KR101046480B1 - Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성‘P＆B-AR2’식물 계통 - Google Patents
Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성‘P＆B-AR2’식물 계통 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101046480B1 KR101046480B1 KR1020080110816A KR20080110816A KR101046480B1 KR 101046480 B1 KR101046480 B1 KR 101046480B1 KR 1020080110816 A KR1020080110816 A KR 1020080110816A KR 20080110816 A KR20080110816 A KR 20080110816A KR 101046480 B1 KR101046480 B1 KR 101046480B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- resistant
- anthrax
- breeding
- species
- resistance
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
- A01H1/021—Methods of breeding using interspecific crosses, i.e. interspecies crosses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/04—Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/06—Processes for producing mutations, e.g. treatment with chemicals or with radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/12—Processes for modifying agronomic input traits, e.g. crop yield
- A01H1/122—Processes for modifying agronomic input traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
- A01H1/1245—Processes for modifying agronomic input traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, e.g. pathogen, pest or disease resistance
- A01H1/1255—Processes for modifying agronomic input traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, e.g. pathogen, pest or disease resistance for fungal resistance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H5/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
- A01H5/08—Fruits
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/82—Solanaceae, e.g. pepper, tobacco, potato, tomato or eggplant
- A01H6/822—Capsicum sp. [pepper]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
- C12N15/8201—Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation
- C12N15/8206—Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation by physical or chemical, i.e. non-biological, means, e.g. electroporation, PEG mediated
- C12N15/8207—Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation by physical or chemical, i.e. non-biological, means, e.g. electroporation, PEG mediated by mechanical means, e.g. microinjection, particle bombardment, silicon whiskers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
본 발명은 우리나라는 물론 인도 및 인도네시아 등 동남아시아의 여러 나라에서 심각한 문제로 제기되고 있는 고추 탄저병에 있어서 이병성 재배종인 Capsicum annuum과 저항성 근연종인 Capsicum baccatum간 종간교잡 후대 분리집단(BC1F1)으로부터 선발한 저항성 개체(＃99)와 이병성 상용 inbred line(HN41)과의 교잡 후대(BC2F1)에서 선발한 저항성 개체의 지속적인 자식(selfing) 및 매세대 저항성 검정을 통하여 선발·고정시킨 BC2F7 세대의 탄저병 저항성 식물계통 'P＆B-AR2'의 육성과정 및 계통 특성에 관한 것이다.
전 세계적으로 재배되고 있는 고추는 생육기간 전반에 걸쳐 다양한 병원균의 침입에 의한 심각한 수량 손실 및 품질저하 등의 해를 입고 있다. 특히 고추 탄저병은 역병 및 청고병과 더불어 우리나라는 물론 동남아시아의 여러 나라 등과 같이 생육기간 중에 우기 또는 장마기를 포함하고 있는 나라 및 지역에서 가장 큰 피해를 주고 있는 병해 중의 하나로 알려져 있다. 지금까지의 방제대책으로는 살균제 살포에 의한 화학적 방제가 주로 사용되고 있으나 재배기간 중 잦은 강우로 인한 약제 방제 시기 선정의 어려움과 새로운 살균제 저항성 병원균의 출현 등의 이유로 인하여 방제가가 그리 높지 않은 것이 현실이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 가장 경제적이고 효과적이며 환경친화적인 방법으로서 저항성 품종의 육성을 들 수 있으나 아직까지 전 세계적으로 단 하나의 탄저병 저항성 계통 및 품종이 상업적으로 육성된 예가 없다. 그 이유로서는 저항성 육종의 필수적인 전제조건인 안정적인 검정 방법의 부재 및 상업적으로 사용 가능한 고도의 탄저병 저항성 유전자원의 부재 등에 따른 실질적인 저항성 육종 노력의 부재를 들 수 있다. 따라서 본 발명에서는 상기의 전제조건에 대한 실마리 및 해결책을 포함하고 있는 기 등록된 대한민국 특허 제 0504172 호 '종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법'에 의거하여 이병성 재배종과 저항성 근연종의 교잡 후대 분리집단으로부터 고도의 저항성 개체를 선발하고 이를 이용하여 자식 후대 집단을 육성함은 물론 매세대마다 지속적인 탄저병 저항성 검정을 통하여 원예적 특성이 고정된 고도의 탄저병 저항성 계통의 육성 방법은 물론 육성된 계통을 이용하여 상업적인 탄저병 저항성 계통 및 품종 육성에 관한 전략을 포함하고 있다. 즉, 본 발명은 종간-여교잡 1세대(BC1F1)로부터 선발된 저항성 개체와 이병성 상용 inbred line, 'HN41'를 교잡한 BC2F1세대에서 저항성 개체를 선발하고 이를 지속적인 자식과 저항성 검정(선발)을 통하여 탄저병 저항성 및 원예적 특성이 고정된 종간-여교잡 6세대 계통을 육성하는 단계에 그 특징이 있다.
