쌀 개방화 대응 최고품질 벼 품종의 다양화와 남부지역을 중심으로 확산되고 있는 벼흰잎마름병, 줄무늬잎마름병 에 대등하기 위하여 복합내병성 품종 개발이 필요하다. 이에 국립식량과학원 벼맥류부에서 2007년 하계에 고품질 이면서 K3a에 저항성 계통인 익산493호(진백)를 모본으로 하고 벼멸구저항성 계통 익산495호(다청)와 직파적응 계통인 익산496호을 교배한 F1을 부본으로 하여 삼원교배 하였다. 조기에 우량 품종을 개발하고자 F1세대에서 약 배양을 수행하여 우량계통을 선발 고정하여 2013년에 ‘해품’을 개발하였다. ‘해품’은 출수기가 8월 11일로 ‘남평’ 보다 3일 빠른 중생종이며 남평’보다 8cm 작은 단간 내도복 품종이다. ‘해품’은 벼흰잎마름병(K1∼K3, K3a)과 줄무 늬잎마름병에 강하고, 쓰러짐에 강하며 수발아가 안 되는 편이다. 쌀 수량성은 2010∼2013년 3개년간 실시한 지역 적응시험 보통기 보비재배에서 5.27MT/ha로 남평에 비해 2% 적으나, 벼흰잎마름병 발병상습지 검정에서는 5.25MT/ha으로 이병성인 남평벼에 비해 26%의 증수효과가 있다. 또한 ‘해품’은 이모작재배에서 5.25MT/ha, 만식 재배에서는 5.05MT/ha의 수량성을 보이는 최고품질 벼 품종이다. ‘해품’의 적응지역은 충남이남 평야지 및 남서 해안지이다.
Bacterial blight (BB) of rice, caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), is a significant disease in most rice cultivation areas. The present study was performed to identify new BB R-gene conferring resistance to Korea Xoo isolates, derived from IR65482-7-216-1-2 and to construct a physical map of the candidate gene. An F2 population derived from a cross between 11325 and Anda was used to determine the exact position of the nearest recombination event to the target region. The position of the R-gene was delimited by flanking markers, RM1233 and RM5766, on chromosome 11. Of the 56 markers designed in the flanking region, 20 were selected as anchor markers and the R-gene was mapped to a 295kb region on chromosome 11. To narrow down the interval spanning the R-gene, an additionally SSR marker, 20 STS markers, and CAPS marker between RM27320 and ID55.05-79 were developed using rice reference genome information. From the result the gene was defined by RM27320 and ID55.WA18-5 located in the BAC clone OSJNBa0036K13. The physical distance between these two markers is approximately 80kb. In a further study, gene expression analysis against listed candidate genes was investigated using semi-quantitative transcription PCR. These results will useful for future disease breeding as well as gene function studies regarding resistance genes.
벼흰잎마름병은 국내에서 가장 주요 병해 중 하나이다. 벼흰잎마름병 저항성유전자 xa5는 국내 흰잎마름병 레이스에 광범위 저항성을 보인다. 2010년 국립식량과학원 기능성작물부에서는 벼흰잎마름병 저항성 유전자 xa5를 가진 벼 신품종 ‘신백’ 육성하였다. ‘신백’은 고품질 복합내병성인 ‘익산469호’를 모본으로 사용하고, 흰잎마름병 저항성유전자 xa5를 가진 계통 HR23966-22-1-2를 부본으로 사용하였다. ‘신백’의 출수기는 보통기 보비재배에서 8월 11일로 ‘남평벼’보다 5일 빠른 중생종이다. 간장은 76 cm로 단간이며 수수가 적고 수당립수가 많으며, 등숙율은 남평벼보다 낮은 편이다. ‘신백’은 흰잎마름병 검정에서 K1, K2, K3및 K3a에 강하였고, 바이러스병인 줄무늬잎마름병에 강하다. 잎도열병은 중정도 저항성이며, 목도열병은 이병율이 낮은 편이다. ‘신백’은 쌀의 심복백이 없으며, 아밀로스함량과 단백질 함량은 ‘남평벼’와 비슷한편이고, 도정특성 및 완전미율은 남평벼보다 약간 낮은 편이다. ‘신백’의 쌀수량은 보통기 보비재배에서 5.75 MT/ha, 이모작 재배에서 5.49 MT/ha, 만식재배에서는 5.18 MT/ha이였다.
