Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제13권2호
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pp.175-184
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2002
In this paper, diallel crosses block designs for control versus test comparisons among the lines are proposed. These block designs are constructed by using partially balanced incomplete block designs with C-properties. Also, the efficiencies of the diallel crosses block designs obtained through this method are tabulated for number of lines 22 or less.
'원교3115호'와 '원교3116호'는 종자와 영양체로 번식이 가능한 $S_9$세대의 근교계 품종으로 잡종강세 현상을 이용한 $F_1$ 품종육성을 위한 중간모본용으로 육성되었다. '원교 3115호'는 'Benihoppe' 유래 자식 계통($S_9$ 세대)으로 초형은 중간 직립형이고 초세는 원 품종보다 약하다. 화아분화는 빠른 편이고 화방당 꽃 수는 10개 내외이다. 과형은 원추형, 과색은 연분홍색이며 평균과중은 11g 내외의 소과종으로 수량은 원품종과 비교하여 매우 낮은 편이다. 이 품종의 가장 큰 특징으로 경도가 대조 품종에 비해 2배 정도 강하다. '원교 3116호'는 'Doyonoka' 유래 자식 계통으로 초형은 직립형이고 초세는 원 품종보다 약하다. 화아분화는 빠른 편이고 화방당 꽃 수는 8개 내외이다. 과형은 편구형, 과색은 적색이며 평균 과중은 12g 내외로 소과종이다. '원교 3116호'는 다른 근교 계통들에 비해 수량성이 높고 과형이 우수하다는 것이 가장 큰 특징이다. 품질에 있어서도 두 품종 모두 당산비가 적절하여 식미가 좋으나, 탄저병과 흰가루병에는 이병성이고 진딧물과 응애 등 해충에 대해서도 다소 약한 경향이다.
'씨베리' 품종은 농촌진흥청 국립원예특작과학원 시설원예시험장에서 2013년도 육성한 국내 최초의 일계성 딸기 $F_1$ 품종이다. '씨베리' 품종을 육성하기 위해 2004년부터 국내 보유 유전자원 중 특성이 우수한 품종들을 선발하여 약 10여 년에 걸쳐 주요 형질별로 근교계통을 육성하였다. 이중 고경도의 특성을 가진 근교계통인 '원교3115호'를 교배모본으로 하고 수량성과 과형이 우수한 근교계통인 '원교3116호'를 화분친으로 하여 $F_1$ 일대잡종 '씨베리' 품종을 육성하였다. '씨베리' 품종을 종자로 재배하기 위해서는 관부 직경이 10mm 이상이 되도록 육묘하고 정식하여야 제 특성을 나타낼 수 있다. '씨베리'의 초형은 직립형이고 잎은 타원형이다. 초세는 영양번식 개체보다는 다소 약한 경향이고 화방당 꽃수는 12-15개, 화아분화는 대조품종과 비교하여 중간 정도의 특성을 나타낸다. '씨베리' 품종의 과실 특성을 보면 과형은 원추형, 과색은 연한 적색이고 평균과중은 15-16g 내외이다. 수량은 대조품종인 '아키히메' 품종의 92% 수준으로 다소 적은 경향이고 당도는 $9.7^{\circ}Bx$, 산도는 0.6%로 맛은 새콤달콤한 경향을 나타낸다. 병해충 저항성은 흰가루병에는 약하나 탄저병에는 강하고 진딧물과 응애는 다소 약한 것으로 나타났다.
여섯 계통의 근교계 마우스떠에 상흡충의 기생기간과 경시적 산란력을 근거로 하여 숙주 기생충 관계의 계통별 차이를 구명하기 위해 마우스찰 20개의 간흡충 피낭유충을 경구적으로 감염시켰다. 감염 후 간흡충의 충란이 처음 검출될 때까지의 기간은 DDY 마우스에서 평균 21.2일로 가장 짧았고, GPC 21.48, BALB/c 및 DS 23.2 5, ICR 및 nude 23.4일의 순이 었다. 총산란기간 역시 DDY 마우스에서 164일로 가장 길었으며, GPC 132R, BALB/c 97일, nude 37일, DS 32일 및 ICR 28일의 순이었다. DDY 및 GPC 마우스에서는 간흡충의 산란수가 비교적 높고 안정적이었으나 나머지 4계통의 마우스에서는 관찰기간 동안 불규칙하였다. 이상의 성적으로 미루어 보아 마우스의 계통에 따라 간흡충의 숙주 기생충 관계의 차리를 확인하였고 DDY 마우스가 6계통중 가장 호적숙주임을 알았다.