종간교잡을 이용하여 고추 탄저병 저항성 계통을 육성하는 방법에 관한 기술은 탄저병 이외에도 고추에 피해를 주고 있는 다양한 병해충 저항성 계통 및 품종을 육성하고자 하는 거의 모든 종간교잡 육종 방법에 적용될 수 있다. 또한 본 발명에서 육성된 탄저병 저항성 계통은 우리나라는 물론 탄저병의 피해가 큰 모든 지역 및 나라에 적합한 계통 및 품종을 육성하는데 절대적인 공헌을 할 수 있으리라 기대됨에 따라 우리나라 종자산업의 국제경쟁력을 한층 더 높일 수 있는 전기를 마련할 수 있다고 판단된다.
고추, 탄저병, 종간교잡, 종간-여교잡, 병 저항성, 저항성 검정, 선발, 계통 육성
Description
본 발명은 우리나라는 물론 인도 및 인도네시아 등 동남아시아의 여러 나라에서 심각한 문제로 제기되고 있는 고추 탄저병에 있어서 이병성 재배종인 Capsicum annuum과 저항성 근연종인 Capsicum baccatum간 종간교잡 후대 분리집단(BC1F1)으로부터 선발한 저항성 개체(＃99)와 이병성 상용 inbred line인 'HN41'과의 교잡 후대(BC2F1)에서 고도 저항성 개체를 선발하고 이를 지속적인 자식(selfing) 및 매세대 저항성 검정을 통하여 선발·고정시킨 BC2F7 세대의 탄저병 저항성 식물계통 'P＆B-AR2' 육성에 관한 것이다.
전 세계적으로 재배되고 있는 고추는 생육기간 전반에 걸쳐 다양한 병원균의 침입에 의한 심각한 수량 손실 및 품질저하 등의 피해를 입고 있다. 특히 고추 탄저병은 역병 및 청고병과 더불어 우리나라는 물론 동남아시아의 여러 나라 등과 같 이 생육기간 중에 우기 또는 장마기를 포함하고 있는 나라 및 지역에서 가장 큰 피해를 주고 있는 병해 중의 하나로 알려져 있다. 탄저병에 의한 우리나라 연간 피해액은 약 1천 억원으로 추정되고 있으며 이는 노지 재배 총 생산액의 10％ 이상을 차지하는 막대한 양이다. 또한 중국의 남부지역과 인도, 인도네시아, 태국, 대만 등의 우기 재배에 있어서 탄저병에 대한 피해 규모가 점차 증대하고 있는 추세에 있다. 지금까지의 방제대책으로는 살균제 살포에 의한 화학적 방제가 주로 사용되고 있으나 재배기간 중 잦은 강우로 인한 약제 방제 시기 선정의 어려움과 새로운 살균제 저항성 병원균의 출현 등의 이유로 인하여 방제가가 그리 높지 않은 것이 현실이다. 우리나라의 경우 1990년대 초반만 하더라도 포장에서 수집되는 탄저병균의 대부분인 95％ 정도가 Colletotrichum gloeosporioides로 동정되었으나 최근에는 99％ 이상이 C. acutatum 균주로 동정되고 있다. 이는 지속적인 살균제 과다 살포로 인한 병원균의 분포 변이를 보여주는 예로서 후자의 경우 현재까지 개발된 살균제에 대한 내성이 이전의 다른 병원균 종에 비하여 월등히 높은 것으로 보고된 바 있다. 또한 최근 보고에 따르면 인도네시아 및 대만의 경우에도 포장에 존재하는 거의 대부분의 병원균이 C. acutatum인 것으로 확인되었다. 한편 인도 및 태국의 경우에는 현재 포장의 우점 병원균이 C. capsici로 동정되고 있는데 병원균 종 또는 isolates간 병원력을 비교해 본 결과 일반적으로 C. acutatum이 가장 높고 다른 균주들은 비교적 병원력이 낮은 것으로 판명되었다. 따라서 지속적인 약제 살포에 의한 화학적 방제의 경우 그 실효성이 매우 의심되고 있는바 가장 경제적이고 효과적이며 환경친화적인 방법으로서의 저항성 품종을 육성하여 재배하는 것이 최 선의 방제 대책이 될 수 있다고 확신할 수 있을 것이다. 