2012년 8월 28일 목포 서해 해상을 지나 한반도 서쪽을 통 과한 태풍 ‘볼라벤’은 순간 최대 풍속 50 m/s의 강풍으로 벼 이삭에 직접적 피해를 주어 변색립 발생 정도에 따라 수량이 감소하였다. 이에 태풍 피해가 심했던 전라북도 익산, 김제 지 역과 전라남도 영광, 해남 지역을 대상으로 출수정도에 따른 변색립 발생, 수량구성요소 및 수량 등 태풍 피해에 대한 양 상을 조사하였다. 태풍에 의한 이삭 변색정도는 출수후 5일 피 해 벼가 가장 심했으며, 출수기에는 80%, 출수후 10일에는 71%, 출수후 15일에는 43%, 출수후 20일에는 20%였다. 특히 출수후 5일에 피해를 받은 벼는 변색립 회복정도가 태풍 경과 14일에 약 10%미만으로 상대적으로 느렸고 18일에도 처음 발 생한 변색립의 약 30%정도만이 회복되는 것으로 나타났다. 또 한 10a당 수량을 보면 출수후 20일에 비하여 출수후 5일에는 평균 333kg/10a로 63% 수준이었으며, 이후 출수기에는 71%, 출수후 10일에는 84%, 출수후 15일에는 95%의 수준이었다.

고품질 쌀 생산을 위한 질소비료절감 재배시 품종특성별 최적 재식밀도를 구명하고자 '06년부터 '08년에 수수형 품종과 수중형 품종을 공시하여 벼 생육, 수량 및 등숙특성 등을 검토한 결과 가. 당 경수는 밀식함에 따라 많아졌고, 품종간에는 호평벼가 많고 신동진벼가 적었다. 엽색값은 재식밀도간 차이가 없이 동진1호가 높았고, 엽면적 지수는 밀식함에 따라 높아졌으며, 품종간에는 호평벼가 가장 높았다. 줄기 건물중 증가 정도는 동진벼와 호평벼는 3.3 m2당 90주에서 현저히 증가하였으나 신동진벼는 재식밀도 증가에 비례적으로 증가하는 경향이었다. 나. 재식밀도 증가에 따른 이삭수의 증가정도는 동진1호와 호평벼가 높고, 신동진벼가 낮았다. 유효경비율은 재식밀도가 증가함에 따라 다소 낮아지는 경향이었으며, 품종간에는 경수가 많았던 호평벼가 낮았다. 전체 건물중에서 잎이 차지하는 비율은 대체로 밀도가 증가함에 따라 다소 낮아지는 경향이었으며, 품종간에는 동진1호가 가장 높았다. 다. 완전립 비율은 공시품종 모두 재식밀도가 높아짐에 따라 낮아지는 경향으로, 특히 3.3 m2당 90주 이상에서 현저하였다. 단백질 함량은 재식밀도간 큰 차이가 없고 품종간에는 신동진벼가 낮았다. 라. 쌀 수량은 수중형인 동진1호와 신동진벼는 3.3 m2당 90주를 심으면 80주 이하를 심는 것이 비해 쌀 수량은 약간 높아지지만 완전미 수량은 차이가 없었으며, 수수형인 호평벼는 재식밀도간 완전미 수량 차이가 없었다. 따라서 질소감비 조건에서는 수중형 품종인 신동진벼와 동진1호는 3.3m2 80주를 심고, 수수형 품종인 호평벼는 70주를 심는 것이 완전미를 생산하는데 가장 유리한 것으로 나타났다. 마. 벼 품종별 재식밀도에 따른 이삭당 분화 영화수는 공시품종 모두 밀식함에 적어지는 경향이었으며, 품종간에는 동진1호> 신동진벼> 호평벼 순으로 많았다. 바. 이삭당 1차지경수와 1차지경착생 영화수는 신동진벼가 각각 10.06, 60.4개로 가장 많았고, 호평벼가 8.87, 53.1개로 가장 적었다. 사. 총 유관속수에 대한 대유관속수 비율은 신동진벼가 32.6%, 호평벼 34.0%, 동진1호가 34.8%였으며 재식밀도가 증가함에 따라 대유관속수 비율도 증가하는 경향이었다.