남부 지방의 밀양 근교에 자생하고 있는 야생 동충하초 균주(Cordyceps sp., Paecilomyces sp., Beauveria sp., Aranthomyces sp., Isaria sp., Himenostilbe sp.)를 채집 분리하여 rDNA 및 internal transcribed spacer (ITS) 부위의 염기서열을 비교하였다. ITS 영역에 특정적인 프라이머인 ITS1과 ITS4를 이용하여 PCR을 수행하여 증폭하였다. 다양한 균주에서 같은 크기의 PCR 생산물을 얻을 수 있었고, 이들의 서열분석을 위하여 pGEM-T easy 벡터에 클로닝하였으며, ITS1, 5.8S, ITS2 영역 부위의 염기서열들을 BLAST 수행하여 유연관계를 분석하였다. 밀양 근교에서 분리한 32개의 균주 중에 Cordyceps militaris는 서열이 등록된 유전정보 AY49191, EU825999, AY491992와 100% 일치하였으며, 몇 개의 종은 보고된 서열과 모두 일치하지는 않았다. 예를 들어 strain P17은 울주군 가지산에서 분리한 P. tenuipes로서 밀양시 조천읍 가지산에서 분리한 P. tenuipes와는 서열상에서 다른 부분들이 있었다. 결론적으로 밀양 근교의 균주들을 분리하는데 ITS영역분석이 분류와 검정에 효율적이고, 본 연구를 통하여 동충하초의 생태학적인 유전자원들을 확보할 수 있었다.
1.근교계수와 번식형질 본 연구의 집단은 전 세대에 걸쳐 약 3.5%의 평균 근교계수를 나타내고 있으며 총산자수는 9.6두, 생존산자수는 7두로 조사되었다. 선행연구에서 총산자수 9~10두, 생존산자수 7~9두로 보고한 바 있어(Jung et al., 1998; Lee, 2002; Jo, 1996), 본 실험의 결과와 유사하였다. 번식형질에 영향을 미치는 요인을 확인하기 위해 분산분석을 실시하였으며 제시된 번식형질(총산자수, 사고율, 생존산자수, 복당생시체중, 21일 생존두수, 21일 체중)은 세대 및 산차 효과에 유의적인 영향을 받았다(P<0.01). 따라서 세대와 산차 효과를 배제한 후 근교계수가 번식형질에 미치는 영향을 조사하였다. 총산자수와 생존산자수, 복당생시체중이 근교계수와 유의적으로 부의 상관관계를 나타내었지만, 상관수준은 낮게 관찰되었다. 또한 근친수준이 높은 수퇘지는 성욕 저하, 성성숙을 지연 문제를 야기한다고 보고하였다(Hauser et al., 1952). 본 실험의 집단은 폐쇄집단 유지를 위한 계획적 교배로 근교계수가 높은 개체의 비율이 낮아 선행연구 같이 근친수준에 따른 비교는 어려웠지만 근친수준과 번식형질간의 상관관계는 확인할 수 있었다. 근친수준이 번식형질과 부의 상관을 나타낸다는 것은 선행연구와 유사하였지만, 상관계수는 0.09이하로 매우 낮은 상관으로 조사되었다. 1세대 근교계수 평균은 1.9%, 마지막 세대는 6.5%로 모든 세대의 근교계수 평균은 10%를 넘지 않았기 때문에 상대적으로 근친수준에 대한 상관효과는 낮게 관찰된 것으로 사료된다. 2. 근교계수와 산육형질 마지막 세대의 90 kg 도달일령, 일당증체량, 등지방두께의 평균은 각각 979 g/d, 12 mm, 139일로 관찰되었다. 산육형질에 영향을 미치는 요인을 확인하기 위해 분산분석을 실시하였으며 제시된 산육형질(90 kg도달일령, 일당증체량, 등지방두께)은 세대 효과에 유의적인 영향을 받았다(P<0.01). 따라서 세대 효과를 배제한 후 근교계수가 산육형질에 미치는 영향을 조사하였다. 90 kg도달일령 및 등 지방두께는 근교계수와 유의적인 상관이 관찰되지 않았지만, 일당증체량은 양의 상관으로 관찰되었다(P<0.01). 본 실험의 결과에서 일당증체량이 선행연구와 달리 양의 상관으로 관찰되었다. 국내의 경우 일당증체량은 검정개시체중, 종료체중에 의한 보정이 되지 않은 수치이기 때문에 검정종료체중에 의해 보정된 90 kg도달일령을 주로 활용한다. 비록 일당증체량은 근교계수와 유의적인 양의 상관이 나왔지만, 보다 정확한 90 kg도달일령에서 유의적인 상관이 없었기 때문에 이 집단의 경우 성장능력에 대한 근친퇴화 효과는 관찰되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 그 이유는 번식형질과 마찬가지로 전 세대에 걸쳐 근교계수 평균이 NSIF(1987)에서 권장한 10% 이하로 조사되었기 때문에 근친퇴화 효과가 명확하게 관찰되지 않은 것으로 사료된다. 위의 결과를 종합해보면, 근친수준이 번식형질 개선에 부정적인 효과를 주었지만, 그 수준으로 매우 미비한 것으로 관찰되었다. 이는 집단의 세대별 근교계수 평균이 모두 10% 이내로 유지되었기 때문에 근친퇴화 효과가 명확하게 관찰되지 않았다. 본 실험 집단의 모돈 규모는 약 150두 정도로 선진 종돈국가에 비해 매우 작다. 하지만 육종 집단의 존속차원에서 적절한 교배조합으로 집단의 근친수준으로 10% 이하로 유지하면 집단은 작지만 근친 퇴화의 영향을 최소화시킬 수 있을 것으로 사료된다. 향후 이를 활용한 선발 시험이 지속적으로 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 부분이면교배에서 p개의 근교계통의 일반조합능력을 비교하기 위한 불완비 블록계획을 구성하는 방법을 제시한다. 부분이면 블록계획은 블록의 크기가 2 이면서 m개의 동반분류를 갖는 부분 균형 불완비 블록계획과균형 불완비 블록계획을 이용하여 구성한다. 또한, p $\leq$ 24일 때 이러한 방법으로 구성되는 블록계획의 효율성을 표로 제시한다.
