The objective of this study was to evaluate the dry matter yield of (DMY) of Italian ryegrass (IRG) forage crop based on two seeding date (September 25 and October 2) in 2017 and 2018, and evaluation of the potential reason of DMY reduction in IRG cultivars grown at Chuncheon, South Korea. Three cultivars of IRG including Kowinearly, Kowinmaster and Hwasan 104 were used in this experiment. The experimental field was designed as a split-split-plot arrangement. The cultivars were harvested on April 26 before the heading stage of both years. In this study, no significant effect (p>0.05) of seeding date has been found on the DMY, whereas the cultivars and year showed a significant effect on the DMY (p<0.05). Except September 25 of 2017, Hwasan 104 indicated significantly lower (p<0.05) DMY than Kowinearly and Kowinmaster in all seeding periods. Though no significant difference (p>0.05) was observed for the DMY between the two seeding dates in 2018, but the DMY was significantly lower (p<0.05) than that of 2017. Lower crude protein (CP) content of Kowinearly was observed on the seeding date of October 2 of 2017, and also in both seeding dates on 2018 (p<0.05). No significant difference (p>0.05) was observed in acid detergent fiber (ADF) between the cultivars on both seeding dates and years. Similarly, no significant difference (p>0.05) was found in neutral detergent fiber (NDF) between the cultivars in 2017. However, Kowinearly showed higher NDF content as compared to Kowinmaster and Hwasan 104 on both seeding dates and years. The seeding date has no significant difference (p>0.05). Thus, considering the extent of DMY in both years, the mean minimum temperature during winter season could be the limiting factor for the DMY of IRG cultivars. However, based on this study, the seeding dates of September 25 and October 2 have no potential effect on the DMY. Thus, on the basis of the current DMY and forge quality parameters, the cultivation Kowinmaster is recommended in Chuncheon.

GM작물은 세계적으로 재배면적이 지속적인 증가되고 있으며, 이로 인한 GM작물의 잠재적인 환경위해성에 대한 우려도 증가되고 있다. 현재까지 국내에서 GM작물의 상업적 재배는 되고 있진 않지만 GM작물의 안전성 평가를 위한 기술 개발은 크게 요구되고 있는 실정이다. 국내외적으로 다양한 GM작물의 유전자이동성 평가가 수행되어왔으나 화분 공급원인 GM 벼의 개화기 차이에 의한 유전자 이동성 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 벼의 개화기 차이에 따른 비타민A 강화 벼(PAC)로부터 모품종인 낙동벼와 중만생종인 일미벼, 조생종인 운광벼, 중생종인 대보벼, 통일형인 세계진미벼로의 화분 매개에 의한 유전자 이동성을 평가하였다. 비타민A 강화벼(PAC)의 도입 유전자를 검출하는 PCR 분석을 통해 유전자 이동성 유무를 최종적으로 검증하였다. 총 파종된 종자수에 대한 교잡율은 개화기가 일치하는 낙동벼에서는 0.0007%, 개화기가 차이가 있는 일미벼, 운광벼, 대보벼, 세계진미벼에서는 0%로 나타났으며, 모든 교잡개체들은 비타민A 강화벼(PAC)에 근접한 2m 내에서 발견되었다. 화분 매개에 의한 비타민A 강화벼(PAC)의 유전자 이동 특성은 기존에 연구된 결과들과 비슷한 결과를 보였으며, 벼 재배품종간의 개화기 차이가 화분에 의한 교잡을 결정하는데 중요한 요인으로 작용하였다. 이에 벼 경작지의 기상 조건과 벼 품종간의 개화시기 중복 여부 등이 GM벼에 의한 일반 재배품종 및 잡초성벼로의 유전자 이동 최소화 기술 개발과 안전관리 기준 작성에서 주요 영향 요소들로 고려해야 한다.

