포도 신품종 육성에서 내한성 계통의 조기 선발을 위하여, 다양한 품종을 대상으로 randomly amplified polymorphic DNA(RAPD)를 수행하고, 그 결과를 바탕으로‘Campbell Early’x ‘Kaiji’, ‘Golden Muscat’x‘Tamnara’,‘Campbell Early’x‘Neo Muscat’와‘Alden’x‘Kaiji’의 포도교배조합 실생계통을 이용하여 내한성 관련 sequence characterized amplified region(SCAR) 분자표지를 개발하였다. 400여개의 primer를 사용하여 bulk집단에서의 RAPD 분석을 통해서 6개의 UBC random primer를 최종적으로 선발하였고, RAPD 산물을 클로닝한 후 염기서열을 분석하였다. 6개의 SCAR primer (UBC123-428, UBC196-353, UBC221-503, UBC317-800, UBC342-500, UBC344-451)를 제작하고 교배조합 실생에 재검정한 결과 내한성과 관련한 특이밴드를 확인할 수 있었다. 포도나무의 내한성과 관련한 특이적인 밴드출현양상은 수피의 탄수화물함량, 전해질전도도, 포장에서의 신초생존율과 유사한 양상을 보였다. 본 연구에서 개발한 SCAR marker는 포도의 염색체상에서 위치를 확인할 수 있었으며, 그 주변에는 주로 cytochrome P450, glutathione S-transferase, leucine-rich repeat, pleiotropic drug resistance 12, ribosomal protein 등의 유전자가 분포하였다. 본 연구에서 개발된 포도 내한성 관련 SCAR marker는 내한성 포도 품종의 조기선발과 육종효율 증진에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Nilaparvata lugens Stål is one of the important migratory pests of rice paddy fields in Korea. Resistance levels to nine insecticides were monitored in 12 local strains and correlation analysis was conducted to determine cross-resistance relationships among the tested insecticides. The local strains revealed 1.3- to 28.0-, 1.6- to 6.0-, 2.8- to 237.0-, 0.6- to 0.9-, and 0.7- to 1.3-fold resistance to carbamates, organophosphates, neonicotinoids, fipronil and etofenprox, respectively. Organophosphates revealed moderate correlations with benzofuranyl methylcarbamate (r = 0.566 - 0.614, p > 0.01). Three neonicotinoids were not correlated each other, but imidacloprid and clothianidin were moderately correlated with several benzofuranyl methylcarbamate and organophosphate insecticides (r = 0.590 - 0.705, p > 0.05), indicating that unknown common factors (such as detoxification enzymes) might contribute to resistance to both insecticides. Fipronil and etofenprox exhibited low levels of resistance and cross-resistance with other insecticides, suggesting their potential as an effective insecticide for field application. Resistance level monitoring and correlation analysis would be valuable for the selection of appropriate insecticides to control insecticide-resistant N. lugenes, a typical migratory pest in Korea.

2009~2011년 동안 국내 주요 배추 재배지 5개 지역(평창, 홍천, 봉화, 무주, 제주)에서 살충제에 대한 복숭아혹진딧물의 저항성 발달 정도를 조사하고, 야외 개체군에 적용 가능한 살충제 저항성 마커를 개발하기 위해 본 연구를 수행하였다. 조사된 5개 지역 개체군 모두 여러 살충제 종류에 대하여 다양한 저항성을 보였다. 다양한 저항성을 보인 5개 지역 야외 개체군으로부터 여라 살충제에 대하여 복합적으로 저항성을 보이는 복합저항성 계통(MR)을 선발하였고, 이 MR과 모든 지역 채집 개체군에 대해 등전점전기영동과 정량염기서열분석(quantitative sequencing, QS)을 통하여 에스터레이즈 과발현과 살충제 작용점 내 돌연변이를 확인하였다. MR을 포함한 모든 야외 개체군에서 에스터레이즈의 과발현과 아세틸콜린에스터레이즈 1 유전자(ace1)의 StoF 돌연변이를 확인할 수 있었다. 넉다운 저항성 돌연변이로 잘 알려진 파라 타입 나트륨 채널 유전자(para)의 LtoF 돌연변이는 모든 지역 채집 개체군은 물론 비펜스린에 대해 3,461배 저항성을 보이는 MR에서도 발견되지 않았다. 그 외에 MtoL 돌연변이를 발견하였는데, 생물검정 결과 저항성 수준과 돌연변이 발생 빈도가 일치하였다. 따라서 생물검정 대신, 이러한 분자 마커를 활용 한다면 더 효율적으로 살충제 저항성 평가가 가능할 것이다. 이러한 분자 마커들(ace1의 StoF, para의 MtoL)은 정량염기서열분석, PCR amplification of specific alleles (PASA) 등의 진단 방법에 쉽게 응용이 가능 하고, 이러한 방법은 야외 복숭아혹진딧물 저항성 관리에 적용이 가능 할 것이다.

