본 논문은 국제벼연구소(International Rice Research Institute: IRRI)의 분자육종체계의 현황을 살펴보고, 국제적으로 시장중 심의 육종체계로 변화함에 따라, 새로운 분자마커 이용 육종 법이 갖추어야 할 조건에 대해 논하였다. 벼에 있어서 신품종 개량을 위한 분자생물학의 도움을 받는 분자육종법은 재해 및 병충해 저항성과 수량 및 품질 제고에 전반적으로 활용되고 있으며, 관련 계통 및 품종이 속속 개발 되고 있다. 국제벼연구소는 기후변화 및 자원부족에 대응하면 서도 수량과 품질의 저하가 없는 쌀 품종을 개발하기 위해, 분자육종법을 적극 활용하고 있다. 지역적으로 시장구조별로 특화시킨 품종개발프로필(VDP)을 개발하고, 그에 맞는 형질을 발굴하여, 빠르게 우수형질에 도 입하기 위해서 분자표지를 이용한 육종이 활용될 수 있다. 각 형질은 유전적으로 우수하고 분명한 효과를 보이는 것으 로서, 분자마커는 해당 형질에 강하게 연관되어야 유용하다. 성공적인 분자표지육종법을 위해서, 고효율 유전분석법, 생장 촉진 및 세대촉진법, 연관마커 신속 설계 및 분석, 중간계통의 효율적인 표현형 검정법 개발이 필수적이다. 최근에는 차세대유전체분석법 (NGS)의 발달로 저렴하게 계 통의 유전체 분석이 용이해졌고, 이를 위해서 생물정보학과 유 전체학의 도움을 받는 유전체선발법이 개발되었다. 향후 성공적인 대량 신속 계통육성을 위한 분자육종법의 도 입을 위해 필요한 기술과 연구 제목을 제안하면, (1) 경제적 가치평가 기술과 합리적 효과 판정의 적용 (2) 체계적인 기본 식물 관리, (3) 온실 및 농장 전산화, (4) 계통육성시스템과 유전분석시스템의 일체화, (5) 유전분석 비용의 경제화, (6) 대 량 형질 및 유전자 추출 연구, (7) 다형질간 상호작용 연구, (8) 세대촉진법, (9) 육종가를 위한 결정지원소프트웨어 개발, (10) 집단개량 및 집단선발법의 체계화, 그리고 (11) 인위적 변 이 기술과의 접목 등이다. 분자육종법을 이용한 품종개량의 개발이익은 경제사회적으 로 그 효과가 적절히 평가될 때만이 궁극적으로 소비자와 농 민에게 이익을 제공하는 의미를 갖게 될 것이다.
벼는 세계 인구의 절반이상의 안정적 식량으로 가장 중요한 식량자원이라고 할 수 있으며, 미래의 품종육종을 위해 사라져가는 재래종 자원과 벼생산에 영향을 미칠 생물적, 무생물적 스트레스에 조화를 이룰 수 있는 근연야생종을 보존하고자 1977년 국제미작연구소내에 종자은행을 설립하였다. 현재 123개국으로부터 109,000여점의 유전자원을 확보하여 보존하고 있으며, 야생종 자원도 5,000여점 포함되어있다. T.T. Chang GRC에 새로 도입된 종자는 IRRI내의 SHU(Seed Health Unit)에서 검역을 마친 후 증식을 수행할 수 있다. 증식은 주로 건기에 실시하며 생태형, 원산지, 광감수성 유무 등을 고려하여 파종기와 수확기를 달리함으로서 충실한 종자를 확보하는데 주력하고 있다. 증식된 벼 종자는 건조를 거쳐 active collection 과 base collection 으로 나누어 보존하며, 안전중복보존을 위하여 제3국인 스발바르국제저장고와 미국의 국립유전자원보존센터에도 보존하고 있다. 보존자원의 종자량, 발아율 모니터링을 통하여 갱신을 결정한다. 보존된 자원은 연구목적으로 분양 및 교환을 통하여 활용된다. 유전자원의 정보관리는 GRIMS(Genetic Resources Information Management System)로 운영되고 있다.
필리핀에 있는 국제미작연구소(國際米作硏究所) 논 포장(圃場)에서 이앙(移秧)후 일(日) 된 묘(苗)에서 Scirpophaga incertulas의 난(卵)을 1984년(年) 7월 부터 10월 까지 채집(採集)하여 난기생봉(卵寄生蜂)의 기생율(寄生率) 및 생태(生態)를 조사한 결과(結果)는 다음과 같다. ScirpoPhaga incertulas 의 난(卵)에서 나온 벌목 천적(天敵)으로 Tetrasticus schoenobii, Telenomus rowani, Trichogramma japonicum 3종(三種)이 발견(發見)되었고 기생봉(寄生蜂)의 생물적(生物的)인 습성(習性)에 기초(基礎)를 둔 기생율(寄生率) 계산(計算)방법을 소개하였다. 난기생봉(卵寄生蜂) 3종(三種)의 공기생(共寄生) 조합(組合)은 T. rowani+T. japonicum 조합(組合)이 가장 많았고 T. rowani 는 단기생성(單寄生性) 천적(天敵)으로 우화성충(羽化成蟲) 수(數)가 가장 많았지만 3종(三種)의 기생봉중(寄生蜂中) T. schoenobii 는 유충기간(幼蟲期間) 중 Scirpophaga incertulas 의 난(卵)을 개(個) 소모(消耗)시키므로 가장 유용(有用)한 천적(天敵)이었으며 이 천적(天敵)의 1세대기간(世代期間)은 일(日) 이었다.
