인디카 벼는 일조시간이 짧은 열대지역에서 주로 재배하며, 자포니카 벼는 일조시간이 긴 한국, 일본, 및 중국(동북부 지역)을 포함하는 온대지역에서 재배한다. 최근 동남아 열대지역에서 자포니카 쌀에 대한 수요가 증가함에 따라 농촌진흥청은 필리핀 국제미작연구소(IRRI)와 공동으로 열대지역에 적응하는 다수성 온대 자포니카 벼 품종을 개발하고 있다. 일반적으로 자포니카 벼를 단일조건인 열대지역에 재배하면 이앙 후 바로 개화가 촉진되어 극조기 출수가 유도된다. 따라서 열대지역에 적응하는 자포니카 벼를 개발하기 위해서는 단일조건에서도 충분히 생장한 후 출수를 하는 특성이 우선적으로 필요하다. 본 연구는 국내 자포니카형 벼 품종인 ‘일품’과 미국에서 육성한 인디카형 벼인 ‘Zenith’를 교배한 F9 RIL 180 계통을 이용하여 필리핀의 단일조건하에서 재배하면서 출수기에 관련한 양적형질유전자좌(QTL) 분석을 수행한 바, 그 결과는 다음 과 같다. 1. 단일조건하에서 출수일수(파종~출수)에 관여하는 2종의 QTL(qHD6-SD와 qHD6-LD)을 탐색하였다. 2. 정밀지도제작 결과 qHD6-SD와 qHD6-LD은 모두 6번 염색체 Hd1 유전자를 포함하는 98 kb 영역에 존재하는 동일한 QTL인 것으로 나타났다 3. 시험계통을 필리핀 단일 조건에서 재배하였을 때 qHD6- SD 또는 qHD6-LD에서 Zenith allele형을 보유한 계통들은 일 품 allele형을 가진 계통들 보다 출수일수가 평균 8일 정도 길었다. 3. 시험계통을 한국의 장일 조건에서 재배하였을 때 qHD6- SD 또는 qHD6-LD에서 Zenith allele형을 보유한 계통들은 일품 allele형을 가진 계통들보다 출수일수가 평균 8일 정도 짧 았다. 4. 이러한 특성은 기존에 보고된 Hd1 유전자의 특성과 유사하여 qHD6-SD 및 qHD6-LD 은 Hd1 유전자일 가능성이 높은 것으로 나타났으며, 본 시험에서 사용한 Zenith는 nonfunctional Hd1 allele을 보유하는 것으로 추정되었다. 5. 이러한 결과를 통해 열대지역에 적응하는 자포니카 벼 육종연구에서 극조기 출수를 방지하고 충분한 출수일수를 확보하여 수량을 높이기 위해서는 인디카 벼가 주로 보유하고 있는 non-functional Hd1 allele을 반드시 도입해야 함을 재확인 하였다.

In the tropics (Southeast Asian countries), indica rice is more common than japonica. Japonica rice is mainly cultivated in temperate regions, including Korea, Japan, and China (northeast regions) due to its poor adaptation to tropical areas. To develop tropically-adapted high-yielding japonica rice, breeders should overcome the challenges, including extremely early flowering, low biomass accumulation, and inferior panicle traits. This study investigated 180 F9 recombinant inbred lines (RILs) developed from a cross between Ilpum (temperate japonica) and Zenith (indica) as a case population to identify quantitative trait loci (QTLs) that influence the said traits. Here we identified two major QTLs, qHD6-SD and qHD6- LD, conferring days to heading under short day (SD) and long day (LD) conditions, respectively. Finer mapping revealed that both qHD6-SD and qHD6-LD located in the similar 98 kb region harbored the Hd1 gene. Days to heading in the RILs harboring the Zenith allele type of qHD6-SD under SD conditions were significantly longer than those in the RILs harboring the Ilpum allele type. On the contrary, days to heading in the RILs harboring the Zenith allele type of qHD6-SD under LD conditions were significantly shorter than those in the RILs harboring the Ilpum allele type. This bi-functionality of qHD6-SD upon heading strongly support the claim that both qHD6-SD and qHD6-LD might be the Hd1 gene. Our findings further support the claim that the functional allele type of Hd1 gene delays long-day heading and promotes extremely early short-day heading. Therefore, a non-functional Hd1 type is critical to tropical adaptation of japonica rice since it delays the heading date, which is essential to attain prolonged vegetative state in order to achieve optimum biomass, increased spikelet number, and grain filling capacity.

ABSTRACT
INTRODUCTION
METHODS
    Plant material and crop establishment
    Measurement of flowering time and panicle traits,and statistical analysis
    DNA extraction and polymerase chain reaction
    QTL identification for heading date
    Development of InDel markers near the qHD6-SD
RESULTS
    Days to heading of the parental rice varieties
    QTL analysis and mapping of heading date using180 F2:9 RILs
    Secondary QTL analysis and sequence analysis ofHd1 gene
    Effects of qHD6-SD on days to heading and spikeletdevelopment
DISCUSSION
적 요
REFERENCES

• Maurene Bombay(필리핀 국제미작연구소)
• Sais-Beul Lee(농촌진흥청 국립식량과학원) | 이샛별
• Myrish Pacleb(필리핀 국제미작연구소)
• Sumin Jo(농촌진흥청 국립식량과학원) | 조수민
• Ji-Youn Lee(농촌진흥청 국립식량과학원) | 이지윤
• Jun-Hyeon Cho(농촌진흥청 국립식량과학원) | 조준현
• Jong-Hee Lee(농촌진흥청 국립식량과학원) | 이종희
• Ju-Won Kang(농촌진흥청 국립식량과학원) | 강주원
• Sung-Ryul Kim(필리핀 국제미작연구소) | 김성률
• Jae-Sung Lee(필리핀 국제미작연구소) | 이재성
• Il-Ryong Choi(필리핀 국제미작연구소) | 최일룡
• Jeom-Ho Lee(농촌진흥청 국립식량과학원) | 이점호
• Jong-Min Ko(농촌진흥청 국립식량과학원) | 고종민
• Dong-Soo Park(농촌진흥청 국립식량과학원) | 박동수 Corresponding author