KR20230124843A - Breeding method for brown rice using KASP marker-assisted backcrossing and rice having thin seed coat and aleurone layer produced by the method - Google Patents

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KR20230124843A
KR20230124843A KR1020230014037A KR20230014037A KR20230124843A KR 20230124843 A KR20230124843 A KR 20230124843A KR 1020230014037 A KR1020230014037 A KR 1020230014037A KR 20230014037 A KR20230014037 A KR 20230014037A KR 20230124843 A KR20230124843 A KR 20230124843A
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조용구
고서린
김미선
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 KASP 마커이용 여교배를 이용한 현미밥용 벼 육성 방법 및 상기 방법에 의해 육성된 종피 및 호분층이 얇은 벼에 관한 것으로, 본 발명에 따른 벼 'SS50-26'은 고품질 벼인 삼광에서 종피 및 호분층 두께를 낮춰 현미밥용으로 개발한 것으로, 벼 품종 육성의 재료로써 이용될 수 있으며 기능성 작물이므로 벼 재배농가의 소득 증대에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.The present invention relates to a method for growing rice for brown rice using backcrossing using KASP markers, and rice with thin seed coat and altruistic layers grown by the method. It was developed for brown rice with a reduced thickness, and can be used as a material for cultivating rice varieties. As it is a functional crop, it is expected to contribute to increasing the income of rice farmers.

Description

KASP 마커이용 여교배를 이용한 현미밥용 벼 육성 방법 및 상기 방법에 의해 육성된 종피 및 호분층이 얇은 벼{Breeding method for brown rice using KASP marker-assisted backcrossing and rice having thin seed coat and aleurone layer produced by the method}Breeding method for brown rice using KASP marker-assisted backcrossing and rice having thin seed coat and aleurone layer produced by the method }

본 발명은 KASP (kompetitive allele specific PCR) 마커이용 여교배를 이용한 현미밥용 벼 육성 방법 및 상기 방법에 의해 육성된 종피 및 호분층이 얇은 벼에 관한 것이다.The present invention relates to a method for growing rice for brown rice using backcrossing using KASP (kompetitive allele specific PCR) markers, and rice with thin seed coat and aleurone layer grown by the method.

쌀 수량은 파종에서 수확에 이르는 과정에서 여러 가지 환경 및 재배적 요인에 의해 결정되지만 식미는 식탁에 오르기 전까지 수확관리 및 도정과 취사와 같은 여러 가지 요인에 지배 받게 된다. 최근 쌀 식품이 고급화 및 다양화되면서 식미가 우수한 현미밥 품종으로 설갱 및 큰눈이 육성되어 보급되고 있다. 현미는 쌀에 비해 단백질, 식이섬유, 비타민 등 영양성분이 풍부해 다이어트용 및 건강기능성 식품으로 소비자 선호가 높다. 그러나, 현미는 쌀겨 층이 두껍고 구조적 특성 차이로 수분 흡수가 잘 안되기 때문에 밥을 지은 후에도 식감이 다소 거칠다는 문제점이 있다. 또한 기존 현미밥용 품종은 취반 특성과 식감을 고려하여 찰성 및 중간찰성 품종 위주로 제조돼 유통되고 있으나, 혈당 조절 목적으로 식이요법이 필요한 소비자들에게는 불편함이 있다.The quantity of rice is determined by various environmental and cultivation factors in the process from sowing to harvest, but the taste of rice is governed by various factors such as harvest management, polishing, and cooking until it reaches the table. Recently, as rice food has been upgraded and diversified, seolgaeng and large eyes are being cultivated and supplied as brown rice varieties with excellent taste. Compared to rice, brown rice is rich in nutrients such as protein, dietary fiber, and vitamins, so consumers prefer it as a diet and health functional food. However, brown rice has a problem in that the texture is somewhat rough even after cooking because the rice bran layer is thick and moisture absorption is difficult due to differences in structural characteristics. In addition, existing varieties for brown rice are manufactured and distributed mainly in glutinous and medium-irritant varieties in consideration of cooking characteristics and texture, but there is inconvenience for consumers who need dietary therapy for the purpose of blood sugar control.

쌀의 식미와 관련된 형질에 대한 연구는 아밀로스 함량(amylose content), 호화온도(gelatinization temperature) 및 점도(gel consistency) 등을 시작으로, 유전체 연구를 기반으로 한 식미 관련 효소와 유전자의 기능 등이 밝혀지고 있다. 전분(starch)은 주로 아밀로스(amylose)와 아밀로펙틴(amylopectin)으로 구성되어 있는데, 아밀로스는 주로 α-1,4 결합 글루코스 분자와 소수의 α-1,6 결합 가지의 긴 선형 사슬로 되어 있고, 아밀로펙틴은 짧은 α-1,4 결합 글루코스 분자와 더 빈번한 α-1,6 가지로 구성되어 있는데, 이들 두 종류의 분자들이 결합하여 반-결정질 녹말 과립(semi-crystalline starch granule)을 형성하고 여기에 지질과 인(phosphate)이 결합하게 되는데 이들의 비율은 종에 따라 다양하며 그 비율이 양식미를 좌우할 수 있다. 아밀로펙틴은 ADP-Glc pyrophosphorylase (AGPase), soluble starch synthase (SS), starch-branching enzyme (SBE), starch-debranching enzyme 및 granule-bound starch synthase (GBSS) 등의 공조작용에 의하여 합성되어진다. SS 유전자는 SSI, SSⅡ (SSⅡa, SSⅡb, SSⅡc), SSⅢ (SSⅢa, SSⅢb), SSⅣ, SSⅥ으로 5개가 존재하고 배유에서 발현되는 것으로 알려져 있다.Studies on the traits related to the taste of rice, starting with amylose content, gelatinization temperature and gel consistency, have revealed the functions of enzymes and genes related to taste based on genetic studies. are losing Starch is composed mainly of amylose and amylopectin. Amylose is mainly composed of α-1,4-linked glucose molecules and a few α-1,6-linked long linear chains, and amylopectin consists of short α-1,4-linked glucose molecules and more frequent α-1,6 branches. These two types of molecules combine to form semi-crystalline starch granules, which contain lipids. Phosphate and phosphorus are combined, and the ratio of these varies depending on the species, and the ratio can influence the style. Amylopectin is synthesized by the coordinated action of ADP-Glc pyrophosphorylase (AGPase), soluble starch synthase (SS), starch-branching enzyme (SBE), starch-debranching enzyme, and granule-bound starch synthase (GBSS). SS genes are known to exist and are expressed in the endosperm .