가장 효과적인 H-2b 항원에 대한 시험관내 항체 생산 조건을 찾기 위하여 근교계 생쥐인 C57BL/6BySnj의 비장세포를 UV로 불활성학 시킨 후 항원으로 사용하고, A/wySnJ$\times$Sm/J(ASmJF1, hybrid)의 비장세포를 항원 수용자 계통으로 하여 5-7일동안 배양기에서 항체 생산을 유도하였다. 본 실험에서 T 임파구 대식세포와 임파구 분화 촉진 인자인Concanavalin A Lipopolvsaccharide. Pokeweed mitogen 등을 사용하여 20가지 조건으로 실험을 수행하여, 항체 생성 여부는 보체 의존성 세포 장애 실험과 면역 효소법에 의해 조사하였다 그 결과 모든 조건에서 항체생산이 확인되었으며. 가장 좋은 시험관내 항체 생산 조건으로는 T 임파구와 대식세포를 함께 사용하여 면역시킨 것이 가장 효과적이었다. 이 방법을 이용하여 항체 생산을 유도한 후 5일째 면역된 비장세포를 Sp2/0-Ag 14와 세포 융합시켜 H-2b 마우스의 체포 표면 항원에 대한 단일군항체 생산을 시도하였다. 또한 생체내 면역 방법과 비교하기 위해 6주간 C57BL/6BySnJ의 비장세포를 복강내에 주사하여 같은 조건으로 세포융합을 시도하였다. 그 결과 H-2b 세포의 표면 항원에 대한 항체 생산을 하는 세포군은 시험관내 면역 방법에서 3개 생체내 면역 방법에서 4개부 확인되었다.
본 실험은 미성숙 즉 미착색과의 착색 증진을 위해 LED광원의 적색광, 청색광 그리고 UVa를 각각 두 가지 광도로 처리하여 처리에 따른 착색정도를 비교하였다. 실험에 사용한 착색단고추 품종은 적색 계통의 'Special'과 황색 계통의 'Helsinki'으로 춘천 근교 농가에서 수경재배 하였다. LED의 경우 Red_High는 $50{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 내외, Red_Low는 $20{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 내외, Blue_High는 $70{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 내외, Blue_Low는 40{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 내외, UVa의 경우 고광도는 $3{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 저광도는 $0.25{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 처리하였다. 품종에 상관없이 처리 2일 후에 과실의 착색이 급격히 진행되었고 3일째에 처리별로 큰 차이를 보였다. 'Special'의 경우 2일째 고광도 UVa광이 제일 급격한 착색 변화를 나타내었고, 저광도 UVa를 제외한 나머지 처리구에서는 비슷한 착색의 변화을 나타내었다. 처리 3일째에는 고광도 LED 적색광이 급격한 착색변화를 나타내며 고광도 UVa광보다 높은 착색 값을 나타내었다. 'Helsinki' 경우에는 2일째에 청색광, 적색광, UVa의 순으로 착색 변화가 빠르게 진행되었다. 두 품종 모두 3일째에는 'Special'의 $a^*/b^*$ 값과 황색품종 'Helsinki'의 착색 정도를 나타내는 $b^*$ 값이 모두 저광도보다 고광도에서 높은 값을 나타내며 착색 증진 효과를 나타내었다. 착색종료일인 처리후 6일째 두품종 모두 무처리구와 저광도 UVa광을 제외한 나머지 모든 처리구에서는 비슷한 값을 나타내었다. UVa 처리구 과실의 표면이 주글거리는 피해를 발생하였다. 이상의 결과로 저광도보다는 고광도의 LED 광원을 사용하는 것이 착색이 빠르게 진행될 수 있도록 도우며, UVa 파장은 과실의 외관에 피해를 입히기 때문에 적합하지 않게 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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