중부 평야지에서 중생종 벼 하이아미의 이앙시기에 따른 출수기의 변동과 출수 전후의 기상 및 수량 특성을 파악하고 적절한 재배시기를 제안하기 위하여, 이앙시기를 5월 10일부터 6월 24일까지 조절하여 3년간 국립식량과학원 중부작물부 수원 벼 재배시험 포장에서 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 이앙기가 늦을수록 출수기까지는 일 평균기온이 높았으나 출수소요일수가 단축됨에 따라 적산온도가 적어졌고, 출수 후 40일간은 평균기온이 낮고 일조시간이 많은 경향이었다. 2. 이앙기~출수기와 출수 후 40일간의 평균기온은 시험연차보다 이앙시기에 따른 변이가 컸으나 일 평균 일조시간은 이앙시기 보다 시험연차에 따른 변이 정도가 더 커서, 이앙시기 조절에 의한 기상요인의 변화는 평균기온에서 뚜렷하게 나타났다. 3. 이앙시기가 늦어짐에 따라 수수는 감소하였으나 수당영화수가 증가하였고, 결과적으로 이앙시기 지연에 의한 출수소요일수의 단축이 sink size의 감소로 이어지지는 않았다. 4. 이앙시기 조절에 의한 m2당 영화수의 변화는 등숙비율과 뚜렷한 상관을 보이지 않았으나, 출수 후 40일간 평균기온이 낮아짐에 따라 현미천립중은 유의하게 증가하는 추세를 보였다. 5. 쌀수량은 이앙시기에 따라 유의차를 보이지 않았던 반면, 완전립 비율은 6월 24일까지 이앙이 늦어짐에 따라 높아지는 추세를 보였으며 그에 따라 완전미 수량도 비슷한 경향을 보였다. 6. 결과적으로, 중부 평야지에서 하이아미는 이앙시기를 6월 중~하순으로 늦춤으로써 쌀 품위를 높이고 완전미 수량을 향상시킬 수 있는 것으로 분석되었는데, 등숙 후기의 저온 피해 우려를 고려하면 6월 중순에 이앙하는 것이 안전할 것으로 판단된다.

‘Palbangmi’ is a super high-yield rice cultivar bred by interspecies cross between Tongil type and Africa rice. But, ‘Palbangmi’ has a problem in grain maturation which results in rice yield decreases. Because ‘Palbangmi’ is Tongil and Africa rice interspecies-crossed cultivar, it would be predicted to require higher temperature for grain maturation than japonica rice. Therefore, ‘Palbangmi’ would be required to determine Late Marginal Heading Date (LMHD) for normal maturation. In this study, experiment of transplanting date was carried out to determine LMHD of ‘Palbangmi’ in Suwon and Iksan for 3 years. When daily mean temperature was below 23oC, grain filling ratio (%) increased about 8% for each 1oC. On the other hands, grain filling ratio (%) didn't increase when the daily mean temperature was above 23oC. Therefore, it is determined that 23oC is adequate for minimum threshold temperature for grain maturation. The LMHD of ‘Palbangmi’ was determined from calculated heading dates for each year which could satisfy threshold temperature for 40 days after heading during last 15 years. As a results, LMHD was earlier than August 1 in 16 regions where it is inadequate for ‘Palbangmi’. Continually, LMHD was August 1 ~ August 5 in 13 regions, August 6 ~ August 10 in 14 regions and August 11 ~ August 15 in 21 regions. Finally, LMHD was later than August 15 in 14 regions. Considering that heading date of ‘Palbangmi’ is August 13 as mid maturing ecotype, it is suggested that earlier transplanting required for normal maturing in almost areas except south plain area and some areas of central plain area.

