Brassica rapa is one of the most valuable vegetable crops worldwide. Cultivated varieties of B. rapa exhibit diverse developmental and morphological appearances, which includes important vegetables, oilseeds, and fodder crops. In this study, various phenotypes of recombinant inbred lines (RILs) of B. rapa were investigated, including their responses to five different pathogenic Botrytis cinerea isolates, responses to aphid and thrips during flowering stages, days to flowering, and plant heights. Responses of 113 RILs to five different B. cinerea isolates showed variations, suggesting that genetic factors controlling resistance or tolerance against each isolate were dependent on isolate/genotype pairs. Correlation analysis was performed to understand the nature of genetic factors and the relationship among these phenotypes. Although high levels of correlation were not detected between phenotypes assessed in this study, statistically significant correlation was detected for several combinations. Significant positive correlations were found for different B. cinerea isolates, supporting that certain levels of commonality could exist in genetic components controlling resistance against different B. cinerea isolates. Based on correlation analysis using numbers of insects counted on plants, it was speculated that genetic factors responsible for aphid tolerance or repellence might be also involved in the response against thrips. Relationship between vegetative growth and tolerance against B. cinereal or insects is rather more complicated. However, it was observed that shorter plants appeared to have a certain level of tolerance or repellence against both aphids and thrips. Data presented in this study could be used to assist further genetic studies and breeding efforts to obtain Botritis and insect resistance for B. rapa.

The rice recombinant inbred lines derived from Milyang23 and Gihobyeo cross were used in genetic mapping and QTL analysis studies. In this study, we developed a new 101 CAPS markers based on the SNPs in the whole genome region between these varieties. As a result, the total genetic distance and average distances were 1,696.97 cM and 3.64 cM, respectively. In comparison to the distance of the previous genetic map constructed based on 365 DNA markers, the new genetic map was found to have a decreased distance. The map was applied for the detection of QTLs on all seven traits relevant to diameter of stem internode, length of culms, length of panicles and the number of panicles including the correlation analysis between each trait. The QTLs results were similar to the report in previous studies, whereas the distance between the markers was narrowed and accuracy increased with the addition of 101 CAPS markers. A total of 9 new QTLs were detected for stem internode traits. Among them, qI1D-6 had higher LOD of 5.1 and phenotype variation of 50.92%. In this experiment, a molecular map was constructed with CAPS markers using next generation sequencing showing high accuracy for markers and QTLs. In the future, developing more accurate QTL information on stem internode diameters with various agriculturally important traits will be possible for further rice breeding.

Understanding how crops interact with their environments is increasingly important in breeding program, especially in light of highly anticipated climate changes. A total of 150 recombinant inbred lines (RILs) of F12 generation derived from Dasanbyeo (Indica) x TR22183 (Japonica) were evaluated at Suwon 2010, Shanghai 2010, IRRI 2010 wet season, Suwon 2011, Shanghai 2011, IRRI 2011 dry season, and IRRI 2011 wet season as a total of seven diverse environments. Traits evaluation included eight important agronomical traits such as days to heading (DTH), culm length (CL), panicle length (PL), panicle number per plant (PN), spikelet number per panicle (SN), spikelet fertility (SF), 100-grain weight (GW), and grain yield (GY). As a result of genotyping using 384-plex GoldenGate oligo pool assay (OPA) set (RiceOPA3.1), the linkage map for 235 SNP markers covering a total of 926.53 cM with an average interval of 4.01 cM was constructed and a total of 44 main-effect quantitative trait loci (QTL)s and 35 QTLs by environment interaction (QEI) were detected for all eight traits using single environment and multi-environments analysis, respectively. Of these, fourteen putative QTLs for DTH, CL, PN, SN, GW and GY found in single environment analysis had the similar position to QEI for those traits, suggesting that these same QTLs from both single-and multi-environments are major and stable for certain traits. To the best of our knowledge, 12 QTLs consisted of four QTLs for CL (qCL2, qCL8.1, qCL8.2, and qCL8.3), six QTLs for GW (qGW3.1, qGW3.2, qGW7, qGW8, qGW10.1, and qGW10.2), one QTL for GY (qGY3) and one for SF (qSF4) out of 44 QTLs obtained from single environment analysis were considered to be novel since no overlapping QTL was reported from previous studies. In addition, 12 out of 35 QTLs obtained from multi-environments analysis were also novel.