조생종 벼 품종인 오대, 운광과 HR28021-AC16 계통에 대한 벼흰잎마름병 저항성 유전자분석과 K1과 K3a 균계를 접종한 후에 수량 및 품질 관련 형질들의 변이에 대하여 분석하였다. 오대는 저항성 유전자를 보유하지 않는 것으로 나타났고, 운광은 Xa3 유전자를, HR28021-AC16은 Xa21 유전자를가지는 것으로 확인되었다. 오대는 K1과 K3a 균계 모두에 이병성을 보였고, 운광은 K1에는 저항성을 K3a에는 이병성을보였다. HR28021-AC16은 K1 균계에는 이병성을 나타냈고K3a 균계에는 저항성 반응을 보였다. 균계접종에 의한 이병성 정도와 2차 감염 정도로 볼 때, K3a 균계가 K1 균계에 비해 병원성이 강한 것으로 나타났다. K1과 K3a 균계 접종에따른 생산력검정시험에서 균계 처리와 반응에 의해 변이가발생한 형질들 중에 등숙률, 정현비율, 현미수량과 완전미도정수율은 서로 간에 정의 상관관계를 나타냈으며, 이들 형질들과 현미 및 백미 단백질 함량은 부의 상관관계를 나타냈다.사미는 등숙률 및 완전미도정수율과 부의 상관관계를 나타냈다. 주성분분석에서 주성분 1을 기준으로 등숙률, 정현비율,현미수량 및 완전미도정수율과 사미, 현미 및 백미 단백질 함량이 다른 방향성을 나타냈고, 주성분 2를 기준으로는 등숙률과 사미가 다른 방향성을 나타냈다. Xa21 유전자를 가지고있는 HR28021-AC16은 K3a에는 저항성 반응을 보였으나K1 균계 접종구에서는 등숙률, 정현비율, 현미수량 및 완전미도정수율은 감소하였고 사미는 증가하는 등 이병성 반응을나타냈다. Xa21 유전자는 최근 큰 피해를 주는 K3a 균계에대해 강한 저항성을 보이나, 우리나라 우점 균계인 K1에 이병성을 보이기 때문에 K1 균계에 저항성인 다른 유전자와의집적을 통한 활용이 안정적인 저항성 증진에 효과적인 것으로 나타났다.
"진백"은 국립식량과학원 벼맥류부에서 2008년도에 육성한 중만생 고품질 벼흰잎마름병 신균계, K3a 저항성 품종으로 주요특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 남서해안지, 호남 및 영남평야지 보통기 보비재배에서 평균 출수기가 8월 18일로 남평벼보다 1일 늦은 중만생종이다. 2. 간장은 71 cm로 '남평벼'에 비해 8 cm 정도 작고 주당 수수는 남평벼와 비슷하며 수당립수는 적고 등숙비율이 다소 높은 중립종에 속한다. 3. 위조현상은 나타나지
1970년대 이후 육성된 우리나라 벼품종들에 대하여 벼흰잎마름병 레이스 K1, K2, K3 및 K3a에 대한 반응을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 통일형인 51품종의 저항성 정도를 검정한 결과, 레이스 K1에 저항성 13품종, 레이스 K1과 K2에 저항성 9품종, 레이스 K1, K2, 및 K3에 저항성 1품종, 레이스 K1, K2, K3 및 K3a모두에 저항성을 보인 것은 14품종이었다. 2. 자포니카형인 158품종의 저항성 반응을 살펴 본 결과, 레이스 K1 저항성 31품종, 레이스 K1과 K2에 저항성 1품종, 레이스 K1, K2 및 K3에 저항성 28품종, 레이스 K1, K2, K3 및 K3a모두에 저항성 1품종이었다. 3. 레이스 K1, K2, K3 및 K3a에 저항성인 품종은 통일형 품종이 자포니카형 품종 보다 훨씬 많았다