우리나라 밀 품종 중 농가에서 많이 재배되고 있는 금강밀품종에 대하여 출수기 및 수량의 안정성을 전·답리작별 각 4개 지역에서 검정한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 금강밀 품종의 평균출수기는 전작재배에서 대구가 4월 26 일로 가장 빠르고, 대전 및 청주가 각각 5월 2일, 5월 3일이 며, 수원이 5월 9일로 늦었다. 답리작재배에서는 나주가 4월 27일로 빠르고 진주, 밀양이 4월 28 ~ 29일, 익산이 5월 3일로 늦었다. Fig. 1. Regression coefficient of the wheat yield and environment index at four locations in cultivated upland in wheat variety “Keumkangmil”. Fig. 2. Regression coefficient of the wheat yield and environment index at four locations in cultivated paddy in wheat variety “Keumkangmil”. Fig. 3. The relationship of regression coefficients and mean yield in cultivated upland and paddy at four locations in wheat variety “Keumkangm 2. 10 a당 평균수량은 전작 530 kg, 답리작 417 kg으로서 전작에서 답리작보다 27% 증수되었으며, 전작재배에서는 수원 및 청주에서 평균수량 대비 각각 7%, 3% 증수하였으나, 대구는 11% 감수, 대전은 비슷한 경향을 보였다. 답리작재배에서 는 밀양에서 7% 증수된 반면, 나주는 4% 감수하였다. 3. 평균 m2당수수는 답리작에서 평균 751개로 전작의 656개보다 95개 많았으며, 지역별로는 거의 비슷한 경향을 보였다. 4. 평균 1수립수는 답리작에서 32립으로 전작의 25립보다 7립 정도 많고, 평균 천립중은 전작 47.9 g으로 답리작 45.3 g 과 비슷하였다. 5. Stroike and Johnson의 모델을 분석한 결과, 금강밀 품종의 환경지수는 −61에서 +35 미만으로서 환경 차이가 매우 작아 전 지역에서 안정적이며, 지역별 회귀계수는 수원, 청주, 대전 그리고 답리작의 밀양, 진주에서 1미만이고 표준편차평방화 값도 작어 평균 이상의 적응지역으로 나타났다. 6. Finlay and Wilkinson의 모델을 이용하여 안정성을 검정한 결과, 전작의 수원, 청주 그리고 답리작의 밀양, 진주가 가장 적응력이 높은 지역인 반면, 전작의 대구 및 답리작의 익산, 나주는 평균 안정성 이하의 지역으로 나타났다.

우리나라 보리 품종 중, 농가에 40년이상 보급되고 있는 올보리 품종에 대하여 출수기 및 정곡수량의 안정성을 전·답리작별 5개 지역에서 검정한 결과를 요약하면 아래와 같다.1. 올보리 품종의 평균출수기는 전작재배에서 진주가 4월 23일로 가장 빠르고, 밀양 4월 25일, 대구, 대전이 각각 4월 28일, 4월 30일이며, 수원이 5월 4일로 늦었다. 답리작재배에서평균출수기는 밀양이 4월 24일로 빠르고 진주, 익산, 대구는4월 26~27일, 대전이 5월 1일로 늦었다.2. 정곡수량의 총 평균은 10a당 전작 444kg, 답리작363kg으로서 전작에서 답리작보다 81kg 증수되었다. 전작재배에서 10a당 평균수량 이상의 지역은 진주 488kg, 대구469kg이었으며, 가장 적은 지역은 밀양의 385kg이며, 수원과대전은 평균정도의 수량을 얻었다. 답리작 재배 역시 진주에서 425kg으로 수량이 높은 반면, 익산은 307kg으로 가장 적었다.3. m2당수수는 지역별로 거의 비슷한 경향이며, 전작에서 평균 567개로 답리작의 529개보다 38개 많았다.4. 평균 1수립수는 전작에서 48립으로 답리작의 44립보다 4립 정도 많고, 천립중의 평균은 전작 33.9g으로 답리작33.2g과 비슷하였다.5. Stroike and Johnson(1973)의 모델을 분석한 결과, 올보리 품종의 환경지수는 −60에서 +60으로서 지수의 폭이 매우작아 전 지역에서 안정적이며, 회귀계수 및 회귀에 기인하는평균편차 평방화는 지역간에 다소의 차이가 있었다. 진주와 대구는 회귀계수가 1미만이고 표준편차 평방화도 적어 적응력이높은 지역으로 나타났다.6. Finlay and Wilkinson(1983)의 모델을 이용하여 안정성을검정한 결과에서도 진주가 가장 적응력이 높은 지역인 반면,전작의 밀양과 답리작의 익산은 안정성이 비교적 낮았으며, 다른 지역은 평균 안정성 지역으로 나타났다.7. 올보리 품종의 5개 지역에서 정곡수량에 미치는 수량구성요소의 기여도는 중북부 지역인 수원, 대전과 답리작의 대구, 익산에서 m2당수수의 기여도가 매우 높았으며, 천립중은낮았다. 전·답리작 5개 지역의 평균은 m2당수수 > 1수립수 >천립중 순서로 높았다.