그러나 아직까지 전 세계적으로 단 하나의 탄저병 저항성 계통 및 품종이 상업적으로 육성된 예가 없다. 그 이유로서는 저항성 육종의 필수적인 전제 조건인 안정적인 검정 방법의 부재 및 상업적으로 사용 가능한 고도의 탄저병 저항성 유전자원의 부재 등에 따른 실질적인 저항성 육종 노력의 부재를 들 수 있다. 지금까지 보고된 탄저병 저항성 육종을 위한 검정 방법은 여러 가지가 있으나 최근 대만의 AVRDC에서 개발하였고 이를 본 연구팀이 개량하여 확립한 미세주입법이 가장 안정적인 것으로 확인된 바 있다. 탄저병 저항성 유전자원의 선발에 있어서도 사용된 접종방법 및 병원균 isolates에 따라서 그 반응이 매우 상이할 수 있다는 결과를 확인할 수 있었으며 최근에 개발된 미세주입법을 사용하여 가장 병원력이 강한 C. acutatum 균주로 접종할 경우 재배종에는 아직까지 단 하나의 저항성 유전자원도 존재하지 않으며 다만 근연종인 Capsicum baccatum 종에 속하는 일부 계통들이 저항성을 보임을 확인하였다. 따라서 근연종에 존재하는 탄저병 저항성을 재배종인 C. annuum으로 도입하기 위해서는 반드시 종간교잡을 수행해야 하는데 이 과정에서는 인공교잡 후 배가 발달 도중에 퇴화해 버리는 현상으로 인하여 잡종 식물체를 획득할 수 없는 불화합성이 관찰되었다. 이를 극복하기 위하여 다양한 재배종의 고추 계통들을 사용하여 종간교잡을 수행하였고 수정 후 배의 발달과정을 단계별로 확인해 본 결과 일부 재배종 계통의 경우 그 비율은 매우 낮았으나 배가 퇴화하지 않고 정상적으로 발달하는 것을 알 수 있었다. 따라서 부분화합성을 보인 조합에 있어서 자엽기의 배를 적출하여 배배양을 함으로써 정상적인 잡종 식물체를 획득할 수 있었다. 종간 잡종 식물체들의 생육은 매우 정상적이었으며 화기구조 또한 양호해 보였으나 개약 이후의 화분립을 관찰해 본 결과 거의 모든 화분립이 퇴화하는 잡종 불임 현상을 나타내었다. 불임의 극복을 위하여 잡종 식물체를 모친으로 사용하고 원 재배종 모계를 화분친으로 사용하여 종간-여교잡을 수행하였으며 이를 통하여 수백 개의 BC1F1 세대를 얻을 수 있었다. 얻어진 최초의 분리집단 중에서 2/3 이상의 식물체가 웅성 불임을 나타내어 정상적인 착과가 이루어지지 않았다. 따라서 착과가 양호한 88개체들의 과실을 대상으로 탄저병 저항성 검정을 수행해 본 결과 일부의 개체가 고도의 저항성을 보이면서 잡종 불임의 문제도 극복된 것을 선발할 수 있었다. 이상의 연구결과는 일부 논문으로 출판되었으며 거의 모든 내용은 기 등록된 특허 제 0504172 호 '종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법'에 포함되어 있다.
따라서 본 발명에서는 상기의 특허에 의거하여 선발된 고도의 저항성 개체를 사용하여 종자회사에서 사용하고 있는 상용 inbred line과의 교잡 후대를 육성하고 저항성 검정을 통하여 고도의 저항성 개체를 선발한 후 이를 자식시키면서 매 세대마다 저항성 검정을 통하여 고도의 저항성 개체를 지속적으로 선발하여 고정시킴으로서 탄저병 저항성 재배종 계통을 육성하는 내용을 포함하고 있다.
[문헌 1] AVRDC. 1999. Off-season tomato, pepper, and eggplant. In:AVRDC 1998 Progress Report. p. 20-30. Tainan, Taiwan.
