벼 RIL집단의 유전 분석과 농업형질 분석을 통한 도열병 저항성 QTL 탐색 및 유망계통 선발 (Genetic and Agronomic Analysis of a Recombinant Inbred Line Population to Map Quantitative Trait Loci for Blast Resistance and Select Promising Lines in Rice)

서지정보

· 발행기관 : 한국작물학회
· 수록지 정보 : 한국작물학회지 / 65권 / 3호 / 172 ~ 181페이지
· 저자명 : 하수경, 정지웅, 정종민, 김진희, 모영준

초록

고시히카리는 도열병과 쓰러짐에 약하지만 밥맛 좋은 쌀로 유명하고, 육성된 지 60년이 넘은 지금까지도 일본에서가장 많이 재배되는 품종이다. 고시히카리에 도열병에 강하면서 생육이 빠른 백일미를 교배한 RIL집단(KBRIL)에서 도열병 저항성에 대한 유전분석을 수행하여 저항성 유전자의 염색체 상 위치를 규명하고, 고시히카리의 우수한미질을 보유하면서 도열병에도 강한 계통을 선발하기 위해본 연구를 수행하였다. 주요 결과는 다음과 같다.
1. 고시히카리×백일미 RIL 394계통과 모·부본의 도열병저항성(전주, 남원) 및 주요 농업형질을 조사하고, 유전분석을 위해 사용된 142계통으로 총 130개 SNP 마커, 1,272.7cM의 유전자지도를 작성하였다. 도열병 저항성QTL 분석 결과 전주에서는 1번 염색체의 qBL1.1이, 남원에서는 전주와 동일한 qBL1.1과 추가로 2번 염색체의qBL2.1이 탐지되었다.
2. RIL 394계통의 qBL1.1과 qBL2.1 유전자형을 도출하고각 QTL의 백일미 대립인자 집적에 의한 도열병 저항성강화 효과를 관찰하였다. 전주에서는 qBL1.1의 경우에만 백일미 대립인자 집적에 의하여 도열병 저항성이 강화되었다. 반면 남원에서는 qBL1.1, qBL2.1 모두 백일미 대립인자가 집적될 때 도열병 저항성이 강화되었다.
qBL1.1, qBL2.1은 출수기, 간장, 수장, 수수를 포함한 주요 농업형질에는 영향을 미치지 않았다.
3. 고시히카리×백일미 RIL 394계통 중에서 출수기와 간장을 기준으로 고시히카리와 유사하면서 도열병에 약/강한(KS/KR) 계통과 백일미와 유사하면서 도열병에 강한(BR) 계통을 각 15계통씩 선발하였다. KR 그룹은 완전미율이 가장 우수하여 밥맛 검정, 수량성 등 추가조사를통해 고시히카리의 우수한 밥맛을 지니면서 도열병 저항성을 보유한 고품질 밥쌀용 품종개발에 활용할 계획이다. 또한 BR그룹은 미질이 우수하면서 출수가 빠른고품질 품종 개발에 유용할 것으로 기대된다.

영어초록

Koshihikari has been one of the most popular rice cultivars with good eating quality since the 1960s despite its susceptibility to blast disease and lodging. To map the genes controlling blast resistance and to develop promising blast-resistant breeding lines inheriting Koshihikari’s high eating quality, a recombinant inbred line (RIL) population was developed from a cross between Koshihikari and a blast resistance donor with early maturity, Baegilmi. A total of 394 Koshihikari × Baegilmi RILs (KBRIL), and the two parents, were evaluated for blast resistance and major agronomic traits including heading date, culm length, panicle length, and tiller number. A linkage map encompassing 1,272.7 cM was constructed from a subset of the KBRIL (n = 142) using 130 single nucleotide polymorphisms. Two quantitative trait loci (QTL) for blast resistance, qBL1.1 harboring Pish/Pi35 and qBL2.1 harboring Pib, were mapped onto chromosomes 1 and 2, respectively. qBL1.1 was detected in both of the experimental sites, Namwon and Jeonju, while qBL2.1 was only detected in Namwon. qBL1.1 and qBL2.1 did not affect agronomic traits, including heading date, culm length, panicle length, and tiller number. From the 394 KBRILs, lines that were phenotypically similar to Koshihikari were selected according to heading date and culm length and were further divided into the following two groups based on blast resistance: Koshishikari-type blast resistant lines (KR, n = 15) and Koshishikari-type blast susceptible lines (KS, n = 15). Although no significant differences were observed in the major agronomic traits between the two groups, the KR group produced a greater mean head rice ratio than the KS group. The present study provides useful materials for developing blast-resistant cultivars that inherit both Koshihikari’s high eating quality and Baegilmi’s blast resistance.

참고자료

· 없음