In recent years, the efficiency and accuracy of QTL analysis for identification of useful traits have been increased by high-throughput genotyping. In a previous study, the genome variation of significant DNA polymorphism was observed in early maturing type rice mutant (EMT) by comparing with that of wild type (WT). For detection of major QTL for flowering time, we constructed a linkage map of 36 InDel- and 6 SNP- markers. In the linkage analysis of F2 plants derived from the cross “WT x EMT”, we have detected one potential QTL region on chromosome 6 by M6-3 marker. Also, the Hd1, which contained the target fragment of M6-3 marker, exhibited the relatively high nonsynonymous substitutions in genes located on chromosomal region from M6-2 to M6-4. To evaluate the reliable allele segregation related to expected Mendelian ratio between M6-3 and its flanking markers, M6-3 marker developed in Hd1 gene exhibited the 1:2:1 ratio as clear monogenic segregation in heterozygous F3 plant. Additionally, we further analyzed the different transcript regulations of OsGI and Hd3a gene related to Hd1 involved in photoperiodic flowering pathway. Although the mRNA levels of Hd1 had no difference between WT and EMT, the Hd3a as downstream effector of Hd1 significantly upregulated in EMT, suggesting that Hd1 gene may become nonfunctional.

Heading date and photoperiod sensitivity are fundamental traits that determine rice adaptation to a wide range of geographic environments. By quantitative trait locus (QTL) mapping and candidate gene analysis using wholegenome re-sequencing, we found that Oryza sativa Pseudo-Response Regulator37 (OsPRR37; hereafter PRR37) is responsible for the Early heading7-2 (EH7-2)/Heading date2 (Hd2) QTL which was identified from a cross of late-heading rice ‘Milyang23 (M23)’ and early-heading rice ‘H143’. H143 contains a missense mutation of an invariantly conserved amino acid in the CCT (CONSTANS, CO-like, and TOC1) domain of PRR37 protein. In the world rice collection, different types of nonfunctional PRR37 alleles were found in many European and Asian rice cultivars. Notably, the japonica varieties harboring nonfunctional alleles of both Ghd7/Hd4 and PRR37/Hd2 flower extremely early under natural long-day conditions, and are adapted to the northernmost regions of rice cultivation, up to 53° N latitude. Genetic analysis revealed that the effects of PRR37 and Ghd7 alleles on heading date are additive, and PRR37 down-regulates Hd3a expression to suppress flowering under long-day conditions. Our results demonstrate that natural variations in PRR37/Hd2 and Ghd7/Hd4 have contributed to the expansion of rice cultivation to temperate and cooler regions

Using a series of BC8F4 nearly isogenic lines(IL-20) derived from a cross between Hwaseongbyeo, as the recurrent parent, and wild rice Oryza minuta (IRGC Acc. No. 101144) as the donor parent we constructed a high-resolution physical map for the days to heading (dth9)-QTL. dth9 QTL was mapped to the long arm of chromosome 9 across a 34.74-kb region containing 8 predicted genes. Heading date of Japonica rice variety Hwaseongbyeo was one week earlier than a near-isogenic line (NILs) IL-20 under natural field (NF) conditions and 3-4 days under short-day (SD) conditions implying that the dth9-QTL is involved in photoperiod sensitivity in rice. Of the 8 predicted genes three were protein-coding genes in dth9-QTL region. According to RiceXpro published data, micro-array analysis of different leaf developmental stages of Nipponbare showed a higher level of LOC_Os09g36700 mRNA expression during panicle initiation stage. This data further supported our prediction that dth9 locus is responsible for delayed heading in IL-20. Previous studies showed that RNase T2 family proteins are involved in photoperiod sensitivity. Based on these findings we sequenced two candidate genes, which encoded for RNase T2 family proteins. Interestingly, we found the existence of a missense mutation in LOC_Os09g36700 gene suggesting that dth9-QTL might control difference in days to heading between Hwaseongbyeo and IL-20. The QTL for days to heading had not been detected in previous QTL studies between Oryza cultivars, indicating the existence of potentially novel allele from O. mimuta.