[문헌 2] 윤재복, 박효근. 2001. 고추의 과실탄저병 저항성 검정 방법: 병원 균의 포자형성, 접종방법과 접종원의 농도 및 접종 후 환경조건. 한국원예학회지 42:389-393.
[문헌 3] J.B. Yoon et al. 2004. Genetic resources resistant to anthracnose in the genus Capsicum. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 45:318-323.
[문헌 4] J.B. Yoon et al. 2006. Overcoming two post-fertilization genetic barriers in interspecific hybridization between Capsicum annuum and C. baccatum for introgression of anthracnose resistance. Breed. Sci. 56:31-38.
[문헌 5] 윤재복, 양동철, 박효근. 2005. 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법. 대한민국 특허 제 0504172 호.
근연종인 Capsicum baccatum에 존재하는 고추 탄저병 저항성을 재배종인 C. annuum으로 도입하여 새로운 재배종 저항성 계통을 육성하기 위하여 기 등록된 특허 제 0504172 호에 기초하여 본 발명이 시작되었다. 종간-여교잡 BC1F1 분리집단으로부터 선발된 고도의 저항성 개체(＃99)를 화분친으로 사용하고 종자회사의 상용 inbred line으로 사용하고 있는 'HN41' 계통을 교잡하여 작성한 BC2F1 분리집단으로부터 고도 저항성 개체들을 선발하고 이들 중에서 원예적 특성이 재배종에 가까우면서 잡종 불임성이 회복된 개체를 선발하여 다시 자식시킴으로서 후대 집단을 육 성하고자 하였다. 그 이후 세대에서는 선발과 자식을 반복함으로써 원예적 특성 및 탄저병에 대한 고도 저항성이 고정된 계통을 육성하고자 하였다.
본 발명은 고추 탄저병 저항성이 도입된 재배종 계통을 육성하고 이를 이용하여 상업적인 재배종 계통 및 품종 육성에 관한 전략 제시를 위한 것으로, 기 발명 등록된 특허 제 0504172 호에 의거하여 선발된 고도 저항성 개체(＃99)를 화분친으로 사용하고 종자회사의 상용 inbred line인 'HN41' 계통을 모친으로 사용하여 교잡한 BC2F1 분리집단을 대상으로 미세주입법에 의한 저항성 검정을 통하여 원예적 특성이 재배종에 가깝고 잡종 불임성이 회복된 고도의 탄저병 저항성을 보이는 개체를 선발하여 다시 자식시킴으로서 후대 집단인 BC2F2를 육성하는 단계 및 그 이후 선발과 자식을 반복하여 원예적 특성과 탄저병 저항성이 고정된 계통을 육성하는 단계로 이루어져 있는 것에 그 특징이 있다.
본 발명은 고추 탄저병 저항성 계통 육성에 관한 것으로서 발명이 성공적으로 완성될 경우 전 세계적으로 최초이면서 최고의 기술로 인정받게 될 것이다. 또한 우리나라 연간 1천 억원 이상의 수량 감소에 따른 피해를 줄일 수 있으며 탄저병의 피해가 날로 증가하고 있는 동남아시아의 여러 나라에 계통 및 품종을 수출할 수 있는 계기를 마련함으로써 우리나라 종자산업의 국제경쟁력을 높이는데 크게 일조할 것으로 생각한다.
