배추 1대잡종 품종의 RAPD에 의한 양친 간 유전적 거리와 그 이용

국문 초록 (Abstract)

배추는 최근에 소포자 배양으로 단 1세대 만에 다량의 순계를 얻을 수 있게 되었다. 그리고 양배추에서 개발된 primer로 유묘기에 PCR-RFLP에 의한 각 개체의 자가불화합성 인자형을 간단하게 동정할 수 있는 가능성이 있다. 또한 품종이나 계통 간 유전적 거리를 측정하는 분자생물학적 기술도 많이 보고 되고 있다. 따라서 자가불화합성을 이용한 1대잡종 육성의 3요소 즉, 순계 육성, 자가불화합성 인자형검정, 잡종강세 검정을 이 새롭게 개발된 기술들을 하나의 묶음으로 적응하여 육종연한을 최대한 단축시키기 위한 시험을 수행하였다. 그런데 이러한 기술들을 적용함에 있어 소포자 배양이나 PCR-RFLP등은 기본실험장비와 개발된 primer만 있으면 간단히 해결될 수 있다. 그러나 유전적 거리를 측정하기 위한 분자생물학적 기술은 가장 간단한 RAPD를 적용하더라도 기존의 연구결과들과 같이 수 십 개의 primer를 수 백 개의 계통에 적용하려면 시간과 비용이 많이들 뿐만 아니라 검정 당대의 선발 개체(통)간에 교잡할 수 있는 적기를 놓치기 쉽다. 따라서 먼저 primer 수를 줄일 수 있는 가능성을 검토코자 3개의 종묘회사에서 분양 받은 우량 F1 22품종의 양친 44개에 대한 유전적 거리를 배추에서 다형성 밴드가 나타나는 20개의 10-mer random primer로 우선 측정하였다. 여기서 얻어진 유전적 거리 값과 다형성 밴드가 가장 많이 나타나는 primer 3개만으로 측정된 유전적 거리 값과의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 상관계수가 r=0.83**으로 고도의 상관관계를 보였다.
자가불화합성 인자형이 다른 두 F1의 소포자 배양 유래 개체(280개체) 중 임성이 있는 2배체 195개체를 확인하고 양배추의 specific primer로 4개의 자가불화합성인자형 별로 이들을 나눌 수 있었다. SaSa 35개체, SbSb 60개체, ScSc 39개체, SdSd 32개체였으며 나머지 29개체는 불확실하였다. 각 SI인자형 마다 위에서 선발된 3개의 primer로 RAPD를 실시하여 유전적 거리를 측정하고 거리가 가장 먼 2개체씩과 유전적 거리가 가장 가까운 두 개체 중 1개체를 선발하였다. 그리고 서로 자가불화합성 인자형이 다른 것끼리 교잡하여 검정하였다. 한편 전체 195개체에 대하여 선발된 3개의 primer로 유전적 거리를 측정하고 그 중 SI인자형이 서로 다르면서 유전적 거리가 가장 먼 6조합과 가장 가까운 6조합을 선발하여 교잡하고 검정하였다.
주중, 내엽수, 외엽수, 엽장, 구중, 구고, 구경의 형질들을 분석한 결과 모든 형질에서는 잡종강세가 나타났다. 그 중 주중과 구중에서 잡종강세가 강하게 나타났다. 그리고 양친 간 유전적 거리가 가까운 SS 또는 S조합이 양친 간 유전적 거리가 먼 LL 또는 L조합보다 각각 잡종강세의 평균이 크게 나타났다. 형질별로는 SS 또는 S조합이 구중, 엽장, 구고에서 높게 나타났으며 LL 또는 L조합에서는 외엽수와 구경에서 높게 나타났다. 이러한 결과는 유전적 거리가 먼 것이 잡종강세가 크게 나타나는 기존의 연구 결과와 일치하지 않았을 뿐만 아니라 잡종강세의 발현은 비단 유전적 거리에 의해서만 좌우되는 것이 아니라 다른 유전자들도 관여하는 것으로 사료되어진다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서언 17
• Ⅱ. 연구사 19
• 2.1. 자식계 육성 19
• 2.2. 유전적 거리측정 20
• 2.3. 자가불화합성 검정 20
• Ⅲ. 재료 및 방법 22
• 실험 1. 22
• 3.1. 식물 재료 22
• 3.2. RAPD 분석 22
• 실험 2. 24
• 3.1. 식물 재료 24
• 3.2. 소포자 배양 24
• 3.3. 자가불화합성 인자형 검정 24
• 3.4. RAPD 분석 24
• 3.5. 이면교잡 분석 24
• Ⅳ. 결과 및 고찰 25
• 실험 1. 25
• 4.1. F1 22품종의 양친 간 유전적 거리 측정 25
• 4.2. Primer수를 줄이기 위한 검토 26
• 실험 2. 28
• 4.1. SI인자형 검정 및 자식계 육성 28
• 4.2. 유전적 거리측정 및 잡종강세 검정 29
• 4.3. 형질 분석 및 조합능력 검정 30
• 4.4. 유전적 거리와 잡종강세의 관계 33
• Ⅴ.참고문헌 83
• Ⅵ.부록 88
• Ⅶ. 국문초록 90
• Abstract 92