The timing of flowering, which is of crucial importance for plant growth and survival, is controlled by intricate pathways. To identify heading date-QTL, we constructed high resolution map on chromosome 3 using heterogeneous inbred family-near isogenic lines (H-NILs) derived from F7 RILs generated by the cross of early-heading japonica rice ‘H143’ and middle-late-heading indica-japonica hybrid cultivar ‘Milyang23’. QTL and subsequent sequence analysis using H-NILs revealed that the gene underlining QTL EH3, which is detected in the region of Hd16, is EL1 encoding casein kinase I (CKI). Two types of single amino acid substitutions in Ser/Thr kinase domain of EL1 were found in various cultivars, among which H-NIL(eh3) caused loss of function in EL1 demonstrated by altered heading date and GA response. Moreover, the phosphorylation of EL1 appears to involve in EL1 activity to regulate heading date. Transcriptional analysis clearly indicated that H-NIL(EH3) suppresses heading under LD conditions by down-regulating Ehd1, there by Hd3a and RFT1 expressions were not induced, suggesting that EL1 is photoperiod-sensitive and functions as a LD-specific suppressor of heading. Further characterization suggested that EL1 is likely to involve in anther development and seed settings by regulating GAMYB expression. Our study demonstrated that the genetic basis of natural variation occurred in ‘H143’ was revealed by QTL analysis using H-NILs, and EH3/EL1 function is crucial for heading and development in rice. The genetic natural variation of H-NIL(eh3) may have contributed to adaptation of rice cultivation to the higher regions by regulating the expression of rice flowering activator genes and GA signaling.

무제초제 친환경 작물 재배 시 봄 리빙멀치용 맥류의 사용을 위해 품종 및 파종기에 따른 출수반응 및 잎의 생산량을 2007년, 2008년 및 2009년 3년에 걸쳐 조사하였는데, 조사된 결과는 다음과 같다. 1. 호밀은 품종간 출수반응이 뚜렷이 나타나 리빙멀치용품종의 선택이 중요하였는데, 파성이 높은 Frima 및 윈트그린 품종은 지온이 낮은 3월 파종에도 출수되는 개체가 없어 리빙멀치 용으로 가능하였고, 파성이 낮은 Koolgrazer, 곡우 등 조생품종은 지온이 높은 5월 상순파종까지 출수가 되어 리빙멀치 용으로 부적합하였다. 2. 보리와 밀은 지온이 낮은 3월 파종에서 모두 출수하였지만 4월 초중순 이후에는 대부분 출수하지 않는 뚜렷한 출수반응을 나타내었으며, 엽중에서는 밀보다 보리가, 보리 품종에서는 미락이 올보다 많았다. 3. 4월 초 중순 파종에서는 엽중이 품종간 차이를 보이지 않았지만 엽중이 감소하는 4월하순 이후 파종에서는 품종간 엽중의 차이가 나타나, 맥류의 파성이 크게 문제되지 않는 4월 하순 이후 파종에서는 출수반응보다는 엽중의 확보가 더욱 중요하였다. 4. 호밀 품종 두루는 4월 초순부터 리빙멀치 용으로 파종이 가능하였고 다른 품종보다 엽중이 많아 리빙멀치용으로 유망한 품종으로 생각되었다.

This study was carried out to develop rice growth model when cultivate early maturing rice cultivar, Unkwangbyeo, in Honam plain area. To confirm leaf emergence rate and variation of heading date, we transplanted 15 day and 30 day old seedling on May 1, May 15, May 31, June 15, June 30, respectively. The growth duration between transplanting and completion of leaf emergence on main culm were 50.1~78.3 days in 2007 and 47.5~74.7 days in 2008. Growth duration diminished gradually as transplanting time delayed, but the difference of growth duration by transplanting time were more bigger than that of seedling day. The emerged leaf number after transplanting on main culm were 8.9~10.9 in 2007 and 8.4~10.9, respectively. The emerged leaf number diminished as transplanting time delayed, but the difference of emerged leaf number by transplanting time were more bigger than that of seedling day. The cumulative temperature between transplanting and completion of leaf emergence on main culm were 1,281~1,650℃ in 2007 and 1216~1560℃ in 2008. The solar radiation between transplanting time and completion of leaf emergence on main culm were 709~1,245MJ/㎡ in 2007 and 722~1,220 MJ/㎡ in 2008. The sunshine hours between transplanting time and completion of leaf emergence on main culm 234~433 hours and 238~431 hours, respectively.