본 발명은 기 등록된 특허 제 0504172 호에서 이병성 재배종(C. annuum, SP26)과 저항성 근연종(C. baccatum, PBC81)과의 종간교잡(종간 F1) 및 여교잡(종간 F1×SP26)을 통하여 작성된 최초의 탄저병 저항성 종간 분리집단인 BC1F1 집단으로부터 선발된 탄저병 저항성 개체(＃99)를 시작으로 분리집단을 육성하고 미세주입법에 의한 저항성 검정을 수행하여 고도의 저항성 개체들을 후대집단으로부터 지속적으로 선발함으로써 원예적 특성은 물론 고도의 탄저병 저항성이 도입된 고정 계통을 육성하는 과정을 담고 있다. 즉 BC1F1 99번 개체를 화분친으로 사용하고 종자회사의 상용 inbred line인 'HN41'을 모친으로 교잡하여 BC2F1 분리집단을 작성하였고 미세주입법에 의거하여 우리나라에 우점하고 있는 탄저병균(C. acutatum)의 하나인 KSCa-1 균주를 사용하여 저항성 검정을 수행함으로써 고도 저항성 개체를 선발하였다. 선발된 개체를 자식시켜 BC2F2 집단을 육성하였고 저항성 검정을 통하여 다시 고도 저항성 개체를 선발하여 자식 시켰다. 작성된 BC2F3 집단으로부터 저항성 개체를 선발하고 자식시키는 과정을 반복하여 자식 6세대인 BC2F7 세대를 육성한 결과 원예적 특성에 있어서 개체별 변이를 보이지 않는 계통을 육성할 수 있었다. 이들 계통에 대하여 탄저병 저항성 검정을 수행한 결과 모든 개체들이 고도의 저항성을 보임으로써 성공적으로 근연종에 존재하던 저항성을 재배종으로 도입하여 새로운 계통을 육성하였다고 판단할 수 있었다. 육성된 계통들의 원예적 특성을 조사하여 그 특성이 확연하게 구분되는 계통들을 얻을 수 있었으며 그 중에서 원예적 특성이 재배종에 가까워 상업화의 가능성이 높다고 판단되는 계통을 선발하여 탄저병 저항성 계통 'P＆B-AR2'라 명명하였으며 중요한 몇 가지 원예적 특성 조사하였다. 또한 육성된 계통이 원 저항성 근연종의 염색단편을 갖고 있는지 확인하기 위하여 식물체의 잎에서 DNA를 추출하고 random primer를 이용하여 RAPD 분석을 수행하였다.
A. 종간교잡 후대 집단 및 저항성 계통 육성
1. 이병성 재배종(C. annuum, SP26)과 저항성 근연종(C. baccatum, PBC81)과의 종간교잡(종간 F1) 및 여교잡(종간 F1× SP26)을 통하여 작성된 최초의 탄저병 저항성 종간 분리집단인 BC1F1 집단으로부터 선발된 고도의 탄저병 저항성 BC1F1 99번 개체를 화분친으로 사용하여 종자회사의 상용 inbred line인 'HN41' 계통과 교잡하여 BC2F1 집단을 육성하고 저항성 검정을 통하여 다음 세대인 BC2F2 집단을 육성하였다. 본 집단을 대상으로 저항성 검정을 통하여 개체를 선발하고 자식시켜 BC2F3 집단을 육성하였고 이후 저항성 검정을 통한 개체 선발 및 자식의 과정을 반복하여 자식 6세대인 BC2F7 세대를 육성하였으며 그 과정은 도1과 같다.
2. 선발된 저항성 개체의 자식(selfing)은 막 개화한 꽃의 주두에 동일한 식물체의 다른 꽃에서 채취한 많은 양의 화분립을 뭍여 주고 화분 오염을 방지하기 위하여 기름종이를 접어 만든 작은 봉투를 씌워 주었다. 인공 수분 후 1주일에 착과가 진행되어 과실이 성장하고 있는 경우 봉지를 벗기고 라벨을 붙여 자식이 되었음을 표시하였다.
3. 인공교잡 후 과실이 완전히 붉은 색으로 착색된 경우 수확하여 종자를 받았고 받아진 종자는 음건하여 수분을 제거한 후 냉장실에 보관하였다가 다음 실험 재료로 사용하였다.
4. 수확 된 새로운 세대의 종자들은 살균제 및 제3인산소다로 소독한 후 젖은 페이퍼 타올이 깔려있는 페트리디쉬에 올려 30℃ 배양기에서 배양하였다. 배양 3일째부터 발아된 종자들을 50공 육묘 트레이에 파종하였고 첫 번째 화뢰가 형성될 무렵에 포트나 하우스 포장에 정식하였다.
5. 육성된 저항성 계통의 저항성 정도는 도2에서 보는 바와 같다.
B. 미세주입법을 이용한 탄저병 저항성 검정
1. 개화 후 35일 - 45일 정도된 과실을 수확하여 증류수로 세척한 후 미세주입법을 사용하여 접종하였다.
2. 병원균은 C. acutatum으로 동정된 것 중의 하나인 KSCa-1 균주를 사용하였으며 균주는 4℃의 냉장고에 보관하면서 접종 1주일 전에 꺼내 PDA 배지에 배양한 후 사용하였다. 병원균의 병원성을 유지하기 위해서 매 3달마다 1번씩 균주를 이병성 고추 과실에 접종한 후 발달된 병반에서 병원균을 재 분리하여 PDA 배지에서 배양한 후 보관하였다.