The Korean people consume a lot of hot peppers. Despite its popularity and importance, genetic mechanism determining the content of capsaicinoid has not been understood yet. Since the inheritance of capsaicinoid content is thought to be controlled by quantitative trait loci (QTLs), a well-constructed genetic population and well-organized approach method to study genetic inheritance are required. Here we show the scheme to find the QTLs controlling capsaicinoid content using a recombinant inbred lines (RILs) obtained from a cross between C. annuum, Perennial and C. annuum, Dempsey. We measured capsaicinoid contents of each line for QTL analysis. In addition, total 24 qualitative and quantitative traits of RILs were phenotyped. Phenotyping data can be used to construct another QTL map controlling agricultural trait. An ultra high density linkage map constructed by sequencing RILs will used for QTL nalaysis. We are expecting that this study will be useful to breed high-quality and pungent pepper cultivars by molecular breeding method.

고령화 사회로 접어들면서 만성 신부전증 환자는 증가되고 있으며, 저단백질 식품에 대한 수요도 증가되고 있다. 중국173/주남벼 재조합 집단을 이용하여 저Glutelin 고품질 벼 품종개발의 육종효율 증진을 위해 DNA마커의 이용성을 검토하였으며, 밥맛향상을 위해 미질관련 형질들과 상관분석을 수행하였다. 중국173호/주남벼 재조합 집단에서 SDS PAGE결과 얻어진 저Glutelin 표현형과 functional DNA marker의 유전자형이 일치하여 DNA marker를 이용한 선발이 가능함을 확인하였다. 밥맛향상을 위해 미질관련 형질들과 상관분석을 수행한 결과, 윤기값과 Amylose 함량은 유의한 부의 상관을 나타내었으며, 단백질 함량은 윤기값에 많은 영향을 미치지 않았다. 반면, 단백질 조성에 따른 저Glutelin 계통군과 정상계통군의 비교에서 저Glutelin 계통군은 정상군에 비해 유의하게 윤기값이 낮았으며, 저Glutelin-저Amylose 계통군과 정상계통군은 대등한 윤기값을 유지하였다. 따라서 고품질 저Glutelin 품종개발을 위해 저Amylose 유전자의 활용이 바람직한 것으로 판단되었다. 이들 분석결과와 주요 농업적 특성을 고려하여 저Glutelin-저Amylose인 유망계통 밀양262호를 육성하였으며, 금후 고품질 저Glutelin 품종개발에 활용될 것으로 기대된다.

BC1F7 RILs were cultivated and harvested in field. Two methods were adopted to classify ecotype of the RILs. First method was based on the seed length, width, length/width ratio, phenol reaction of the seed, and response to potassium chlorate of young seedling. Second was the classification using the polymorphism in SSR analysis. The results of UPGMA cluster analysis indicated that 168 RILs were classified into two ecotypes, 32 Japonica and 136 Tongil-type lines when first method was adopted. When second method was adopted, 35 and 99 lines among 134 RILs tested were belonged to Japonica and Tongil-type, respectively. The RILs belonged to same ecotype in both methods was 65.6% in Japonica, 91.9% in Tongil-type and 83.6 % in overall. The parents and BC1F7 RILs showed polymorphism in 20 among 21 RM primers used in SSR analysis. The proportion showing band pattern of each primer corresponded with ecotypes grouped by two methods ranged 29.7 to 99.1%. RM131, RM124, RM567, RM559, and RM348, which are located on chromosome 4, showed high proportion of correspondence over 94%. It was suggested that they would be used as molecular markers for rice ecotype classification. Japonica RILs grouped by two methods showed shorter grain length, no seed response to phenol solution and higher resistance to potassium chlorate solution in seedling stage compared with those of Tongil-type lines.

