동아시아 재래종 밀(Triticum aestivum L.) 유전자원의 고분자 글루테닌 조성과 숙기 특성 평가 (Evaluation of East Asian Landrace Wheat Revealed by High Molecular Weight Glutenin and Maturity Period)

서지정보

· 발행기관 : 한국육종학회
· 수록지 정보 : 한국육종학회지 / 47권 / 3호 / 264 ~ 275페이지
· 저자명 : 이수경, 최유미, 현도윤, 이명철, 오세종, 고호철, 허온숙, 정연주

초록

본 연구는 국립농업과학원 농업유전자원센터와 일본 NIAS 가 보유하고 있는 밀 유전자원 중 한국, 일본, 중국원산 밀 재래종 유전자원 486자원을 대상으로, 국내 적응성판별을 위한성숙기 특성과 제빵 특성평가를 위하여 분자마커와 SDS-PAGE 를 이용하여 고분자글루테닌 조성을 분석하였으며, 또한 이에대한 원산지별 유전적 다양성을 조사하고 유용자원을 선발하였다. 결과는 다음과 같다. 첫째, SDS-PAGE와 DNA marker 를 이용한 고분자글루테닌 분석결과 기존의 보고와 조성패턴이 일치하는 자원은 전체의 381자원으로 78.6%이고, 이중24자원은(5.6%)는 재래종 유전자원 특성상 불균일성으로 인해 한 allele에 중첩된 band pattern을 보이는 자원이었으며, 13자원(3.2%)은 기존보고에서 볼 수 없는 새로운 band pattern 을 보이는 자원으로 비슷한 유형별로 그룹화해 추후 DNA sequencing 분석이 필요할 것으로 생각된다. 둘째, 한국과 일본 자원의 경우 Glu-A1과 Glu-B1 locus에서 Glu-A1c (null) 와 Glu-B1b (7+8) allele이 가장 높은 빈도를 보였으나, 중국자원의 경우 Glu-A1a (2 * )와 Glu-B1c (7 * +9)가 가장 높은 빈도를 보여 그 양상이 달랐다. 셋째, Glu-B1d (6+8)과Glu-B1e (20), Glu-D1b(3+12), Glu-D1c(4+12)는 한국자원만 가지고 있는 특이 allele이었고, Glu-B1f (13+16)과Glu-D1e (2+10)의 경우 오직 중국자원만 가지고 있는 독특한 allele로서 원산지별로 고유한 allele이 존재하였다. 넷째, 고분자 글루테닌 subunit 조합을 기준으로 하여 PIC 및UPGMA 분석을 통해 유전적 다양성을 분석한 결과 중국자원(PIC value 0.53)의 경우 한국, 일본 자원(PIC value 0.35) 보다 유전적 다양성이 높은 것으로 나타났다. 또한 UPGMA tree상 한국, 일본의 유전자원 대부분이 Group I 에 속하는것과 달리 중국자원의 대부분은 GroupⅡ에 속해 양국과는구별되는 특성을 보였다. 다섯째, 총 291자원에 대한 Glu-1점수평가를 실시한 결과, 총 26자원이 10점 만점 자원이었다.
이중 중국원산 자원이 23자원, 한국원산 자원은 3자원이었다.
선호되는 allele인 Glu-D1d를 가진 자원은 만점 자원을 제외하고 총 16점이 있었다. 또한 전체 자원 중에는 6점의 자원이147자원으로 가장 많았고, 8점 이상의 비교적 우수한 조성의자원은 84자원이었다. 여섯째, 선발된 만점 자원의 출수기, 성숙기를 조사한 결과, 6월 상순 이전에 성숙한 자원은 16자원으로 특히 이중 3자원(K151847, K151865, K151962)은 극조숙성인 국내품종들의 숙기와 비슷한 5월 하순 성숙해 특히 이용가능성이 높을 것으로 기대된다.

영어초록

This study is to raise the utilization of genetic resources of wheat (Triticum aestivum L.) landrace from East Asia (Korea, Japan, and China) by evaluating genetic variation related to end use quality concerned to bread making quality and early maturity, two very important characteristics of Korean wheat cropping system. To clarify the allelic variation of Glu-1 loci which decides HMW glutenin subunit composition, SDS-PAGE and DNA marker analysis were conducted by using 485 East Asian landrace wheat accessions in National Agrobiodiversity Center, RDA and NIAS genebank. And useful accessions getting full mark of glu-1 score and early maturity were selected to enhance the utilization of genetic resources to Korean wheat breeding.
In this study, wheats from China showed the distinct characteristic. Whereas Glu-A1c (null) and Glu-B1b (7+8) allele are the most frequent in Korean and Japanese accessions, Glu-A1a (2*) and Glu-B1c (7*+9) are the most in Chinese accessions. When it comes to unique composition, Glu-B1f (13+16) and Glu-D1e (2+10) subunits are only in Chinese resources. Glu-B1d (6+8), Glu-B1e (20), Glu-D1b (7+8), and Glu-D1c (4+1) subunits are only in Korean resources. The accessions from China also has high PIC value (0.53) compared to ones from Korea (0.35) and Japan (0.35). Grouping by UPGMA analysis of combination of Glu-1 allele, most accessions from Korea and Japan are in the same group, but most Chinese ones were distinguished as the distinctive group. The evaluation of bread baking quality by Glu-1 scoring system, 26 accessions got full marks. Among them, 16 accessions from China were also matured before early June, suitable to Korean cropping system. Especially, 3 accessions (K151847, K151865, K151962) had very early maturity, matured in late May. These genetic resources, having good gluten composition and early maturity, are expected to widely be used for Korean wheat breeding.

참고자료

· 없음