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2012 년 1 학기 성주과채류시험장 정종도
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- 육종은 예술이며 과학이고 진화이다. 육종의 목표는 선에 있다. - 인류와 함께 진행된 육종 --- 수량, 품질, 안정성의 증대, 재배 여건 적합성 - 육종학이 농학에서 차지하는 비중 - 수량삼각형 - 수량 = 유전성, 환경조건, 재배기술의 상호작용에 의해 결정된다.
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1. 육종학의 목표 - 작물의 개량 : 수량성, 조만성, 품질 ( 맛, 색, 향 ), 내환경적응성, 내병충성 등 - 육종기술의 체계화 : 변이의 탐구와 창성, 선택과 고정, 증식과 보급 2. 생물의 진화와 기원 - 생물의 다양성은 진화를 통하여 생성된다. 진화는 돌연변이와 교배, 도태와 격리에 의하여 진행된다. 육종은 인위적으로 촉진된 진화이다. 3. 작물의 기원과 분화 - Vavilov (1926) 의 유전자중심지설 (gene center theory)--- 작물의 발상지 - 작물의 재배기원 중심지 --- 다수 변이의 축적 - 유전자원과 탐사
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1. 품종 (variety, cultivar) - 품종의 특성과 형질 - 품종의 수집과 보존 : 재래종, 육성종, 고정종, 일대잡종 2. 신품종 및 신형의 구비조건 (DUS=Distinct, Uniform, Stable) - 종자산업법 : 품종보호의 요건 - 신규성, 구별성, 균일성, 안정성, 품종명칭 3. 육종학 및 육종기술의 발달 - 멘델의 유전법칙 ---- 유전적 분리의 예측 - 모르간의 염색체설 ---- 유전물질의 존재 위치 - 뮬러의 인위돌연변이 ---- 돌연변이 - 요한센의 순계설 ---- 선발의 원리 - 왓슨과 크맄의 이중나선 ---- 유전물질의 구조 4. 육종의 목표와 성과
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1. 식물의 생활환 (life cycle) - 식물은 종자가 발아하여 생육과정을 거쳐 꽃이 피면 수분, 수정 및 결실과정을 거쳐 다시 종자를 맺는다. 2. 영양생장 (vegetative growth) 과 체세포분열 (mitosis) - 세포주기 (cell cycle) - 체세포분열조직 (meristem tissue)-- 줄기와 뿌리의 선단, 형성층 - 합성기 (synthetic phase), 전기 (prophase), 중기 (metaphase), 후기 (anaphase), 종기 (telophase), 낭세포 (daughter cells) 3. 생육의 안정성 - 가소성 (plasticity), 유전적 적응 (genetic adaptation), 유전적 복원성 (genetic homeostasis), 안정성 (stability)
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체세포분열과 생식세포분열 모식도
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1. 생육상 일장효과 (photoperiodism)---Gardner and Allard (1920) 춘화현상 ( 춘화처리, vernalization) ---Lysenko (1932) 종자반응형 (seed vernalization type) 녹식물반응형 (green plant vernalization type) 무반응형 영양조건, C/N ratio --- Kraus and Kraybill (1918) 2. 생식 (reproduction) 유성생식 (sexual reproduction) 자식성작물 (self-pollinating crops) 타식성작물 (cross-pollinating crops) 무성생식 (asexual reproduction) 무배생식 (apogamy) 단성생식 ( 처녀생식 parthenogenesis) 단위생식 (apomixis) 영양번식 (vegetative propagation)
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1. 생식세포의 형성 생식세포분열 (meiosis) 합성기 (Synthesis phase)- 영양물질의 축적, DNA 복제, 염색체 복제 제 1 전기 (Prophase I), 세장기 (leptotene), 접합기 (zygotene), 태사기 (pachytene), 복사기 (diplotene), 이동기 (diakinesis) 제 1 중기 (Metaphase I), 제 1 후기 (Anaphase I), 제 1 종기 (Telophase I), 중간기 (Interphase) 제 2 전기 (Prophase II), 제 2 중기 (Metaphase II), 제 2 후기 (Anaphase II), 제 2 종기 (Telophase II) 4 분자기 (tetrad) 2. 꽃가루 형성 포원세포 ( 胞源細胞 ), 화분모세포, 감수분열, 4 分子, 꽃가루 ( 花粉, pollen) 3. 배낭의 형성 심피 ( 心皮 carpel), 포원세포, 배낭모세포, 감수분열, 4 분자, 배낭 ( 胚囊, embryo sac)
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꽃의 구조 ( 花器構造 ) 보호 및 수분 매개충 유인부분 --- 꽃받침조각 ( 악편 sepals), 꽃잎 ( 花弁 petals) 수술 ( 雄예 stamen) 꽃밥 ( 葯 anther) 꽃실 ( 花絲 filament) 꽃가루 (pollen) 외막 ( 外膜 extine) 내막 ( 內膜 intine), 發芽孔 영양핵 ( 營養核 tube nucleus) 생식핵 ( 生殖核 generative nucleus) 제 1 웅핵 ( 第 1 雄核 primary sperm nucleus) 제 2 웅핵 ( 第 2 雄核 secondary sperm nucleus) 암술 ( 雌예 Pistil) 암술머리 ( 柱頭 stigma) 암술대 ( 花柱 style) 씨방 ( 子房 ovary) 씨방벽 ( 子房 璧 ovary wall) 태좌 ( 胎座 placenta) 배주 ( 胚珠 ovule) 외주피 ( 外珠皮 outer integument) 내주피 ( 內珠皮 inner integument) 주 심 ( 珠心 nucellus) 배낭 ( 背囊 embryo sac) 난세포 ( 卵細胞 egg cell) 극핵 ( 極核 polar nuclei) 도움세포 ( 助細胞 synergids) 반족세포 ( 反足細胞 antipodal cells) 주공 ( 珠孔 micropyle)
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수정과 결실 1. 수분 ( 受粉 pollination), 충매, 풍매, 수매, 자가수분, 타가수분 2. 수정 중복수정, 자가수정, 타가수정 3. 결실, 단위결과 생물이 개체간에 다른 것을 변이 (variation) 라고 한다. 변이는 환 경에 의한 변이와 유전적 변이가 있다. 변이는 특성 검정으로 감 별하며 유전적 변이와 환경변이는 후대검정에 의하여 구별할 수 있다. 양적변이는 통계적 방법으로 비교한다. 변이는 돌연변이에 의하여 창성되며 교잡에 의하여 더욱 다양한 변이조합이 이루어 진다. 변이는 육종의 소재가 된다.
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