엽위별로 형성된 병반수나 병반면적율은 통일계품종에 있어서는 n-1에서 n-3까지 그리고 일본형수수품종에 있어서는 n-2에서 많았으나 통일계품종중에서도 고도로 감수성인 노풍에 있어서는 n-1(지엽)에 가장 많이 분포되어 있었다. 병반의 분포도와 시비수준과의 관계는 시비수준이 높아질수록 뚜렸하게 나타나는 경향을 보여주고 있다. 엽위별로 보면 수잉기 이후 이삭도열병의 전염원으로는 n-1에서 n-5까지의 잎위의 병반이 관여하나 주로 n-1엽과 n-2엽의 관여도가 큰 것으로 고찰되었다. 수잉기 이후의 저온역에서의 변온은 잎위의 병반에서의 포자 형성량을 증가시키며 포자의 형성, 이탈, 비산에 아무런 지장을 주지않고 9월말까지도 다량의 전염원을 수에 공급하고 있었다.

실험포장에 있어서의 도열병발생상은 잎도열병의 발생량이 경한데 비해 통일계품종의 이삭도열병은 결발형이었고 일본형품종의 그것은 역시 경하였다. 시비수준간의 도열병 발생량의 차이는 통일계품조의 경우 잎도열병에서는 뚜렷하게 나타났으나 이삭도열병에서는 뚜렷하지 않았다. 지엽(n-1)이나 그 아래에 있는 n-2엽, n-3엽 등에서 강우수나 엽상의 노적수에서 만들어지 포자현탁액이 엽신에서 엽초의 봉합부를 거쳐 엽초내에 침투하고 수에 접착한 다음 감염을 일으키는 것으로 판명되었다. 자연환경하에서나 인공환경아래에서도 엽초내에 포자현탁액을 주입하면 수의 각부분이 감염되었으며 자연환경아래에서 생육중인 수도의 수잉기엽초내에는 도열병균과 그밖에 여러가지 진균의 포자가 검출되어 수잉기엽초내에서의 수열병 감염이 가능한 것으로 판명 되었다. 실험포장에서의 통일계품종의 이삭도열병의 발병은 내외이며 이 중에 수잉기 감염이 출수후 감염보다 훨씬 많으며 0.5N 시비구에서는 배, 1.0구에서는 배, 1.5N 구에서는 배 가량이 많았다. 한편 일본형수도품종에 있어서는 이삭도열병의 감염율은 에 지나지 않았다.

This study was carried out in 2014 and 2015 to investigate the effect of transplanting density on panicle production and to analyze the relationship of panicle production with yield traits in the mid-maturing quality rice cultivar ‘Haiami’ in the mid-plain area of Korea. Number of tillers per square meter increased by reducing planting distance and increasing seedling number per hill. These effects were maintained until maturity and were reflected in the final number of panicles per square meter, although the effect of planting density decreased as rice growth progressed. However, increased panicle number per square meter following dense planting did not improve head rice yield. Panicle number per square meter was negatively associated with spikelet number per panicle and was not correlated with other yield components or head rice yield. Head rice yield was not correlated with head rice percentage but was closely and positively correlated with milled rice yield. Milled rice yield did not increase with grain filling percentage but increased with spikelet number per square meter. Spikelet number per square meter increased with both spikelet number per panicle and panicle number per square meter, although the former had a greater influence. Therefore, we conclude that head rice yield of the ‘Haiami’ cultivar grown in the mid-plain area of Korea is not improved with an increased panicle number following high planting density but it could be improved with high milled rice yield by increasing spikelet number per unit area.

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.

