Neoporphyra kitoi Ma. Abe, N. Kikuchi, Tamaki, Tom. Sato, Murase, Fujiyoshi & Mas. Kobayashi has been known as an endemic species in Japan. Its high temperature tolerance suggests that it could be advantageous for cultivation. In this study, we collected it from the Ulleungdo island, Korea and transferred it into Pyropia for a new combination, identified as Pyropia kitoi (Ma. Abe, N. Kikuchi, Tamaki, Tom. Sato, Murase, Fujiyoshi & Mas. Kobayashi) D.J. Kim, T.O. Cho & B.Y. Won comb. nov. based on morphological and molecular analyses. Pyropia kitoi is also reported as a new record species in the list of Korean macroalgal flora. Although we didn’t observe the emergence of new blades from the rhizoidal cells, which is a key character for this species, our molecular analysis of rbcL revealed that our samples from Korea were congruent with “Neoporphyra kitoi” from Japan and were nested within the clade of Pyropia. The gene sequence divergence between the Korean and Japanese samples was 0-0.2%.

To investigate the tolerance limit and critical thermal maximum (CTM), behavioral responses of wild goldeye rockfish Sebastes thompsoni according to exposure to high water temperature were observed using a continuous behavior tracking system. As a result, behavioral index (BI) of S. thompsoni in each temperature (20.0, 25.0, and 30.0°C) showed a significant difference (p<0.05) when compared with the value measured in a stable condition of 15.0°C. The activity level of S. thompsoni exposed to 25.0°C decreased sharply after 20 hours. Their rest time at the bottom of experiment chamber increased, and their normal swimming and metabolic activities were disturbed. In addition, at a high water temperature of 30.0°C, S. thompsoni reached the limit of resistance and showed a sub-lethal reaction of swimming behavior, with energy consumption in the body increased and all test organisms died. In conclusion, the eco-physiological response of S. thompsoni to water temperature varied greatly depending on the fluctuation range of the exposed temperature and the exposure time. In addition, the tolerance limit of S. thompsoni to high water temperature was predicted to be 25.0- 30.0°C. The maximum critical thermal that had a great influence on the survival of this species was found to be around 30.0°C.

기후변화에 대비한 고온성 품종을 육성하기 위하여 유전자원을 수집하고 표준재배온도보다 5˚C 높은 20˚C에서의 자실체 특성을 평가하고 생육소요일, 품질, 수량을 기준으로 육종모본을 선발하고 단핵균사를 채취하여 단교배하였다. 생육소요일을 기준으로 선발한 KNR2523과 품질 수량으로 선발한 “다“계통간의 단교배에 의해 다×KNR2322-32×15가 생육소요일수(14.9일)과 수량(120.6 g), 품질(7.0)로 선발되었다. 선발된 계통을 태양송이라고 명명하고 대량재배로 큰느타리2호와 생육특성을 비교하였다. 수량은 태양송이가 109.0 g으로 대조품종의 70.6 g의 154% 수준이며, 통계적으로 분산분석결과 0.001% 수준에서 고도의 유의성을 보였다. 품질은 태양송이는 6.6, 큰느타리2호는 3.5로 나타나서 우수하였다. 갓의 명도에 있어서 태양송이는 고온임에도 불구하고 59.5의 수치를 보여서 대조구보다 10정도 낮았다. 고유성에 있어서는 URP2프라리머에서 큰느타리2호와 근친품종 애린이3과 다형성을 보였다.

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.

To select genes associated with the high-temperature tolerance from Brassica, two transcriptomic analyses have been used: microarray and RNA Seq. Using two contrasting inbred lines of B. rapa, Chiifu and Kenshin, version 3 microarray (135 K microarray) was conducted to RNA samples extracted from series of 45℃-treated leaves and 29 genes were selected for genomic DNA cloning of cabbage. Of 29 genes, 8 genes contain 40 SNPs, 11 SSRs and 23 In-Del markers that distinguish high-temperature tolerant and susceptible cabbages, BN1 and BN2. These 8 genes include a unknown gene, AP2, SMP, FBD, SKP2B, IAA16, HSP21 and OLI2-2. We also selected 16 cabbage genes from RNA Seq analysis using two inbred lines, BN1 and BN2: 5 genes for BN1-high expression, 5 genes for BN1-specific expression, 5 genes for BN2-specific expression, and BoCaMB. Using RNA sequences, genomic DNAs corresponding to 16 genes have been clones and analyzed to find out molecular markers. Markers were further transformed into PCR-based marker and confirmed with additional cabbage genetic lines. We are currently transforming PCR-makers into SNP markers. To examine function of high-temperature tolerant genes, we also transformed 5 genes into Arabidopsis plants. We will describe detailed methods and results in a poster. [This work was supported by a grant from the Next-Generation BioGreen 21 Program (the Next-Generation Genomics Center No. PJ009085), Rural Development Administration, Republic of Korea]

고온발생시 과연 sink가 적은 것이 등숙에 유리한지를 검토하기 위해,1. 등숙기간 동안 적온인22℃와 고온인 27℃ 에 처리한후 천립중 감소율과 현미완전미감소율 비교하여 국내품종들 중에서 고온등숙에 강한 품종(동안벼)과 약한품종(일품벼)를 선발하였다. 2. 고온에 대한 두 품종의 차이를 이삭형태 관점에서 비교한 결과 동안벼와 일품벼는 약세영화와 강세영화간의 비율에서는 큰 차이가 없었으나 총영화수에서 일품벼가 더 많았다. 따라서, 많은 영화수를 고온에서의 천립중 감소의 원인으로 가정하여 영화수 조절을 통한등숙특성 개선을 시도하였다.3. 이를 위해 약세영화를 제거하여 영화수를 조절한 결과천립중은 개선이 가능한 것으로 생각되었으나 현미완전미율에서는 효과가 없었다.4. 따라서, 천립중은 동화산물의 공급균형과 관련된 문제로 추정되는 반면 현미완전미율은 영화 내부의 전분축적과 관련된 대사이상으로 생각되며, 고온 등숙 문제를 해결하기 위해 영화수를 조절하는 것은 한계가 있을 것으로 생각된다.