3. 접종원의 농도는 1×105 conidia/ml로 하였으며 과실 당 3곳에 접종하였다. 접종된 과실은 젖은 종이 타올이 깔려있는 아크릴 상자에 넣고 시판 크린랩으로 상자를 밀봉한 후 25℃의 배양실에서 2일간 배양한 후 밀봉한 랩을 벗겨내고 다 시 5일을 배양한 후 저항성 정도를 조사하였다. 저항성 정도는 이병된 spot 수/전체 접종된 spot 수에 대한 백분율로 나타내었다.
C. 원예적 특성 평가
1. 선발된 탄저병 저항성 계통에 대한 원예적 특성 평가는 국립종자원의 품종보호공보에 실려 있는 내용에 따라 육안으로 특성을 간략 조사하였다.
2. 조사된 특성은 하배축의 안토시아닌 착색 정도 및 식물체 초형, 식물체 줄기의 솜털 유무 및 잎의 녹색 정도, 꽃자루의 방향 및 꽃색, 성숙 전의 녹과색 및 과실의 길이, 과실을 가로로 자른 면의 모양, 과실 표면의 질감 및 성숙 과색, 과실 꼭지의 함몰 유무 및 모양, 과실의 심실 수 및 속살의 두께 정도, 꽃받침의 모양 및 과실의 매운맛 정도 등이다.
최종 얻어진 탄저병 저항성 계통인 'P＆B-AR2'은 하기의 특성을 포함하고 있다.
- 하배축에 안토시아닌 착색이 있고 식물체 초형은 서있음
- 식물체 줄기의 솜털은 없거나 매우 적고 잎은 연한녹색임
- 꽃자루의 자세는 상향이며 꽃색은 백색임
- 과실 성숙전의 색은 녹색이고 과실의 길이는 짧음
- 과실을 가로로 자른 면의 모양은 원형임
- 과실표면의 질감은 매끈하고 성숙기의 색은 빨간색임
- 과실 꼭지의 함몰은 없으며 끝의 모양은 뾰족함
- 과실 심실수는 2개이고 속살의 두께는 약간 두꺼움
- 꽃받침의 모양은 노출형이고 과실에 매운맛이 약간 있음
최종 얻어진 탄저병 저항성 계통인 'P＆B-AR2'은 하기의 특성을 포함하고 있다.
- 하배축에 안토시아닌 착색이 있고 식물체 초형은 서있음
- 식물체 줄기의 솜털은 없거나 매우 적고 잎은 연한녹색임
- 꽃자루의 자세는 상향이며 꽃색은 백색임
- 과실 성숙전의 색은 녹색이고 과실의 길이는 짧음
- 과실을 가로로 자른 면의 모양은 원형임
- 과실표면의 질감은 매끈하고 성숙기의 색은 빨간색임
- 과실 꼭지의 함몰은 없으며 끝의 모양은 뾰족함
- 과실 심실수는 2개이고 속살의 두께는 약간 두꺼움
- 꽃받침의 모양은 노출형이고 과실에 매운맛이 약간 있음
D. RAPD 분석을 통한 근연종 염색단편의 도입 확인
1. DNA 추출
- 어린 잎 (약 3cm이하) 두 장을 2.0ml eppendorf tube에 넣고 3 mm stainless beads 2개와 0.1g의 PVP를 넣는다.
- 액체질소로 샘플을 충분히 냉각한 후 TissueLyser를 이용하여 25hz, 1분간 샘플을 마쇄한다.
- DNA extraction buffer (200 mM Tris-HCl, pH 7.5; 250 mM NaCl; 25 mM EDTA; 0.5％ SDS) 500ul와 12.5ul의 b-mercaptoethanol을 샘플 수만큼의 배율로 섞은 후 마쇄된 샘플에 500ul를 넣고 완전히 섞는다.
- 65℃ 수조에 한 시간 반응시킨 후 동일 volume의 chloroform : isoamyl alcohol (v/v=24:1)을 넣은 후 4-5회 섞는다.
- 1,3000 rpm 에서 10분간 원심분리하고 상층액을 새로운 eppendorf tube에 옮긴 다음 동일 volume의 isopropanol을 첨가한 후 4℃에 한 시간 정도 놓아둔다.
- 응고된 DNA 덩어리를 팁을 이용하여 건져내고 70％ ethanol을 이용하여 DNA와 결합한 불순물을 충분히 제거한다.
- DNA 덩어리를 잘 말린 후 TDW 녹인 다음 RNase를 첨가한다.