경북 영양지역 재래종인 수비초와 칠성초, 청도지역 재래종인 풍각초에 역병 저항성을 도입하여 육성한 계통, 이중 하나에 바이러스 저항성을 도입하기 위하여 육성한 계통, 풍각 재래종에서 선발한 역병 저항성 계통의 역병에 대한 저항성을 유묘접종으로 다시 평가하였다. 육성계통들은 모두 역병에 고도의 저항성을 나타내었으며, 풍각재래(KC268)에서 선발한 계통들은 중도의 저항성을 나타내었다. 선발개체들을 옥외 묘상에 심고 그 위에 방충망을 씌워 종자를 증식 채종하였다. 이틀의 육종적 활용방안에 대하여 논하였다.

화학적 group이 다른 5가지 살충제에 대하여 배추좀나방의 약제저항성 발달과 교차저항성은 다양하게 나타났다. 배추좀나방의 약제저항성 발달은 prothiophos에 대해 4세대 도태하였을 때 5.1배의 낮은 저항성 수준을 보였으나 8세대 도태하였을 때는 14.3배의 저항성 수준을 보였다. Cartap hydrochlodise에 대해서는 4세대 도태시켰을 때 4.2배, 8세대 도태시켰을 때 9.1배로 다른 약제계통에 비해 저항성이 낮게 유발된 반면, triflumuron은 4세대 도태시에는 17.2배, 8세대 도태시켰을 때 37.4배로 다른 약제에 비하여 높은 저항성 수준을 보였다. Lambda cyhalothrin 에 대해서는 4세대 대 4.7배 낮은 저항성 수준을 보였으나 8세대에서는 29.1배로 높은 저항성 수준을 보였다. B. thuringensis 대해서는 4세대 때 4.3배로 낮은 수준의 저항성 수준을 보였으나 8세대에서는 24.1배의 높은 저항성 수준을 보였다. 따라서 약종이나 약제의 특성에 따라 저항성 발달속도나 양상이 달리 나타났다. 배추좀나방에 대해 prothiophos로 누대 선발한 것의 교차저항성은 cartap hydrochlodise 가 5.5배로 낮은 수준의 교차저항성을 보였고, BT제, triflumuron, lambda cyhalothrin 에 대해서는 각각 2.8, 2.3, 1.3배로 비교차 저항성을 보였다. Cartap hydrochlodise 도태 계통은 lambda cyhalothrin에 대해서는 19.9배의 높은 수준의 교차저항성을 보였으나. 다른 계통의 약제에 대해서는 2.2~3.4배로 비교차 저항성을 보였다. Triflumuron 도태개체군은 다른 계통의 약제에 대하여 1.4~4.9배로 낮은 교차저항성을 보였다. Lambda cyhalothrin 도태 개체군은 cartap hydrochlodise에 대해서 9.1의 교차저항성 수준을 보였고, prothiophos에 대해서는 5.2배의 낮은 교차저항성을 보였고, 다른 계총의 약제 대해서는 2.5~2.6배로 비교차 저항성을 보였다. BT제로 도태한 개체군은 BT제에 대해서는 24배로 높은 저항성을 보였지만, 다른 계통의 약제에서는 1.1~2.0배로 비교차 저항성을 보였다.

This research was conducted to evaluate methods of enhancing the waterlogging resistance of soybean plant. Thus, we applied seven types of plant growth regulators (PGRs) to soybean plants and exposed them to waterlogged conditions for a total of 14 days. To evaluate stress resistance, we monitored plant growth characteristics data such as height, chlorophyll content, and chlorophyll fluorescence for 28 days after the initial waterlogging (14 days under waterlogging conditions and 14 days after waterlogging). According to the results, plant height was significantly increased by gibberellin A4 (GA4) treatment compared to the control treatment and waterlogging-only treatment. However, we could not detect plant height owing to plant death when we applied abscisic acid (ABA). Except for GA4 and ABA treatments, plant heights slightly decreased in all treatments compared to the waterlogging-only treatment. The chlorophyll content and chlorophyll fluorescence showed a similar tendency among PGR treatments. The chlorophyll content and chlorophyll fluorescence were significantly increased by ethephon and kinetin treatments 28 days after waterlogging compared to the waterlogging-only treatment. Consequently, kinetin and ethephon treatments induced more resistant phenotypes in soybean plants during or after exposure to waterlogging conditions.