농업주요형질 관련 유전자를 동정하기 위해서 사용하는 분자육종기술은 QTL (Quantitative Trait Locus) 분석과 GWAS (Genome-wide association study) 분석으로 대별할 수 있다. 먼저 QTL 분석법은 F2나 RIL (recombinant inbred line)과 같이 두 품종간 교배집단의 유전분리를 이용하여 형질의 발현에 관여하는 유전자를 분석하는 기술이지만, GWAS 기술은 각 품종의 유전체를 해독하여 비교, 분석함으로써 특정 형질과 연관된 유전자를 쉽게 분리하는 연구로 최근 각광을 받고 있다. SNP (single nucleotide polymorphism) 분자표지는 단 하나의 염기서열 차이를 구별할 수 있어서 유전체 안에서 개발할 수 있는 마커의 빈도수가 많아 유전적으로 매우 가까운 계통들 사이도 구분이 가능하고, 자동화된 분석이 가능하다는 점에서 육종 계통을 구분할 수 있는 분자표지로 활용이 가능하다.Molecular breeding techniques used to identify genes related to major agricultural traits can be roughly divided into QTL (Quantitative Trait Locus) analysis and GWAS (Genome-wide association study) analysis. First, the QTL analysis method is a technology that analyzes genes involved in the expression of traits by using the genetic separation of a cross group between two breeds, such as F2 or RIL (recombinant inbred line), but GWAS technology deciphers the genome of each breed and compares them. It has recently been in the limelight as a study that can easily isolate genes related to specific traits by analysis. SNP (single nucleotide polymorphism) molecular markers can distinguish only one base sequence difference, so the frequency of markers that can be developed in the genome is high, so it is possible to distinguish between genetically very close lineages, and automated analysis is possible It can be used as a molecular marker to distinguish breeding lines in

육종 효율을 증대시키기 위해서는 육종연한의 단축이 필수적이며, 이에 유전체 정보와 결합된 유용 유전자원의 추출과 이에 대한 분자마커 기술 개발이 핵심역량으로 부상하고 있다. 현재까지 형질 관련 분자마커 개발은 단일 유전자에 의해 조절되는 형질 중심으로 개발되어 왔으나, 세대단축을 위하여 마커이용여교잡(Marker-assisted backcrossing, MAB) 선발을 위한 교배조합별로 이용 가능한 genome-wide SNP 선발이 필요하다. 또한 육종 과정 중에서 제거해야 할 연결항력(linkage dragging)을 확인할 수 있는 분자마커 개발과 유전자 집적(gene pyramiding)을 위한 형질 연관 마커 및 교차율을 이용한 후손세대 예측 등 육종에 실질적인 정보의 생산 및 제공이 필요하다.In order to increase breeding efficiency, shortening the breeding period is essential, and therefore, extraction of useful genetic resources combined with genomic information and development of molecular marker technology are emerging as core competencies. Until now, the development of trait-related molecular markers has been developed centering on traits regulated by a single gene, but genome-wide SNP selection available for each mating combination for marker-assisted backcrossing (MAB) selection for generation reduction need this In addition, it is necessary to produce and provide practical information for breeding, such as development of molecular markers that can identify linkage dragging to be removed during the breeding process, trait-related markers for gene pyramiding, and prediction of offspring using crossover rates. do.

한편, 한국공개특허 제2015-0014347호에는 내도복 다수성인 주남벼를 모본으로 하고 동진찰/밀키퀸(Milky Queen) 교배후대 저아밀로스 계통을 부본으로 인공 교배하여 선발한 '저아밀로오스 벼 식물체 진상 2호'가 개시되어 있고, 한국등록특허 제1555256호에는 주남벼 및 추청벼//유메츠쿠시/ 재래 향미 품종의 4원 교배후대 향미 계통을 모본으로, 유메츠쿠시/밀키퀸품종의 교배후대 저아밀로오스 계통을 부본으로 인공교배하여 선발한 '아밀로스 함량이 낮은 신품종 향미'가 개시되어 있으나, 본 발명의 'KASP 마커이용 여교배를 이용한 현미밥용 벼 육성 방법 및 상기 방법에 의해 육성된 종피 및 호분층이 얇은 벼'에 대해서는 기재된 바가 없다.On the other hand, Korean Patent Publication No. 2015-0014347 discloses 'Low Amylose Rice Plant Truth No. 2', which was selected by artificially crossing the low-amylose strain of Dongjinchal/Milky Queen hybridization as a parent, with Junambyeo, which is a multiplicity of naedobok, as a model. ' is disclosed, and in Korean Patent No. 1555256, the four-way hybridization lineage of Junambyeo and Chucheongbyeo//Yumetsukushi/ traditional flavor varieties is used as the mother, and the low-amylose lineage following the hybridization of Yumetsukushi/Milky Queen variety is used as the parent. Although a 'new flavor with low amylose content' selected by artificial crossing is disclosed, 'a method for growing rice for brown rice using backcrossing using a KASP marker and rice with a thin seed coat and alkaloid layer grown by the method' of the present invention are disclosed. nothing is listed

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 삼광 품종의 식미 및 가공적성을 높인 현미밥용 계통을 육성하기 위해 공여친으로 국내 육성 품종 중 고품질 현미 품종으로 알려진 설갱을 사용하여, BC1F1 및 BC2F1 세대에서 마커이용 여교배(Marker-assisted backcrossing) 방법을 통해 설갱의 현미밥 고품질 관련 유전자를 foreground 선발한 후, 반복친인 삼광의 게놈 회복률이 98.65%로 높은 4개체를 background 선발하였다. 그 후, 선발 개체로부터 수확한 종자의 종피 및 호분층 두께를 측정했을 때, BC2F2에서 삼광보다 호분층의 두께가 얇고 설갱과 비슷한 두께를 보인 계통들을 육성함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention was derived from the above needs, and the present inventors used seolgaeng, known as a high-quality brown rice variety among domestic breeding varieties, as a donor parent to foster a brown rice strain with improved taste and processing aptitude of Samkwang variety, BC1F1 and in the BC2F1 generation, genes related to the high quality of brown rice in Seolgaeng were selected in the foreground through marker-assisted backcrossing, and then four individuals with a high genome recovery rate of 98.65% of Samgwang, a recurrent parent, were selected in the background. After that, when the seed coat and aleurone layer thickness of the seeds harvested from the selected individuals were measured, the present invention was completed by cultivating lines showing a thickness similar to seolgaeng that was thinner than Samgwang in BC2F2.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 삼광벼를 모본으로 하고 설갱벼를 부본으로 하여 이를 인공교배시켜 얻어진 것으로서, 모본인 삼광벼에 비하여 종피(seed coat) 및 호분층(aleurone layer)이 얇고, 부본인 설갱벼에 비해 분얼수가 많은 특성을 가지는 벼 SS50-26의 종자(수탁번호: KACC 98129P)를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is obtained by artificially crossing Samgwang rice as a mother and seolgaeng rice as a mother, and the seed coat and aleurone layer are thinner than the mother Samkwang rice, and the secondary Provides seeds of rice SS50-26 (accession number: KACC 98129P), which has a higher number of tillering than that of Seolgangbyeo.