In the rice inflorescence development, timing of inflorescent meristem abortion, conversion of the rachis branch meristem to the terminal spikelet meristem and shift to lateral meristem identity determine the overall architecture of the rice panicle (keda-Kawakatsu et al. 2009). Cheng et al. (2011) reported that quantitative trait loci (QTLs) have major effects on panicle apical abortion in rice. However, there have been very few reports about panicle tip mutants. Therefore, this research is conducted to fine map mutant gene and perform functional analysis of mutant gen. Hwacheongbyeo (japonica rice) seed was treated with ethyl methane sulfonate (EMS) for inducing mutation. Two F2 population (Japanica mutant crossed with wild type and Japanica mutant crossed with Milyang 23, Indica type) were established for Phenotyping and genomic analysis. STS markers in crop molecular Breeding laboratory. Additional STS markers for fine mapping were developed based on the Nipponbare genome sequence (http://rgp.dna.affrc.go.jp/blast/runblast.html). All F2 generations showed the segregation of normal plants and mutant following a ratio of 3:1 suggesting the mutant phenotype is caused by a single recessive gene. Initial BSA test made using STS markers confirmed the mutant gene is found in the long arm of chromosome 8. Panicle tip mutant gene, pnt has pleotropic effect which has been manifested in significant reduction of tiller development starting from late stage of vegetative growth and pronounced effect on possession of stay green nature of the rice during the vegetative stage of development. The only significant difference observed within panicle traits is the number of spikelet on primary branch and spikelet fertility. The first primary branch which contain aborted spikelet and elongated distance between spikelet is the most affected structure in the panicle.

The number of spikelets per panicle in rice is determined by characters of the panicle such as the number of primary branches (PB) and secondary branches (SB) and panicle length (PL). It is a quantitative traits controlled by several genes. In this study, the nucleotide polymorphism and haplotype diversity of coding region of genes related to number of spikelets per panicle (SPP), including APO1, APO2, FON1, DEP1, GN1a, GHD8, HD1, and SP1, were analyzed using 45 varieties which showed significant phenotypic variations for PL, PB, SB and SPP. Significant correlations were observed among all the panicle traits. A total of 151 polymorphisms, including 114 SNPs and 26 indels were detected in coding region of 8 genes which constructed 52 haplotypes. Neutrality tests revealed that population subdivision event or balancing selection occurred in locus of APO2, FON1, and HD1 whereas no significant deviation from neutrality was detected in the other genes, suggesting a neutral evolution. Based on the results of GLM association analysis, 34 polymorphic sites in 6 genes were significantly related with the 4 panicle related-traits.

The spikelet number per panicle (SPP) in rice is a quantitative trait controlled by numerous genes. To identify the alleles of these genes, we conducted sequencing of coding region or UTR of 13 genes which are known for controlling SPP trait, subjected to 48 rice cultivars covering 27 Indica, 17Japonica, and 4 Tongil types. The genes were EP3(ERECT PANICLE 3), RCN1(REDUCED CULM NUMBER 1), RCN2(REDUCED CULM NUMBER 2), FZP(FRIZZY PANICLE), LAX1(LAX PANICLE 1), MOC1(MONOCULM 1) APO1(ABERRANT PANICLE ORGANIZATION 1), APO2(ABERRANT PANICLE ORGANIZATION 2), DEP1(DENSE AND ERECT PANICLE 1), FON1(FLORAL ORGAN NUMBER 1), GHD8(GRAIN NUMBER, PLANT HEIGHT, AND HEADING DATE 8), GN1A(GRAIN NUMBER 1A), and HD1(HEADING DATE1). As a result, 1 synonymous SNP was found in EP3, RCN1 and RCN2. In LAX1 and MOC1, 1 non-synonymous SNP was identified. But none of SNP was found from the coding region of FZP. Moreover, 3, 6, 7, 8, 9 and 10 alleles were detected in APO1 and APO2, FON1, GHD8, GN1A, DEP1, and HD1 respectively. The multiple regression analysis revealed that GHD8, DEP1 and HD1 had strong effects on spikelet number of primary branch. In addition, HD1 had strong effects on spikelet number of secondary branch, and for total spikelet number per panicle as well. This work was supported by a grant from the Next-Generation BioGreen 21 Program (Plant Molecular Breeding Center No. PJ008125), Rural Development Administration, Republic of Korea.

New QTLs were identified for high grain yield with long panicle in rice. A total of 137 F15 recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between Dasanbyeo (Tongil) and TR22183 (japonica), together with the parents were evaluated for 16 agronomic traits at IRRI in dry and wet seasons under different phosphorus (P) and irrigation conditions. A linkage map was constructed using 236 polymorphic markers in 384-plex Bead Xpress indica-japonica single nucleotide polymorphism (SNP) platform. P and water effects were significant in both wet and dry seasons. Both parents and RILs showed varying degree of sensitivities to scarcities in water and phosphorus in terms of panicle length. Collocating with 20 yield-related QTLs, the panicle QTLs on chromosomes 1 (pl01) ,2 (pl02), 9 (pl09), and 11 (pl11) under low P and rainfed conditions were identified. RILs with TR22183 allele at pl11 showed longer panicle length under low P input rainfed condition in dry and wet seasons. The whole-genome sequences of the two varieties are being compared to design the molecular markers for fine-mapping and candidate gene identification. Based on Nipponbare MSU 7.0 annotation, a total of 1464 genes with predicted function were identified within the four QTL regions. Candidate genes identified in other studies for QTLs under low P and water conditions, such as calmodulin and dehydrin genes, were targeted for designing molecular markers for fine-mapping and expression analysis. Pyramiding the panicle length QTLs correlating with yield QTLs will provide an opportunity of improving yield traits.

본 연구는 벼의 출수 후 일수에 따라 수발아 양상을 조사하고 수발아 피해가 발생할 수 있는 시기를 예측하여 수발아 방제를 위한 기초자료를 얻고자 수행하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 벼 등숙기간 중 호품벼는 출수 후 20일, 신동진벼는 출수 후 30일부터 수발아 조건이 충족되면 발아가 시작되었으며, 50% 이상의 종자가 발아력을 갖는 시기는 호품벼가 약 35일, 신동진벼가 약 45일이었고, 출수 후 50일에는 두 품종에서 모두 80% 이상의 종자가 발아하였다. 2. 한 이삭 내에서 종자의 위치에 따른 수발아의 순서는 상위부 > 중위부 > 하위부 순으로 나타났으며 지경별로는 2차 지경보다는 1차 지경의 것이 높게 나타났다. 3. 수발아 검정 시 미발아된 종자는 배의 미숙, 종자휴면, 종자의 등숙불량 (불완전립)이 원인인 것으로 판단되었다. 4. 출수 후 30~45일의 등숙중기에 신동진벼는 호품벼보다 종자 휴면성이 높았다.

The time of panicle initiation change by transplanting date, and this change is affected by heading ecotype and seedling age. So we assessed the variations of panicle initiation, spikelet differentiation and heading date affected by transplanting dates, rice cultivars and seedling ages. And we compared the growth durations and meterological factors between chief growth stages. The differences of growth duration from transplanting date to spikelet differentiation by seedling age were 1~3 days in all transplanting of Unkwang, but it increased to 4 days in Hwayeong transplanting on May 1 and June 30, and Nampyeong transplanting on June 30. The growth durations from panicle initiation to heading of Unkwang and Hwayeong increased until transplanting time by May 31, and decreased thereafter. The growth durations of Nampyeong increased in transplanting on May 16 and May 31. In each transplanting, mean temperature of 30 days after heading was highest in early transplanting, but sunshine hours in the period were highest in transplanting on June 30 in Unkwang, in transplanting on June 15 in Hwayeong, and higher in transplanting on May 31 and June 15 in Nampyeong. The growth duration between spikelet differentiation and heading showed variation according to rice cultivars and transplanting date, Those were 22~26 days in Unkwang, 21~27 days in Hwayeong and 21~28 days in Nampyeong.

The architecture of rice panicle is primarily determined by the arrangement of branches and spikelets, and it directly affects grain yield. We identified a mutant for panicle apical abortion from a japonica cultivar Hwacheongbyeo treated with N-methyl-N-nitrosourea. Under normal growth conditions, the mutant had multiple abnormal phenotypes, such as a slight reduction in plant height, narrow and dark green leaf blades, and small erect panicles with clear panicle apical abortion compared to the wild-type plants. Genetic analysis revealed that the panicle apical abortion was controlled by a single recessive gene, which is tentatively designated as paa. The paa gene was fine mapped at an interval of 71 kb flanked by STS markers aptn3 and S6685-1 at the long arm of chromosome 4. Sequence analysis of the candidate genes within the delimited region showed a single base-pair change corresponding to an amino acid substitution from glycine to glutamic acid. We expect that the paa gene will be a clue to uncover the molecular mechanism of panicle apical abortion and to maintain the panicle identity for grain yield in rice breeding programs.