- Nanodrop을 이용하여 DNA의 순도(A260/280 value)와 양(ng/ul)을 확인한다.
2. RAPD 분석
- PCR cocktail 조성은 Template DNA(10 ng) 2.0ul, TDW 12.9ul, 10x buffer 2.0ul, dNTP(2.5mM) 1.0ul, Primer(10 pmole/ul) 2.0ul, Taq polymerase(5unit/ul) 0.1ul를 넣어 총 20ul를 만든다.
- 핵산 중합효소반응(PCR) 증폭은 95℃ 3분 전변성(pre-denaturation); [95℃ 30초 변성(denaturation); 37℃ 30초 프라이머접합(annealing); 72℃ 60초 중합반응(extension)] 35회 반복 후; 72℃ 1분 추가중합반응(post-extension)]하였다.
- 증폭산물(PCR product)을 1.2％ 아가로스(agarose) 젤에 고정전압 200V로 1.5시간 동안 전기영동하여 자외선투과조명기(ultraviolet transilluminator) 위에서 디지털 카메라로 이미지를 얻었다(도3).
제1도는 탄저병 저항성 계통 'P＆B-AR2' 육성도로서 이병성 재배종 계통인 SP26과 저항성 근연종 계통인 PBC81 계통간 종간-여교잡 1세대로부터 저항성 개체를 선발하고 이를 다시 상용 inbred line인 'HN41'과 교잡하여 분리집단을 작성한 후 개체 선발 및 자식을 반복하여 6세대를 진행하였다. 매세대마다 저항성 검정을 통한 개체 선발 후 선발된 개체의 자식을 통하여 후대 집단 및 계통을 육성하는 과정.
제2도는 탄저병 저항성 계통 'P＆B-AR2'의 과실특성 및 병 저항성 평가. 최종적으로 육성된 계통의 개체별 병 저항성 평가는 백분율로 나타내었으며 본 계통이 개체간 큰 차이 없이 고도의 저항성 계통으로 고정됨을 확인함.
제3도는 RAPD 분석을 통하여 저항성 근연종의 염색체 단편이 탄저병 저항성 계통 'P＆B-AR2'에 이입되어 있다는 것을 증명하는 결과로서 육성된 계통은 이병성 모친과 저항성 부친의 염색 단편을 모두 갖고 있는 것을 확인할 수 있음(빨간 화살표). 또한 일부 저항성 근연종의 염색체 단편은 여교잡 과정에서 재배종으로 치환되었음도 확인 가능(파란 화살표).
Claims (3)
- a) 이병성 재배종(C. annuum)인 SP26과 저항성 근연종(C. baccatum)인 PBC81과의 종간교잡으로 종간 F1을 얻는 단계;b) 상기 종간 F1을 얻고 이를 다시 SP26과 여교잡(종간 F1×SP26)을 통하여 탄저병 저항성 종간 분리집단인 종간 BC1F1 집단을 형성하는 단계;c) 상용계통 HN41을 모친으로 상기 종간 BC1F1과 교배하여 종간-여교잡 BC2F1 집단을 육성하는 단계;d) 상기 BC2F1으로부터 탄저병 저항성 개체선발과 자식을 반복하여 BC2F7에서 탄저병 저항성 계통을 얻는 것을 특징으로 하는 P&B-AR2의 육종방법
- 제1항에 있어서, 최종 얻어진 탄저병 저항성 계통은 하기의 특성을 포함하는 것이 특징인 'P＆B-AR2'의 육종방법- 하배축에 안토시아닌 착색이 있고 식물체 초형은 서있음- 식물체 줄기의 솜털은 없거나 매우 적고 잎은 연한녹색임- 꽃자루의 자세는 상향이며 꽃색은 백색임- 과실 성숙전의 색은 녹색이고 과실의 길이는 짧음- 과실을 가로로 자른 면의 모양은 원형임- 과실표면의 질감은 매끈하고 성숙기의 색은 빨간색임- 과실 꼭지의 함몰은 없으며 끝의 모양은 뾰족함- 과실 심실수는 2개이고 속살의 두께는 약간 두꺼움- 꽃받침의 모양은 노출형이고 과실에 매운맛이 약간 있음
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080110816A KR101046480B1 (ko) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성‘P＆B-AR2’식물 계통 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080110816A KR101046480B1 (ko) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성‘P＆B-AR2’식물 계통 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100051979A KR20100051979A (ko) | 2010-05-19 |
| KR101046480B1 true KR101046480B1 (ko) | 2011-07-04 |
Family
ID=42277422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080110816A KR101046480B1 (ko) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성‘P＆B-AR2’식물 계통 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101046480B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101266193B1 (ko) | 2012-11-19 | 2013-05-21 | (주)고추와 육종 | 종간교잡을 통해 육성된 탄저병 저항성 고추 품종 및 이를 선별하기 위한 프라이머 세트 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100504172B1 (ko) | 2003-07-01 | 2005-07-28 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법 |
| KR100834252B1 (ko) | 2007-04-16 | 2008-05-30 | 고려대학교 산학협력단 | 고추 저항성 관련 유전자 씨에이엠엔알１ 및 이를 이용한형질전환 식물체 |
-
2008
- 2008-11-10 KR KR1020080110816A patent/KR101046480B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100504172B1 (ko) | 2003-07-01 | 2005-07-28 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법 |