또한, 본 발명은 상기 벼 SS50-26의 종자로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 모본인 삼광벼에 비하여 종피 및 호분층이 얇고, 부본인 설갱벼에 비해 분얼수가 많은 특성을 가지는 벼 SS50-26 식물체를 제공한다.In addition, the present invention is derived from the seeds of the rice SS50-26, characterized in that the seed coat and alder layer are thinner than the mother Samkwang rice, and the rice SS50-26 plant has a higher number of tillers than the parent rice, Seolgaengbyeo. to provide.

또한, 본 발명은 벼 SS50-26 식물체와 다른 벼 품종을 교배하여 생산된 일대잡종 벼 식물체의 종자를 제공한다.In addition, the present invention provides seeds of monohybrid rice plants produced by crossing rice SS50-26 plants with other rice varieties.

또한, 본 발명은 벼 SS50-26 식물체를 형질전환하여 얻어지는 벼 형질전환 식물체 및 이의 형질전환된 종자를 제공한다.In addition, the present invention provides a rice transgenic plant obtained by transforming a rice SS50-26 plant and a transformed seed thereof.

또한, 본 발명은 벼 SS50-26의 종자를 이용하여 제조된 쌀 가공식품을 제공한다.In addition, the present invention provides a processed rice food prepared using the seeds of rice SS50-26.

또한, 본 발명은 삼광벼를 여교배친(recurrent parent)으로 하는 BCnF1 (n은 3 이하의 양의 정수) 세대를 대상으로 분자마커를 이용하여 선발하는 단계를 포함하는 종피 및 호분층이 얇은 벼의 육성 방법을 제공한다.In addition, the present invention has thin seed coats and alyosome layers, including the step of selecting using molecular markers for the BC n F1 (n is a positive integer of 3 or less) generation with Samgwang rice as a recurrent parent. A method for growing rice is provided.

본 발명에 따른 벼 'SS50-26'은 고품질 벼인 삼광에서 종피 및 호분층의 두께를 낮춰 현미밥용으로 개발한 것으로, 본 발명의 벼 계통은 벼 품종 육성의 재료로써 이용될 수 있으며, 기능성 작물이므로 벼 재배농가의 소득 증대에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.The rice 'SS50-26' according to the present invention was developed for brown rice by lowering the thickness of the seed coat and aleurone layer in Samgwang, a high-quality rice, and the rice strain of the present invention can be used as a material for cultivating rice varieties, and since it is a functional crop, rice It is expected to contribute to increasing the income of growers.

도 1A는 SSⅡa 유전자에서 표적 SNP 및 프라이머 세트의 위치를 나타내며, 1B는 nested PCR을 위한 프라이머 세트 및 결합 온도를 보여준다.
도 2는 Background 선발을 위한 96개 KASP 마커의 벼 염색체 상 위치를 보여준다.
도 3은 Foreground 선발을 통하여 얻어진 삼광/설갱 BC1F1 개체를 대상으로 96개 KASP 마커를 이용한 반복친 게놈 회복률 분석 결과이다.
도 4는 삼광/설갱 BC1F1 집단의 반복친 게놈 회복률의 분포도를 나타낸다.
도 5는 Foreground 선발을 통하여 얻어진 삼광/설갱 BC2F1 개체 중 반복친 게놈 회복률 상위 6 개체의 표현형 모습이다.
도 6은 삼광, 설갱 및 삼광/설갱 BC2F1 개체의 종피 및 호분층 조직화학염색 결과이다.
도 7은 삼광, 설갱 및 삼광/설갱 BC2F1 개체의 종피 및 호분층 두께를 보여준다.
Figure 1A shows the positions of target SNPs and primer sets in the SSIIa gene, and Figure 1B shows primer sets and binding temperatures for nested PCR.
Figure 2 shows the location on the rice chromosome of 96 KASP markers for background selection.
Figure 3 shows the results of genome recovery rate analysis using 96 KASP markers for Samgwang/Seolgaeng BC1F1 individuals obtained through Foreground selection.
Figure 4 shows the distribution of the genome recovery rate of the recurrent parent in the Samgwang/Seolgaeng BC1F1 population.
Figure 5 shows the phenotypes of the top 6 individuals with recurrent parent genome recovery among the Samgwang/Seolgaeng BC2F1 individuals obtained through Foreground selection.
6 shows the results of histochemical staining of the seed coat and aleurone layer of Samgwang, Seolgaeng, and Samgwang/Seolgaeng BC2F1 individuals.
Figure 7 shows the thickness of the seed coat and aleurone layer of Samgwang, Seolgaeng and Samgwang/Seolgaeng BC2F1 individuals.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 삼광벼를 모본으로 하고 설갱벼를 부본으로 하여 이를 인공교배시켜 얻어진 것으로서, 모본인 삼광벼에 비하여 종피 및 호분층(aleurone layer)이 얇고, 부본인 설갱벼에 비해 분얼수가 많은 특성을 가지는 벼 SS50-26의 종자(수탁번호: KACC 98129P) 및 상기 종자로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 벼 SS50-26의 식물체를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention is obtained by artificially crossing Samgwang rice as the mother and Seolgaeng rice as the mother, and the seed coat and aleurone layer are thinner than the mother Samkwang rice, Provided are seeds of rice SS50-26 (accession number: KACC 98129P), which have a higher number of tillering than rice, and plants of rice SS50-26, characterized in that they are derived from the seeds.

본 발명에 있어서 상기 "삼광벼"는 농촌진흥청 국립식량과학원에서 1989년 하계에 수원361호를 모본으로 하고 밀양101호를 부본으로 인공교배하여 계통육종법에 의하여 육성 선발된 품종으로, 2006년 6월 16일 한국에서 제1595호로 품종보호 등록된 품종이다. 또한, 상기 설갱벼는 전분소재를 육성할 목적으로 작물시험장에서 양질 다수성인 일품벼에 돌연변이 처리하여 집단선발하고 M4 이후부터는 계통육종법에 의하여 육성 선발된 것으로, 중만생종이며 전분의 형태가 아밀로스 함량이 일반메벼와 찰벼의 중간인 중간찰성 일품10-2-GH1-3-1-3 계통을 선발 육성한 품종으로, 2003년 5월 16일 한국에서 제406호로 품종보호 등록된 벼이다.In the present invention, the "Samkwang Rice" is a breed selected by the National Institute of Food Science, Rural Development Administration, in the summer of 1989, by artificially crossing Suwon No. 361 as a mother and Miryang No. 101 as a parent, and breeding and selection by the systematic breeding method, in June 2006 On the 16th, it is a variety registered in Korea for variety protection as No. 1595. In addition, for the purpose of cultivating starch material, the seolgaengbyeo is group selected by mutating high-quality, high-quality, excellent rice at the crop test site, and selected for breeding by the systematic breeding method from M4 onwards. This is a cultivar selected and nurtured for medium-hardening Ilpum 10-2-GH1-3-1-3 lines, which are intermediate between rice and glutinous rice, and registered for variety protection as No. 406 in Korea on May 16, 2003

본 발명에서 용어 "호분층"은 벼과 식물 종자의 한 조직으로 배젖(endosperm)을 둘러쌓고 있는 층을 의미한다. 배젖(배유)은 주로 녹말을 저장하고 있으나 호분층은 주로 단백질과 지방을 저장하고 있으며, 배젖 세포는 크고 불규칙하게 생겼으며 녹말 알갱이를 가지고 있는 반면, 호분층 세포는 작고 입방 모양이며 호분 알갱이를 갖고 있다. 벼, 옥수수, 밀, 귀리 등에서 호분층은 1겹인 반면, 보리는 여러 겹이다.In the present invention, the term "alaurin layer" refers to a layer surrounding endosperm as a tissue of Poaceae plant seeds. The endosperm (endosperm) mainly stores starch, but the aleurone layer mainly stores proteins and fats. In rice, maize, wheat, and oats, the aleurone layer is one layer, whereas in barley it is multiple layers.

본 발명에 있어서, 모/부본으로 사용된 삼광벼와 설갱벼의 종피 및 호분층 두께는 각각 30.91 ㎛ 및 11.83 ㎛이고, 벼 SS50-26의 종피 및 호분층 두께는 15.42 ㎛이다.In the present invention, the thicknesses of the seed coat and alye layer of Samgwang rice and Seolgaeng rice used as parent/mother rice are 30.91 μm and 11.83 μm, respectively, and the seed coat and alye layer thickness of rice SS50-26 are 15.42 μm.

본 발명자들은 모본인 삼광벼보다 종피의 호분층이 얇은 벼 SS50-26의 대표적 시료(종자)를 "Oryza sativa L. SS50-26"으로 명명하고, 2022년 02월 21일자로 국립농업과학원(KACC)에 기탁하였다(수탁번호: KACC 98129P).The present inventors named a representative sample (seed) of rice SS50-26, which has a thinner aleurone layer of seed coat than Samgwang rice, as " Oryza sativa L. SS50-26", and as of February 21, 2022, the National Academy of Agricultural Sciences (KACC) (accession number: KACC 98129P).

본 발명의 상기 벼 SS50-26 '식물체'는 전(whole) 식물체 또는 상기 식물체의 부분체를 모두 포함한다. 본 발명에 따른 상기 식물체의 '부분체'는 이에 한정하지 않으나, 벼 SS50-26의 화서, 잎, 뿌리, 줄기 등을 포함할 수 있다.The rice SS50-26 'plant' of the present invention includes all of the whole plant or parts of the plant. The 'part body' of the plant according to the present invention is not limited thereto, but may include inflorescences, leaves, roots, stems, etc. of rice SS50-26.

본 발명은 또한, 벼 SS50-26 식물체와 다른 벼 품종을 교배하여 생산된 일대잡종 벼 식물체의 종자를 제공한다. 상기 교배는 식물체의 육종과 관련되어 당업계의 통상의 기술자에게 알려진 방법에 따라 수행될 수 있으며, 본 발명에 따른 벼 SS50-26은 종피 및 호분층이 얇은 것이 특징이므로, 상기 SS50-26 식물체를 벼 신품종 육종을 위한 모·부본의 소재로 활용할 수 있다.The present invention also provides seeds of monohybrid rice plants produced by crossing rice SS50-26 plants with other rice varieties. The crossing may be carried out according to a method known to those skilled in the art related to plant breeding, and since the rice SS50-26 according to the present invention is characterized by thin seed coat and aleurone layer, the SS50-26 plant is rice It can be used as a parent/supplement material for breeding new varieties.

본 발명은 또한, 벼 SS50-26 식물체를 형질전환하여 얻어지는 벼 형질전환 식물체 및 이의 형질전환된 종자를 제공한다. 상기 형질전환 방법은 당업계에 공지된 다양한 기술을 통해 이루어질 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 형질전환 벼 식물체는 SS50-26 종자로부터 유래한 벼 식물체의 유전적 배경을 가진 모든 형질전환 식물체를 포함한다.The present invention also provides a rice transgenic plant obtained by transforming a rice SS50-26 plant and a transformed seed thereof. The transformation method can be achieved through various techniques known in the art, and the transgenic rice plants according to the present invention include all transgenic plants having a genetic background of rice plants derived from SS50-26 seeds. .

본 발명은 또한, 벼 SS50-26의 종자(수탁번호: KACC 98129P)를 이용하여 제조된 쌀 가공식품을 제공한다. 본 발명에 따른 상기 벼 가공식품은 레토르트쌀밥, 알파화미, 냉동쌀밥, 국수, 죽, 떡류, 과자류, 음료, 주류, 고추장, 된장, 식초 또는 미강류일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The present invention also provides a processed rice food prepared using the seeds of rice SS50-26 (accession number: KACC 98129P). The rice processed food according to the present invention may be retort rice, alpha rice, frozen rice, noodles, porridge, rice cakes, confectionery, beverages, alcoholic beverages, red pepper paste, soybean paste, vinegar or rice bran, but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 삼광벼를 여교배친(recurrent parent)으로 하는 BCnF1 (n은 3 이하의 양의 정수) 세대를 대상으로 분자마커를 이용하여 선발하는 단계를 포함하는 종피 및 호분층이 얇은 벼의 육성 방법을 제공한다.The present invention also relates to the BC n F1 (n is a positive integer of 3 or less) generation with Samkwang rice as a recurrent parent, using molecular markers to select seed coats and calluses with thin layers. A method for growing rice is provided.

본 발명에서 용어 "여교배친(backcross parent)"은 잡종과 그의 양친 중 어느 편친과 다시 교배하거나 반복교배 하는 경우에 잡종의 편친을 가리킨다. 본 명세서에서 상기 "여교배친"은 "반복친(recurrent parent)"과 혼용되어 사용되었다.In the present invention, the term "backcross parent" refers to the parent of the hybrid in the case of recrossing or repeated mating with any one parent of the hybrid and its parents. In the present specification, the "recurrent parent" is used interchangeably with the "recurrent parent".

본 발명에 따른 종피 및 호분층이 얇은 벼의 육성 방법은 구체적으로,The method for growing rice with a thin seed coat and aleurone layer according to the present invention is specifically,

(a) 모본인 삼광벼와 부본인 설갱벼의 종자를 각각 파종하는 단계;(a) sowing the seeds of Samgwangbyeo, which is the parent, and Seolgaengbyeo, which is the parent, respectively;

(b) 개화 시기에 모본인 삼광벼와 부본인 설갱벼를 인위적으로 교배시키는 단계;(b) artificially crossing Samgwangbyeo, the parent, and Seolgaengbyeo, the parent, during flowering;

(c) 상기 (b) 단계의 교배로부터 획득된 F1을 모본인 삼광벼와 여교배(backcrossing)시키는 단계;(c) backcrossing the F1 obtained from the crossing in step (b) with Samgwang rice, which is the parent;

(d) 상기 (c) 단계의 교배로부터 획득된 BC1F1 세대에서 분자마커를 이용하여 설갱벼의 SSⅡa (soluble starch synthase Ⅱa) 유전형(genotype)을 가지는 개체를 1차 선발(foreground selection)하는 단계;(d) primary selection of individuals having a soluble starch synthase IIa ( SSIIa ) genotype of seolgaengbyeo using molecular markers in the BC1F1 generation obtained from the mating in step (c);

(e) 상기 1차 선발된 BC1F1 세대 개체에서 KASP (kompetitive allele specific PCR) 분자마커를 이용하여 80% 이상의 삼광벼 게놈 회복률을 나타내는 개체를 2차 선발(background selection)하는 단계; 및(e) performing secondary selection (background selection) of individuals exhibiting a genome recovery rate of 80% or more by using a kompetitive allele specific PCR (KASP) molecular marker in the first selected BC1F1 generation individuals; and

(f) 상기 2차 선발된 BC1F1 세대 개체를 BC2F1으로 세대진전시킨 후 상기 (d) 및 (e) 단계를 반복하는 단계;를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.(f) repeating steps (d) and (e) after generationally advancing the secondly selected BC1F1 generation individual to BC2F1; may include, but is not limited thereto.

본 발명의 일 구현 예에 있어서, 상기 (d) 단계의 분자마커는 서열번호 1 및 2의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 3 및 4의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 분자마커는 삼광벼와 설갱벼의 SSⅡa 유전자 내 위치하는 SNP에 기반한 것으로, 상기 분자마커를 이용하여 SSⅡa 유전자의 유전형을 확인한 결과 A/A로 확인되면 삼광벼의 유전형으로, A/G로 확인되면 설갱벼의 유전형으로 판별할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the molecular marker in step (d) may be composed of oligonucleotide primer sets of SEQ ID NOs: 1 and 2 and oligonucleotide primer sets of SEQ ID NOs: 3 and 4, but is not limited thereto. The molecular marker is based on the SNP located in the SSIIa gene of Samgwangbyeo and Seolgaengbyeo. As a result of confirming the genotype of the SSIIa gene using the molecular marker, if it is confirmed as A / A, it is confirmed as the genotype of Samkwangbyeo, A / G. It can be identified by the genotype of seolgaengbyeo.

또한, 본 발명의 일 구현 예에 있어서, 상기 (e) 단계의 KASP 분자마커는 표 3에 기재된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 표 3에 기재된 KASP 분자마커는 벼의 12개 염색체에 염색체 당 약 5 Mb 간격으로 균등하게 분포하도록 선발된 마커 조합이다.Further, in one embodiment of the present invention, the KASP molecular markers in step (e) may be those listed in Table 3, but are not limited thereto. The KASP molecular markers shown in Table 3 are marker combinations selected to be evenly distributed over 12 rice chromosomes at intervals of about 5 Mb per chromosome.

본 발명의 용어 "KASP (kompetitive allele specific PCR)"는 PCR 기반의 분석 방법 중 하나로, 상동의(homogenous) 그리고 형광(fluorescence) 기반의 유전형 분석 기술이다. KASP는 대립유전자(allele)-특이적 올리고 연장(extension) 및 신호생성을 위한 형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer)를 기반으로 하는 기술이다.The term "KASP (kompetitive allele specific PCR)" of the present invention is one of PCR-based analysis methods, and is a homogenous and fluorescence-based genotyping technology. KASP is a technology based on fluorescence resonance energy transfer for allele-specific oligo extension and signal generation.

본 발명의 벼 육성 방법은 "마커이용 여교배(Marker-assisted backcrossing, MAB)"로서, MAB는 우량형질을 선발하는 마커(foreground)와 엘리트 계통으로의 유전적 유사도를 검정할 수 있는 선발 마커(background)를 이용하여 육종과정에서 시간이 많이 소요되는 여교배 과정을 마커를 통해 신속하게 하는 방법이다.The rice cultivation method of the present invention is "Marker-assisted backcrossing (MAB)", and MAB is a selection marker that can test the genetic similarity between a marker (foreground) for selecting superior traits and an elite line ( Background) is used to speed up the time-consuming backcrossing process in the breeding process through markers.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples are only to illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1. 현미밥 우수 계통 육성 체계Example 1. Brown rice excellent line development system

현미밥 품종 우수 계통 육성을 위해 2018년과 2019년에 충북대학교 온실에 삼광 및 설갱 품종을 파종하여 교배모본으로 육성하여 온실에서 교배를 실시하였다. 삼광(♀)/설갱(♂) 조합의 F1을 육성하였다. F1 종자 29 립을 수확하였고, 삼광벼를 반복친으로 하여 BC1F1 종자를 얻었으며, 2018년 및 2019년 동계에 충북대학교 온실에서 BC1F1 및 BC2F1 벼 계통을 육성하였다. 2019~2020년에는 BC1F1, BC2F1 세대에서 foreground 및 background 선발을 수행하였고, 최종 선발된 개체들을 이용하여 삼광/설갱 교배조합의 후대를 육성하였다.In order to foster excellent brown rice varieties, Samgwang and Seolgaeng varieties were sown in the greenhouse of Chungbuk National University in 2018 and 2019, and hybridization was carried out in the greenhouse. F1 of Samgwang (♀)/Seolgaeng (♂) combination was cultivated. 29 F1 seeds were harvested, and BC1F1 seeds were obtained using Samgwangbyeo as a recurrent parent, and BC1F1 and BC2F1 rice lines were cultivated in the greenhouse of Chungbuk National University in the winter of 2018 and 2019. From 2019 to 2020, foreground and background selection was performed in the BC1F1 and BC2F1 generations, and the offspring of the Samgwang/Seolgaeng mating combination were nurtured using the finally selected individuals.

실시예 2. 분자마커를 이용한 현미밥용 우수 계통 육성: BC1F1 세대에서 foreground 선발Example 2. Development of excellent strains for brown rice using molecular markers: foreground selection in BC1F1 generation

식미에 영향을 미치는 아밀로스 함량은 SS (Starch soluble synthase) 유전자에 의해 좌우된다. NGS 분석을 통해 교배모부본으로 사용한 삼광과 설갱 품종간 SSⅡa 유전자 부위에서 SNP가 발견되었다(도 1). 이에, 삼광과 설갱의 BC1F1 집단에서 설갱의 SSⅡa 유전형(A/G)을 가진 계통을 선발하기 위하여 분석을 수행하였다.Amylose content, which affects the taste, is influenced by SS (Starch soluble synthase) gene. Through NGS analysis, SNPs were found in the SSIIa gene region between Samgwang and Seolgaeng cultivars used as mating parents (Fig. 1). Therefore, an analysis was performed to select lines with the SSIIa genotype (A/G) of Seolgaeng in the BC1F1 population of Samgwang and Seolgaeng.

먼저, SSⅡa 유전자에서 SNP를 보이는 영역을 중심으로 약 1 Kb 정도의 크기를 갖는 1st 프라이머 세트(서열번호 1 및 2)를 합성하여 PCR을 실시한 후, 1st PCR 산물을 이용하여 표적 SNP 부위에서 약 300 bp 크기의 예상 산물을 갖는 2nd 프라이머 세트(서열번호 3 및 4)를 합성하여 PCR을 실시하였다.First, PCR was performed by synthesizing a 1st primer set (SEQ ID NOs: 1 and 2) having a size of about 1 Kb centered on the region showing the SNP in the SSIIa gene, and then using the 1st PCR product at the target SNP site. PCR was performed by synthesizing 2 nd primer sets (SEQ ID NOs: 3 and 4) having an expected product size of about 300 bp.

Foreground 선발을 위한 분자마커Molecular markers for foreground selection Primer
name
Primer
name
Sequence (5'→3')Sequence (5'→3') Product
size (bp)
Product
size (bp)
Tm
(℃)
Tm
(℃)
SSⅡa-1stSSⅡa-1st FwFw GCAGAAAGGTGTGGACATCA (서열번호 1)GCAGAAAGGTGTGGACATCA (SEQ ID NO: 1) 782782 5959 RvRv GCTAATTTGCGCACCTCAA (서열번호 2)GCTAATTTGCGCACCTCAA (SEQ ID NO: 2) SSⅡa-2ndSSⅡa-2nd FwFw ACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT GTGGGGTTCTCGGTGAAG (서열번호 3) ACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT GTGGGGTTCTCGGTGAAG (SEQ ID NO: 3) 276276 5858 RvRv GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT CTCCTTGTACTTGCGGTACG (서열번호 4) GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT CTCCTTGTACTTGCGGTACG (SEQ ID NO: 4)

PCR 확인 결과 총 210개 BC1F1 개체에서 SSⅡa의 SNP 유형이 설갱과 같은 이형성(A/G)으로 존재하는 개체는 100개 였고, 나머지 110개는 삼광의 유전형(A/A)으로 확인되어, BC1F1 세대에서 분리비 1:1을 나타내었다(표 2).As a result of PCR confirmation, among a total of 210 BC1F1 individuals, 100 individuals had the SNP type of SSIIa as heteromorphic (A/G) such as seolgaeng, and the remaining 110 were identified as Samgwang genotype (A/A), which is the BC1F1 generation showed a separation ratio of 1:1 (Table 2).

실시예 3. 분자마커를 이용한 현미밥용 우수 계통 육성: BC1F1 세대에서 background 선발Example 3. Development of excellent strains for brown rice using molecular markers: background selection in the BC1F1 generation

Foreground 선발을 통하여 최종 선발된 삼광/설갱 BC1F1 93 개체를 Background 선발하기 위하여 773개의 개발된 KASP 마커(Cheon, KS et al. Plant Breed. Biotech. 2018, 6(4):391-403; Cheon, KS et al. Plant Breed. Biotech. 2019, 7(3):208-219)를 이용하여 삼광 및 설갱을 대상으로 마커 유효성 분석을 실시하였다.773 developed KASP markers (Cheon, KS et al. Plant Breed. Biotech. 2018, 6(4):391-403; Cheon, KS et al. Plant Breed. Biotech. 2019, 7(3):208-219) was used to analyze marker effectiveness for Samgwang and Seolgaeng.

삼광 및 설갱의 마커 유효성 분석 결과, hetero 유전형을 제외한 삼광과 설갱의 유전형이 구분되는 368개 KASP 마커를 background 선발 분석을 위하여 선택되었다. 선택된 상기 마커를 벼 12개 염색체에 균등하게 분포하도록 염색체당 약 5 Mb 간격으로 배치하여 최종 96개의 KASP 마커를 선발하였다(도 2 및 표 3).As a result of marker validity analysis of Samgwang and Seolgang, 368 KASP markers that differentiated the genotypes of Samgwang and Seolgang, excluding hetero genotypes, were selected for background selection analysis. The selected markers were arranged at about 5 Mb intervals per chromosome so as to be equally distributed over 12 rice chromosomes, and finally 96 KASP markers were selected (FIG. 2 and Table 3).

선발된 96개 KASP 마커를 이용하여 foreground 선발을 통하여 얻어진 BC1F1 93 개체를 대상으로 반복친 게놈 회복률을 분석하였다(도 3). 회복률을 조사한 결과 60% 이상 ~ 65% 미만의 범위를 나타내는 개체가 가장 많았으며 75% 이상의 회복정도를 나타내는 개체는 9개로 나타났다(도 4). 75% 이상의 반복친 게놈 회복률을 나타내는 개체들(SS001, SS017, SS018, SS045, SS083, SS100, SS102)을 대상으로 이들의 농업형질을 조사한 결과, SS007, SS018, SS045, SS083 계통이 삼광과 표현형이 가장 유사한 것으로 나타나(표 4), 이들을 이용하여 BC2F1 종자를 육성하였다.Using the selected 96 KASP markers, the genome recovery rate of repeated repetitions was analyzed for 93 BC1F1 individuals obtained through foreground selection (FIG. 3). As a result of examining the recovery rate, most of the objects showed a range of 60% or more to less than 65%, and 9 objects showed a degree of recovery of 75% or more (FIG. 4). As a result of examining the agricultural traits of individuals (SS001, SS017, SS018, SS045, SS083, SS100, SS102) with a recurrent parent genome recovery rate of 75% or higher, the SS007, SS018, SS045, and SS083 strains had a phenotype with Samgwang. As they appeared to be the most similar (Table 4), they were used to grow BC2F1 seeds.