Heading date in rice is a complex trait that is governed by multiple genes and environmental factors, such as day-length, temperature, and soil conditions. The genetic studies using DNA markers have facilitated the genetic dissection of heading date and many quantitative trait loci (QTLs) for heading date have been identified using several mapping population. In a previous study, a new quantitative trait loci (QTLs) for heading date have been identified using several mapping population. In a previous study, a new for heading date was detected near SSR marker RM215 on chromosome 9 using an advanced backcross line, WH29001, developed by introgressing chromosomal segments from an accession of Oryzaminuta (2n=48, BBCC, Acc. No.101141)into the O. sativa subsp. japonica cv. Hwaseongbyeo. The O. minuta allele of QTL contributed to an increase in heading date. To clarify whether dth9 could be dissected genetically, a high-resolution linkage mapping of dth9 was performed using alarge F2 population derived form the cross between one F4 plant which was homozygous for O.minuta in the target region RM5661-RM215 on chromosome9 and Hwaseongbyeo. Days to heading in the F2 population showed continuous variation rang form 102 to 113 days. The dth9 QTL further narrowed down at the interval between the SSR marker RM1553 and RM215 which was approximately 403kb in length based on the physical map of the region. The QTL for heading date(dth9) had not been detected in previous QTL studies between Oryza cultivars, indicating the existence of potentially novel alleles from O. minuta.

최근 고속화 도로의 건설 등 산업의 발달로 인하여 야간조명이 급증되고 있는 상황하에서 야간 조도에 따른 벼 생태형 및 품종별 출수 반응을 검토하고자 극조생종, 조생종, 중생종 및 중만생종의 품종을 각각 3품종씩 12품종을 선별하여 1.0-70.0 lux(0.005-0.196W m2, 0.11-0.98 umol2s1)의 광도에서 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 야간조명에 의한 벼의 출수반응은 야간 조도가 높을 경우 출수기와 수전기가 지연되었으며, 지연 정도는 중만생종 ＞중생종 ＞조생종 ＞극조생종의 순이었고, 특히 중생종인 광안벼와 중만생종인 일품벼는 출수까지 일수가 현저하게 지연되었으나, 중생종인 안산벼는 조생종과 유사하여 수량에도 영향이 적을 것으로 판단되었다. 생태형에 따른 야간 조도 1 lux당 출수지연 일수는 극조생종은 0.09-0.10일, 조생종은 0.14-0.26일, 중생종은 0.16-0.58일, 중만생종은 0.35-0.54일이 지연되었다. 품종에 따른 야간 조도 1 lux당 출수지연 일수는 조생종 중에서 대진벼(0.14일), 중생종 중에서는 안산벼(0.16일), 중만생종 중에서는 대안벼(0.35일)가 가장 짧았으며, 일품벼(0.54일)와 광안벼(0.58일)는 현저하게 지연일수가 길어 광에 민감하므로 수량에도 큰 영향을 미칠 것으로 사료되었다. 생태형별 수전일수는 야간 조도 2 lux 이하에 비하여 50-70 lux에서는 극조생종은 0-1일, 조생종은 -1-1일, 중생종은 0-l6일, 중만생종은 6-18일 연장되었다. 품종별 수전일수는 야간 조도 2 lux 이하에 비하여 50-70 lux 에서는 극조생종의 모든 품종과 조생종의 그루벼와 대진벼 및 중생종의 안산벼는 0-2일 연장되었으며, 조생종의 대진벼는 1일이 단축되었고, 화성벼, 대안벼 및 추청벼는 6-9일 연장되었으며, 광안벼 및 일품벼는 16-18일 연장되었다.