These germplasm were analyzed using 13 DNA markers related to eating quality to conjecture the palatability of cooked rice (Lestari et al. 2009). Most varieties of high eating quality were clustered with germplasm of high expected quality (eq) varieties of similar genetic background of pedigree. The expected quality (eq) values of high eating quality varieties, Gopum, Ilpum, Samgwang, and Sugwang were 99.6∼104.5, and Koshihikari was 103.5. The eq of two weedy rices, Hoengseongaengmi 3 and Namjejuaengmi 6 were 101.9 and 101.6, respectively. However, Haiami of high eating quality was clustered with 15 weedy rice and 11 landrace germplasm of low eq value. The eq values of Haiami and Wandoaengmi 6 were 66.9 and 40.8, respectively, but they has 2 and 3 of palatability of cooked rice, and 73.6 and 78.6 of glossiness of cooked rice, respectively. We expect these germplasm would be new source for rice grain quality to develop japonica rice of high eating quality.