삼광, 설갱 및 BC1F1 계통의 농업형질 분석 결과Agricultural character analysis results of Samgwang, Seolgaeng and BC1F1 strains PopulationPopulation LineLine Plant height(cm)Plant height(cm) Culm length(cm)Culm length(cm) Panicle length(cm)Panicle length(cm) No. of tillersNo. of tillers ParentParent SamgwangSamgwang 95.2 ± 4.695.2 ± 4.6 64.8 ± 6.064.8 ± 6.0 19.7 ± 1.519.7±1.5 9 ± 19 ± 1 SeolgaengSeolgaeng 82.0 ± 5.882.0±5.8 51.0 ± 3.351.0 ± 3.3 19.6 ± 1.219.6 ± 1.2 7 ± 27 ± 2 BC1F1BC1F1 SS007SS007 94.2 94.2 70.8 70.8 19.2 19.2 13 13 SS017SS017 102.0 102.0 79.4 79.4 18.8 18.8 8 8 SS018SS018 94.2 94.2 73.8 73.8 18.8 18.8 8 8 SS045SS045 99.4 99.4 72.0 72.0 22.6 22.6 6 6 SS083SS083 95.6 95.6 63.0 63.0 20.0 20.0 6 6 SS100SS100 109.0 109.0 73.6 73.6 20.8 20.8 6 6 SS102SS102 100.2 100.2 70.0 70.0 21.0 21.0 9 9

실시예 4. BC2F1 세대에서 foreground 및 background 선발Example 4. Foreground and background selection in BC2F1 generation

삼광과 설갱의 BC2F1 세대에서 foreground 및 background 선발을 상기 실시예 2 및 실시예 3과 동일하게 수행하였다.In the BC2F1 generation of Samgwang and Seolgaeng, foreground and background selection was performed in the same manner as in Examples 2 and 3 above.

BC2F1 벼의 1st PCR 및 2nd PCR을 수행하여 SSⅡa 유전형을 분석한 결과 총 96개 BC2F1 개체에서 설갱의 유전형(A/G)으로 확인된 개체는 55개, 삼광의 유전형(A/A)으로 확인된 개체는 41개로 확인되었다(표 5). 따라서, 이들 BC2F1 계통 식물체로부터 BC2F2 종자를 수확하였다.As a result of SSIIa genotype analysis by performing 1 st PCR and 2 nd PCR of BC2F1 rice, 55 individuals were identified as seolgaeng genotypes (A/G) from a total of 96 BC2F1 individuals, and Samgwang genotypes (A/A). There were 41 identified entities (Table 5). Therefore, BC2F2 seeds were harvested from these BC2F1 lineage plants.

상기 BC2F1 41 개체를 대상으로 표 3의 KASP 마커를 이용하여 반복친 게놈 회복률을 분석하였고, 반복친 게놈 회복정도가 높은 계통인 SS50-25, SS50-26, SS50-27, SS50-28, SS29-6 및 SS29-12를 대상으로 농업형질(초장, 간장, 수장, 분얼수)을 조사하였고, SS50-25, SS50-26, SS50-27 및 SS50-28을 대상으로 종피 및 호분층 두께를 조사하였다. 선발된 SS50 계통들은 SS007(BC1F1의 반복친 게놈 회복률: 83.46%)을 이용하여 BC2F1 종자를 육성한 계통이다. 종피 및 호분층 두께를 대상으로 한 조직화학적 분석을 위해 18 DAF (day after flowering) 종자를 이용하여 Carlo 및 Marco의 방법 (Histochemistry of Single Molecules: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology; Humana Press: Totowa, NJ, USA, 2017; p. 1560.)에 따라 조직화학적 분석을 실시하였다For the 41 BC2F1 individuals, the recurrent genome recovery rate was analyzed using the KASP markers in Table 3, and SS50-25, SS50-26, SS50-27, SS50-28, SS29- 6 and SS29-12 were investigated for agricultural traits (grass length, soy sauce, soybean length, number of tillers), and seed coat and aleurone layer thickness were investigated for SS50-25, SS50-26, SS50-27 and SS50-28. The selected SS50 lines are lines grown with BC2F1 seeds using SS007 (BC1F1 repeat parent genome recovery rate: 83.46%). Carlo and Marco's method (Histochemistry of Single Molecules: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology; Humana Press: Totowa, NJ , USA, 2017; p. 1560.), and histochemical analysis was performed.

농업형질은 표 6에서 확인할 수 있듯이 SS29-12 계통의 초장 및 분얼수, SS50-25 계통의 분얼수를 제외하고 모본 품종인 삼광벼와 비슷한 정도를 나타내어 BC2F1 세대에서 대부분의 형질이 반복친인 삼광벼의 형질을 잘 회복한 것으로 판단되었다. 또한, SS50-25, SS50-26, SS50-27 및 SS50-28 계통은 조직화학적 분석 결과, 고식미/가공적성 현미밥 품종 특성을 가진 설갱과 유사한 종피 및 호분층 두께를 가진 것으로 확인되었다(도 6 및 도 7).As can be seen in Table 6, agricultural traits were similar to Samkwang rice, the parent variety, except for plant height and tillering number of SS29-12 line and number of tillering of SS50-25 line. It was judged that rice traits were well recovered. In addition, as a result of histochemical analysis, the SS50-25, SS50-26, SS50-27, and SS50-28 lines were found to have seed coat and aleurone layer thickness similar to that of seolgaeng, which has high-quality rice/processability brown rice breed characteristics (FIG. 6 and Figure 7).

삼광, 설갱 및 BC2F1 계통의 농업형질 분석 결과Agricultural character analysis results of Samgwang, Seolgaeng and BC2F1 strains PopulationPopulation LineLine Plant height
(cm)
plant height
(cm)
Culm length
(cm)
Culm length
(cm)
Panicle length
(cm)
Panicle length
(cm)
No. of tillersNo. of tillers
ParentParent SamgwangSamgwang 112.3 ± 4.4112.3 ± 4.4 85.6 ± 2.185.6 ± 2.1 21.9 ± 7.521.9 ± 7.5 10.3 ± 210.3±2 SeolgaengSeolgaeng 116.2 ± 8.5116.2 ± 8.5 83.1 ± 3.483.1 ± 3.4 19.1 ± 3.719.1 ± 3.7 10.3 ± 310.3±3 BC2F1BC2F1 SS50-25SS50-25 118.0118.0 95.295.2 16.016.0 2424 SS50-26SS50-26 116.8116.8 92.892.8 15.415.4 1414 SS50-27SS50-27 118.3118.3 86.786.7 17.417.4 1010 SS50-28SS50-28 117.5117.5 97.797.7 15.615.6 1414 SS29-6SS29-6 111.5111.5 89.789.7 19.119.1 1010 SS29-12SS29-12 129.3129.3 100.2100.2 19.519.5 2020

따라서, 본 발명에서 BC2F1 개체 중 삼광의 게놈 회복률이 높고 설갱과 유사한 종피 및 호분층 두께를 가지는 SS50-25, SS50-26, SS50-27, SS50-28은 식미 및 가공적성이 향상된 우수한 계통들이 육성되었다. 현재까지 BC2F1 계통의 후대 육성을 통하여 수확한 BC2F3 계통들은 신품종 고식미 현미밥 벼 품종 육성을 위한 육종소재로써 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.Therefore, among the BC2F1 individuals in the present invention, SS50-25, SS50-26, SS50-27, and SS50-28, which have a high genome recovery rate of Samgwang and have a thickness of seed coat and aleurone layer similar to seolgaeng, were excellent strains with improved taste and processing aptitude. . The BC2F3 lines harvested through the development of the descendants of the BC2F1 line so far were judged to be able to be used as breeding materials for cultivating new high-quality brown rice rice varieties.