통일형인 밀양23호와 자포니카인 기호벼를 교잡한 재조합자식계통을 대상으로 품질관련 특성 변이를 살펴본 결과 공시계통들에 대한 품질 관련 형질들의 변이 분포는 매우 폭 넓고 다양했으며 대부분의 형질에서 연속적인 정규분포를 보였다. 조사된 형질간의 상관관계는 립의 두께에 대하여 립폭, 심백과 복백은 고도의 정의 상관관계를 나타냈으나 심백과 알카러 붕괴도는 고도의 부의 상관관계를 보였다. 단백질 함량과는 아밀로스, Mg/K 비율에서 고도의 부의 상관을 나타냈으며, K와 지방 함량과는 고도의 정의 상관을 보였다. 밥의 물리성에서는 딱딱한 정도를 나타내는 경도와 부착성, 탄력성, 검성, 저작성에서 고도의 정의 상관을 보였다.

본 연구는 저온에 민감한 밀양 23호를 모본으로 내냉성이 강한 Stejaree45호를 부본으로 교잡하여 육성한 175 RILs를 이용하여 내냉성 관련 형질들의 변이분포, 유전 통계량 및 상관 관계를 분석하였다. 조사된 형질 중 수당영화수, 적고, 출수지연일수, 간장단축율 및 영화수감소율은 정규분포에 가까운 연속변이 분포곡선을 보였으며, 모든 형질에서 양친의 범위를 벗어나는 초월분리현상을 보였다. 임실감소율과 수량감소율은 모본인 밀양 23호 쪽으로 일정하게 치우친 경향으로 저온에 민감한 쪽으로, 출수지연일수와 간장단축율은 부본인 Stejaree45 쪽으로 치우친 경향으로 내냉성이 증가되는 쪽으로 작용가가 큰 유전자가 관여하는 것으로 추정되었다. 내냉성 관련 형질들의 상관관계 중 수량감소율과 상관이 인정되었던 형질은 출수지연일수, 간장단축율, 이삭추출도 및 임실감소율이었고, 조사된 형질중 유전력이 60~% 이상으로 나타난 형질은 분얼기 적고, 임실감소율, 이삭추출도 였으며, 유전력이 40~% 이하로 낮았던 형질은 간장단축율, 영화수감소율 및 수량감소율이었다. 175 RILs 중에서 내냉성 관련 형질의 내냉성 정도가 부본인 Stejaree45수준이거나 그 이상의 내냉성 형질을 가진 것은 86계통으로, 1개의 내냉성 형질은 56계통 32.0~% 였고, 2개의 내냉성 형질은 25계통 14.3~% , 3개의 내냉성 형질은 4계통 2.3~% , 4개의 내냉성 형질은 1계통 밖에 없었으며, 그 이상의 내냉성 관련 형질을 가진 계통은 없었다.

M/G RIL 164계통과 그 유전자지도를 이용하여 지역에 따른 벼의 품질과 관련된 양적형질 유전자좌(QTL)를 분석한 결과를 보면 다음과 같다. M/G RIL 164계통의 지역에 따른 단백질함량, 아밀로오스 함량, 지방산함량 및 식미평가치에 있어 빈도분포는 정규분포에 가까운 연속변이를 보였으며, 양친의 범위를 벗어나는 초월분리 현상을 나타내었다. 또한 지역에 따라 품질형질의 분포범위의 폭이 다양하게 나타났으며, 단백질함량은 원주>익산>대구의 순으로, 아밀로오스함량, 지방산함량 및 식미평가치는 대구>익산>원주의 순으로 나타났다. 품질에 관련된 QTLs분석에 있어 단백질함량과 관련하여서는 8개의 QTLs를 확인하였으며, 1번 염색체에서 2개, 3번, 6번, 7번 염색체에서 각각 1개, 8번 염색체에서 3개의 QTLs를 확인할 수 있었으며, 이들 8개의 QTLs가 설명할 수 있는 표현형 변이는 6.0~~15.2~% 로 나타났다. 아밀로오스함량과 관련하여 6번 염색체에서 1개, 7번 염색체에서 2개의 QTLs를 확인하였다. 3개의 QTLs가 설명할 수 있는 표현형 변이는 7.3~~24.4~% 로 나타났다. 지방산함량과 관련하여서는 2번과 6번 염색체에서 각각 깨, 3번과 7번 염색체에서 각각 1개의 QTLs를 분석하였으며, 6개의 QTLs로 설명할 수 있는 표현형 변이는 5.5~~14.0~% 를 보였다. 식미평가치와 관련된 QTLs는 2번과 6번 염색체에서 각각 1개, 7번과 8번 염색체에서 각각 2개의 QTLs가 분석되었으며, 그 6개의 표현형 변이는 5.5~~10.3~% 로 나타났다.