한국의 도열병검정못자리에서 고도로 저항성인 공시한 20개의 IR계 수도가 핀립핀 IRRI(국제미자연구소)에서는 모두 이병성이었으나 9계통의 IR1317중에서 7계통만은 저항성이었다. 한편 20개의 IR계는 한국의 도열병균 레이스, 5개의 IG-1, 3개의 IH-1, 각각 한개의 IC-3, IC-4에도 모두 저항성이었으나 필립핀 레이스, 5개의 ,각각 한개의 에 대하여는 몇 가지 예외를 제하고 모두 이병성이었다. 그리고 도열병검정못자리에서나 각 레이스에 대한 온실검정에서 대조품종인 진흥은 IR계 수도와는 달리 한국에서는 이병성이었으나 IRRI에서는 저항성이었다.
The earth has been facing a rapid warming during past several decades. To figure out the impact of high temperature on agronomic performance of rice especially on yield, we cultivated 89 rice varieties of various origin in Suwon Korea, Shanghai China and IRRI Philippines(Wet season and Dry season). Days to heading, culm length, panicle length, panicle number, spikelet number, spikelet fertility, grain weight and grain yield were comparatively investigated. Overall grain yield displayed significantly lower values in Shanghai and IRRI(wet and dry) compared with in Suwon. Meanwhile minimum values were much lower in Shanghai and IRRI than in Suwon. However, some varieties such as Keunseom, Taichung178 showed similar performance for grain yield in both Suwon and IRRI(wet season), and some varieties such as Hangangchal, Dasan showed similar performance for grain yield in Suwon, Shanghai and IRRI(wet season), Nampung showed very high yield in Suwon comparing to other two locations. For most varieties, grain yield was the highest in Suwon and followed by in Shanghai and at IRRI(wet season). However, in dry season at IRRI, yield trend was quite different from the expectation. Further studies are in progress to find out the genotype by environment interactions in order to obtain basic information for breeding high temperature tolerant rice.
This experiment was conducted to elucidate the relation-ship between vertical distribution of rice roots and yield traits under field conditions. Eight IRRI's new plant type rices (NPTRs) were tested in a volcanic ash soil paddy field under dense (IO 10 cm) and common (20 20 cm) planting densities. These lines were evaluated to have more spikelet numbers per panicle (SNP), lower filled grain rate (FGR), and lower rough grain weight per hill (RGWH). In dense planting, rough grain weight per stem (RGWS) was increased due to heavier culm and leaf dry weight (CLDW), and both RGWS and CLDW were related with the percentage of root distribution (%RWI) in the 10~30 cm soil layer, while in common planting, RGWS was not closely related with CLDW. SNP was highly related with root dry weight (RDW) in the 0~10cm soil layer. FGR was mainly affected by ROW in the 10~30 cm soil layer under both planting densities. RGWS was positively correlated with top dry weight (TDW) and harvest index (HI), and TDW was positively correlated with RWI under common planting or %RWI under dense planting, and HI was positively correlated with RWI in the 10~30 cm soil layer only under dense planting. RGWS was closely related with root weight index by dry weight (RWI) in the 10~30 cm soil layer and %RWI in the 0~30 cm or 10~30 cm soil layer under dense planting, and with only RWI in the 10~30 cm soil layer under common planting. But RGWH showed the close positive relationship with RDW and RWI in the 10~30 cm soil layer under dense planting, while under common planting, it showed the close positive relationship with RWI and %RWI in the 10~30 cm soil layer or %RWI in the 0~30 cm soil layer. The deeper root system in rice, especially under dense planting, is important for high yield of NPTRs focusing on the increment of top mass production and harvest index.
To select new germplasm for salinity tolerance from new plant type (NPT) breeding lines, the sixty F4 lines selected from the crosses between Korean cultivars and IRRI's NPT lines were evaluated for salinity tolerance at the seedling stage with salinized culture solution (EC=12 dS/m) in the controlled conditions. Two NTP lines derived from a cross between 'Ilmibyeo' and 'IR66152-AC5-1', 'HR15258-7-1' and 'HR15258-27-1', were found to have good tolerance. The salinity tolerance of the lines was compared to their parents and the sensitive ('IR29') and tolerant ('Pokkali') checks in three salinity levels, no salinity (control) and an EC of 12 and 16 dS/m. Visual salinity score, shoot Na+ and Na-K ratio in two NPT lines was significantly low compared with the parents and IR29. Indicating that salinity tolerance of the lines might be derived from a transgressive segregation. The relative water content of the lines was higher than Pokkali, and the dry weight of shoot and root was proportionally decreased to salinity score and salinizing concentration. The visual salinity scores were significantly correlated with shoot Na concentration, Na-K ratio, relative water content, and reduction of dry weight (P<0.01). Their tolerance was attributed to root and shoot characteristics that led to high shoot water content, thus diluting the toxic effect of salts