Four bacterial blight resistance genes, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, pyramid elite japonica rice lines were developed for enhancing the resistance of rice against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Korea. Seven doubled haploid (RDL1-7) and ten F6 lines (RPL1-10) having Xa1+Xa3+xa5+Xa21 which were derived from the cross between Ilmi, high grain quality japonica rice cultivar carrying Xa1, and Iksan575, elite line carrying Xa3+xa5+Xa21, were developed using marker-assisted selection for resistance genes and phenotypic selection for bacterial blight resistance and agronomic traits. Among resistance genes combinations in F2 population, four resistance genes combination, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, showed the highest resistance and conferred the enhanced resistance than three genes combination, Xa3+xa5+Xa21. Four genes pyramid lines (RDL and RPL) showed broad-spectrum resistant against 16 Korean bacterial blight isolates and the yield and quality of the lines did not alter by the inoculation of K3a, the most virulent race in Korea. In addition, these lines had excellent plant type and exhibited more enhanced yield than previously developed resistant cultivars. Four bacterial blight resistance genes combination, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, was efficient and promising combination and developed lines with four genes could be useful materials and will be applied to the breeding programs for enhancing the resistance of japonica rice against bacterial blight.

본 연구에서는 관행의 교배육종과 DNA 마커를 이용한 MAS의 접목을 통하여 벼멸구 저항성과 관련된 단점을 보완하고, 효율적으로 도열병, 줄무늬잎마름병, 흰잎마름병, 벼멸구, 끝동매미충 저항성이 집적된 복합내병충성 우량계통을 육성하고자 수행하였다. 교배모본으로는 완전미율이 높고, 끝동매미충에 저항성인 '남평'과 단간이면서 흰잎마름병에 저항성인 '주남'을 반복친으로 사용하였고, 벼멸구저항성 유전자 Bph1을 가지고 있지만 간장이 크고 재배안전성이 미흡한

신강은 콩나물 적성이 뛰어나고 농업형질이 우수하나 콩모자이크병에 약한 소원콩을 반복친으로, 콩모자이크병 저항성 유전자 Rsv3을 보유한 L29를 일회친으로 사용하여 육성된 품종이다. 육성기간의 단축을 위하여 분자표지선발법을 사용하여 목표유전자의 도입과 반복친의 회복정도를 신속히 확인함으로써 품종 개발에 소요되는 기간을 7년으로 단축하였다. 신강의 주요 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 유한신육형이며, 꽃색은 자색이고 엽형은 피침형이다. 입형은 구형이고

본 연구에서는 벼멸구 저항성 개통 육성과정 중에 수행한 PS와 MAS system간의 선발 효율을 정확성, 소요시간, 소요비용 등의 요인으로 비교･분석함으로써 MAS system의 선발 효율을 제시하고, 이를 이용하여 효과적인 MAS system을 구축하고 실용화하기 위한 방안을 제시하였다. DNA marker를 이용하여 벼멸구 저항성 개체를 선발하고 MAS 체제를 확립하기 위하여 ‘삼강/낙동’ 조합의 F2집단, RIL(F6), DH집단, 여교잡집단(BC6F5)을 대상으로 PS와 marker 검정을 병행하여 두 검정 방법 간에 각 잡종집단 및 세대별 저항성과 감수성 계통(개체)의 비율을 비교한 바 95%이상 일치하였다. MAS 체제와 PS간의 선발효율을 비교한 바 MAS는 PS에 비해 약 32%의 비용이 절감되었고, 검정에 소요되는 기간도 기존의 PS에서는 30일인데 비해 MAS에서는 7일로 크게 단축되었다. 이 결과를 바탕으로 MAS에 의한 벼멸구 저항성 계통 선발 체계를 확립 할 수 있었다.

자포니카형 품종에서 벼멸구 저항성 육종의 효율을 향상시키고자 '삼강벼'/'낙동벼' BC5F5 세대의 여교잡집단(SNBIL)에서 개발된 DNA marker RM28493에 대하여 활용성을 검토한 결과는 아래와 같다. 1. 벼멸구 저항성 유전자 Bph1의 근동질 유전자 계통인 SNBIL61과 감수성인 주남벼가 교배된 약배양 집단에서 RM28493은 벼멸구 저항성 생물검정 성적과 일치하였다. 2. RM28493은 다양한 유전자원에서 벼멸구 저항성 유전자인 B