벼 M/G RIL 162 계통에 대한 초기급속등숙율에 대한 이화학적특성 및 색차색도특성 변이에 대한 주성분분석 및 유전력분석의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초기급속등숙율이 41％ 이하인 계통군은 164계통중 74계통이었으며, 41∼60％의 계통군에는 32계통이 있었다. 또한, 초기급속등숙율이 빠른 계통군에 속하는 61∼80％사이에는 24계통이 있었으며, 초기급속등숙율이 매우 빠른 계통군으로 분류되는 81％ 이상인 계통은 32계통이 있었다. 2. 벼 M/G RIL 164계통에 대한 품종군별 이화학적특성을 보면, 초기급속등숙을이 40％ 이하인 계통군이 단백질 함량이 9.1％로 가장 높았으며, 지방산함량은 초기급속등숙율이 61∼80％의 계통군에서 26.5KOHmg/100g으로 가장 높게 나타났다. 또한, 곡립형태에 있어서 현미길이는 41∼60％사이의 초기급속등숙율을 보인 계통군이 5.40mm로 가장 짧았으며, 81％ 이상인 계통군이 1.80mm로 현미두께가 가장 두꺼웠으며, 현미의 형태를 나타내는 현미 길이/넓이 비에 있어서는 41∼60％사이의 계통군이 2.18로 나타났다. 3. 호화온도와 깊은 관련이 있는 알카리붕괴도에 있어서는 초기급속등숙율이 61∼80％사이가 3.40으로 가장 붕괴가 되지않는 계통군으로 나봤으며, 81％이상인 계통군은 4.31로서 붕괴가 가장 잘 되는 것으로 나타나 81％의 계통군이 호화온도가 낮은 것으로 나타났다. 4. 화학적특성, 색차색도특성 및 알카리붕괴도를 이용한 벼M/G RIL 164 계통에 대한 주성분분석의 결과 제 1주성분은 약 3.6개의 형질을 포함하고 있었으며, 제 2주성분은 약 2.1개의 형질을 포함하고 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 제 1주성분은 전체 변동에 대한 기여율은 약 36％이었으며, 제 4주성분까지의 전체 변동에 대한 누적 기여율은 86.4％로서 설명이 가능함을 알 수 있었다. 5. 벼 M/G RIL 164 계통의 품질평가치, 단백질함량, 아밀로오스함량, 지방산함량, 명도, a-value, b-value, 채도, 색상 및 알카리붕괴도 등의 형질에 대한 유전력 검정의 결과, 품질평가치의 유전력은 87.89％로 가장 높은 유전력을 나타내었으며, 단백질함량 ＞ 알카리붕괴도 ＞ 지방산함량 ＞ 아밀로오스함량 ＞ 색상 ＞ 명도 ＞ a-value ＞ b-value의 순으로 나타났으며, 채도의 유전력은 30.62％로 가장 낮음을 알 수 있었다.

A set of rice recombinant inbred lines was developed from a cross between a Tongil type variety, Nonganbyeo, and an indica variety, BG276, by the single seed descent method. The number of the lines in the population was 272. All the agronomic characters studied except ADV (alkali-digestion value) showed continuous variation among the RILs, implying that their inheritance mode should be quantitative. The patterns of the variation in the RILs were either normal or skewed distribution. ADVs of RILs were segregated into two groups with 1:1 ratio, indicating that ADVs in this KIL population might be controlled by one major gene. Transgressive variations were also observed in all characters. Heritability values of the characters varied from 0.488 in brown/rough rice ratio to 0.895 in alkali-digestion value. In the analysis of genotypic and phenotypic correlations, the character of yield was positively correlated with 8 different agronomic characters. The number of panicles per hill was negatively correlated with culm length, panicle length, and number of spikelets per panicle. Grain length was positively correlated with grain width, grain thickness, grain length/width ratio, white belly, ADV, and amylose. However, grain length/width ratio was negatively correlated with grain width. White core was also negatively correlated with white belly and ADV.