농촌진흥청 국립농업과학원 미생물은행(KACC)Rural Development Administration National Academy of Agricultural Sciences Microorganism Bank (KACC) KACC98129PKACC98129P 2022022120220221

Claims (10)

삼광벼를 모본으로 하고 설갱벼를 부본으로 하여 이를 인공교배시켜 얻어진 것으로서, 모본인 삼광벼에 비하여 종피(seed coat) 및 호분층(aleurone layer)이 얇고, 부본인 설갱벼에 비해 분얼수가 많은 특성을 가지는 벼 SS50-26의 종자(수탁번호: KACC 98129P).It is obtained by artificially crossing Samkwang rice as the model and Seolgaeng rice as the parent, and the seed coat and aleurone layer are thinner than the parent Samkwang rice, and the number of tillers is higher than that of the main Seolgaeng rice. Eggplant seeds of rice SS50-26 (accession number: KACC 98129P). 제1항의 벼 SS50-26의 종자(수탁번호: KACC 98129P)로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 모본인 삼광벼에 비하여 종피 및 호분층이 얇고, 부본인 설갱벼에 비해 분얼수가 많은 특성을 가지는 벼 SS50-26 식물체.Rice SS50, which is derived from the seeds of rice SS50-26 of claim 1 (accession number: KACC 98129P), characterized in that the seed coat and alder layer are thinner than that of the parent Samgwang rice, and the number of tillers is higher than that of the male seolgaengbyeo. -26 plants. 제2항의 벼 SS50-26 식물체와 다른 벼 품종을 교배하여 생산된 일대잡종 벼 식물체의 종자.A seed of a one-hybrid rice plant produced by crossing the rice SS50-26 plant of claim 2 with another rice variety. 제2항의 벼 SS50-26 식물체를 형질전환하여 얻어지는 벼 형질전환 식물체.A rice transgenic plant obtained by transforming the rice SS50-26 plant of claim 2. 제4항에 따른 벼 형질전환 식물체의 형질전환된 종자.Transformed seeds of rice transgenic plants according to claim 4. 제1항의 벼 SS50-26의 종자(수탁번호: KACC 98129P)를 이용하여 제조된 쌀 가공식품.A processed rice food prepared using the seeds of the rice SS50-26 of claim 1 (accession number: KACC 98129P). 삼광벼를 여교배친(recurrent parent)으로 하는 BCnF1 (n은 3 이하의 양의 정수) 세대를 대상으로 분자마커를 이용하여 선발하는 단계를 포함하는 종피 및 호분층(aleurone layer)이 얇은 벼의 육성 방법.Rice with thin seed coat and aleurone layer, including the step of selecting using molecular markers for BC n F1 (n is a positive integer of 3 or less) generations with Samkwang rice as a recurrent parent nurturing method. 제7항에 있어서, 상기 육성 방법은
(a) 모본인 삼광벼와 부본인 설갱벼의 종자를 각각 파종하는 단계;
(b) 개화 시기에 모본인 삼광벼와 부본인 설갱벼를 인위적으로 교배시키는 단계;
(c) 상기 (b) 단계의 교배로부터 획득된 F1을 모본인 삼광벼와 여교배(backcrossing)시키는 단계;
(d) 상기 (c) 단계의 교배로부터 획득된 BC1F1 세대에서 분자마커를 이용하여 설갱벼의 SSⅡa (soluble starch synthase Ⅱa) 유전형을 가지는 개체를 1차 선발(foreground selection)하는 단계;
(e) 상기 1차 선발된 BC1F1 세대 개체에서 KASP (kompetitive allele specific PCR) 분자마커를 이용하여 80% 이상의 삼광벼 게놈 회복률을 나타내는 개체를 2차 선발(background selection)하는 단계; 및
(f) 상기 2차 선발된 BC1F1 세대 개체를 BC2F1으로 세대진전시킨 후 상기 (d) 및 (e) 단계를 반복하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 종피 및 호분층이 얇은 벼의 육성 방법.
The method of claim 7, wherein the growing method
(a) sowing the seeds of Samgwangbyeo, which is the parent, and Seolgaengbyeo, which is the parent, respectively;
(b) artificially crossing Samgwangbyeo, the parent, and Seolgaengbyeo, the parent, during flowering;
(c) backcrossing the F1 obtained from the crossing in step (b) with Samgwang rice, which is the parent;
(d) foreground selection of individuals having a soluble starch synthase IIa ( SSIIa ) genotype of seolgaengbyeo using molecular markers in the BC1F1 generation obtained from the crossing in step (c);
(e) performing secondary selection (background selection) of individuals exhibiting a genome recovery rate of 80% or more by using a kompetitive allele specific PCR (KASP) molecular marker in the first selected BC1F1 generation individuals; and
(f) repeating steps (d) and (e) after generationally advancing the secondly selected BC1F1 generation individuals to BC2F1;
제8항에 있어서, 상기 (d) 단계의 분자마커는 서열번호 1 및 2의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 3 및 4의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트로 이루어진 것을 특징으로 하는, 종피 및 호분층이 얇은 벼의 육성 방법.The method of claim 8, wherein the molecular markers in step (d) are composed of oligonucleotide primer sets of SEQ ID NOs: 1 and 2 and oligonucleotide primer sets of SEQ ID NOs: 3 and 4, characterized in that the rice seed coat and aleurone layer are thin. upbringing method. 제8항에 있어서, 상기 (e) 단계의 KASP 분자마커는 표 3에 기재된 것을 특징으로 하는, 종피 및 호분층이 얇은 벼의 육성 방법.The method of claim 8, wherein the KASP molecular markers in step (e) are those listed in Table 3.
KR1020230014037A 2022-02-18 2023-02-02 Breeding method for brown rice using KASP marker-assisted backcrossing and rice having thin seed coat and aleurone layer produced by the method KR20230124843A (en)

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