| KR100834252B1 (ko) | 2007-04-16 | 2008-05-30 | 고려대학교 산학협력단 | 고추 저항성 관련 유전자 씨에이엠엔알１ 및 이를 이용한형질전환 식물체 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101266193B1 (ko) | 2012-11-19 | 2013-05-21 | (주)고추와 육종 | 종간교잡을 통해 육성된 탄저병 저항성 고추 품종 및 이를 선별하기 위한 프라이머 세트 |
| WO2014077464A1 (ko) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | (주)고추와 육종 | 종간교잡을 통해 육성된 탄저병 저항성 고추 품종 및 이를 선별하기 위한 프라이머 세트 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20100051979A (ko) | 2010-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tahir et al. | Development of an interspecific hybrid (Triploid) by crossing Gossypium hirsutum and G. arboreum | |
| US10743497B2 (en) | White rust resistant Chrysanthemum plants | |
| CN110099563A (zh) | 使用组织技术的复杂性状 | |
| KR100504172B1 (ko) | 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법 | |
| US11122755B2 (en) | White rust resistant chrysanthemum plants | |
| CN110663541B (zh) | 一种直接获得刚果野芝麻与栽培种远缘杂种的方法和栽培方法 | |
| KR101046489B1 (ko) | Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성‘P＆B-AR4’식물 계통 | |
| Ravi et al. | Genome elimination by tailswap CenH3: in vivo haploid production in Arabidopsis thaliana | |
| Iwamoto et al. | Fertile somatic hybrids between Solanum integrifolium and S. sanitwongsei (syn. S. kurzii) as candidates for bacterial wilt-resistant rootstock of eggplant | |
| KR101046480B1 (ko) | Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성‘P＆B-AR2’식물 계통 | |
| KR101046501B1 (ko) | Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성 'P＆B-AR1' 식물 계통 | |
| Calis et al. | Identification of new resistance sources from diploid wild strawberry against powdery mildew pathogen | |
| KR101046528B1 (ko) | Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성 'P＆B-AR3' 식물 계통 | |
| CN112715349B (zh) | 一种多年生型水稻雌性核不育系的选育方法 | |
| KR101046511B1 (ko) | Capsicum annuum과 C. baccatum간 종간교잡을 통하여육성된 고추 탄저병 저항성 'P＆B-AR5' 식물 계통 | |
| KR20110054921A (ko) | 종간 여교잡을 통하여 육성된 고추 탄저병 저항성 'p＆b-ar6' 식물 계통 | |
| KR20110054922A (ko) | 종간 여교잡을 통하여 육성된 고추 탄저병 저항성 'p＆b-ar7' 식물 계통 | |
| AU2021104376A4 (en) | Method for obtaining disease-resistant hemerocallis middendorfii by using ethyl methane sulfonate | |
| AU727616B2 (en) | Method for producing polyploid plants, and polyploid plants | |
| KR100580128B1 (ko) | 식물체내 미세주입법을 이용한 고추 탄저병 저항성 검정방법 | |
| Peniton et al. | Cytogenomic evaluation of regenerated Aralia elata using PLOP-FISH and flow cytometry | |
| Salgotra et al. | Breeding and improvement | |
| Turner | Evaluation of Aerial Blight Caused by Phytophthora on Cora XDR and Ornamentals | |
| Godo et al. | Interspecific hybridization between triploid Senno (Lychnis senno Siebold et Zucc., Caryophyllaceae) and allied taxa of the genus Lychnis | |
| CN117264773A (zh) | 一株柑橘无梗囊霉菌及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140627 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150622 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |