• 한국작물학회지
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• 제35권1호
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• pp.90-96
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• 1990

본 연구는 담배육종에 있어 유용형질이 담배 수량에 영향을 미치는 직접 및 간접효과들을 잡종초기세대에 분석함으로써 앞으로의 선발육종에 대한 기초정보를 얻기 위하여 수행하였다. 시험방법은 유전적 특성이 다양한 8개 품종을 공시하여 이면교잡을 하고 양성된 F$_1$, F$_2$ 각 세대별 28개 조합을 Orient 및 Burley 종 각 재배법에 따라 1986년부터 1988년까지 본 연구소 대구시험장에서 수행하였다. 조사항목은 초장, 엽수, 엽장, 엽폭, 개화일수 및 수량 등 6개 농업형질과 nicotine, total nitrogen, protein nitrogen, total volatile base, pet. ether extract 등 6개의 내용성분들로서 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 각 형질들의 수량에 대한 직접효과는 세대나 재배법에 따라 다소의 차이는 있었지만 대개 엽장, 엽폭, 개화일수 및 엽수의 순으로 높았으나 내용성분은 낮았다. 2. 간접효과는 재배법이나 세대에 관계없이 대개 엽장, 개화일수, 그리고 total nitrogen의 형질들이 타형질에 미치는 영향이 컸었다.

• 농업생명과학연구
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• 제44권5호
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• pp.55-64
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• 2010

본 연구는 2001년부터 2005년까지의 요크셔종 모돈 분만기록 4,989복의 번식성적 자료를 근거로 요크셔 모돈의 번식형질에 대한 유전모수 추정시 년도-계절, 산차, 교배웅돈을 교정효과로 포함하였으며, 영구환경효과 포함여부에 따른 두 개의 혼합모형을 설정하여 번식형질에 대한 환경효과 및 유전모수 추정을 실시하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 요크셔종의 초교배일령, 경산돈의 발정재귀일령 및 포유기간이 번식형질에 미치는 효과를 추정한 결과 경산돈의 번식형질에 있어 사산두수, 미라두수, 기타두수를 제외한 번식형질에서는 계절의 요인을 제외하고는 년도, 산차, 발정재귀일령, 포유기간에 대해 각 요인별로 유의적으로 차이를 나타내었다 (p<0.05). 총산자수와 포유두수 사이의 표현형상관과 유전상관은 고도의 정의 상관을 나타내었으며 유전상관이 표현형상관보다 높은 결과를 나타내었다. 번식형질에 대한 유전력의 경우 영구환경 효과를 고려하지 않은 유전력 및 영구환경 효과를 고려한 유전력은 각각 총산자수에서 0.240과 0.076, 포유두수에서 0.187과 0.096으로 추정되어 영구환경 효과를 고려한 유전력이 영구환경 효과를 고려하지 않은 유전력 보다 매우 낮게 추정되었다. 이상의 결과로 보아 유전모수 추정시 영구환경 효과를 고려한 모델식을 적용한다면 육종가의 정확도를 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권3호
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• pp.247-250
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• 2011

본 연구는 국립축산과학원에서 조성한 대요크샤종 및 랜드레이스종 근교계통돈 86두에 대해 산지수에 관여하는 유전자로 알려진 PRLR3, FSR, RBP4 후보유전자 3종의 유전적 다형성을 분석하여 이들 후보유전자와 총산자수의 표현형 및 육종가 간의 연관성을 검증함으로써 경제형질과 관련된 유용표지인자 활용 방법을 개발하고자 수행하여 유전적 다형성을 확인하였다. 대요크샤종에서는 PRLR3, RBP4 후보유전자의 AA형 유전자 빈도가 낮게 나타났으나 이들 모두 다형성을 보였고, 이중 PRLR3 후 보유전자는 B대립유전자가 유의적인(p<0.05) 연관성을 가지고 있었으며, RBP4 후보유전자 역시 유의적인 차이는 없었지만 B대립유전자가 연관성을 가지고 있는 것으로 추정되었다. 랜드레이스종에서 PRLR과 FSR 후보유전자는 다형성이 나타나지 않았으며, RBP4 후보유전자에서 BB형 유전자 빈도가 낮게 나타났으나 다형성을 보였고, 유의적인 차이는 없었으나 A대립유전자가 총산지수의 표현형 및 육종가와 연관성을 가지고 있는 것으로 추정되었다. 본 연구 결과를 활용하여 유의적인 후보종돈을 선발할 경우 번식 능력의 향상에 효과적일 것으로 판단된다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제19권1호
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• pp.85-98
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• 2003

한국임학회지 (1962년의 1호~2002년의 91권 6호)에 게재된 특용자원식물 관련 논문에서 식 음용식물, 약용식물, 사료식물, 조경식물, 섬유식물, 산업용식물 및 밀원식물로 분류하고 그 내용에 따라 입지환경, 생태, 생리, 번식, 조림(또는 무육, 재배), 유전 육종, 분류(또는 식별), 병 충해와 방제, 동물피해와 방제, 성분분석, 식생정보, 생물공학, 경영 경제 빛 총설로 나누었다. 총 1,434편의 발표 논문 중 유용식물자원을 대상으로 한 논문은 27.6%를 차지하는 396편이었고, 내용은 식생정보 60편(15.2%), 생리 56편(14.1%), 유전 육종 56편(14.1%), 번식 53편(13.4%) 및 생태 37편(9.3%)이었다. 조림(무육 재배)은 11편(2.8%) 으로 특용자원식물의 규모경영이 이루어지지 않고 있음을 시사하고 있으며, 이것은 경영 경제 분야가 6편(1.5%)인 것과 맥을 같이 하고 있었다. 연구대상 식물은 잣나무(42편), 아까시나무(23편), 밤나무(14편) 및 은행나무(14편) 순으로 높았고, 이 식물들과 관련한 연구내용은 번식, 생리, 유전 육종, 생태 및 병 충해 순이었다. 연구의 목적, 내용, 결과 및 대상식물 등을 고려하여 보면, 1) 초본식물에 대한 보다 많은 연구, 2) 타산업 또는 학분 분야와의 공동연구, 3) 자원 보전적 연구 및 4) 연구주체자 간의 연구결과의 공유 등이 매우 요망된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.151-159
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• 2002

작물의 신품종 육성 과정에 있어서 선발은 육종의 성패를 좌우하는 중요한 과정이다. 하지만 개체가 나타내는 표현형은 유전적 요인과 환경적 요인이 동시에 작용하여 나타나기 때문에 유전적인 효과만 구분하여 선발하는 것은 매우 어렵다. 최근에 분자생물학 분야의 연구가 급속도로 발전함에 따라 분자 수준의 표지 인자를 유용 유전자의 간접선발 지표로 활용하여 선발 효율을 높일 수 있게 되었다. 작물의 유전자 지도 및 분자 표지인자는 작물 육종에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 무에서 양친인 '835'와 'B$_2$'에서 유래한 여교잡 집단 82개체를 이용하여 RAPD 유전자군 지도를 작성하고 관련 마커를 탐색하여 육종에 이용하고자 연구를 수행하였다. Primer 375종류를 이용하여 양친, 835와 B$_2$ 사이의 다형화 밴드 128개를 찾았다. BC$_1$F$_1$집단 조사를 통해 MAPMAK ER/EXP를 이용하여 연관군 지도를 작성하였다. 분리 분석된 RAPD 표지인자 128개 중 126개는 멘델의 이론 분리비 1:1에 적합하였으며. 2개는 동형접합체 (모본형) 쪽으로 편중되어 분리되었다. LOD 3.0 수준에서 128개의 표지인자가 9개의 연관군으로 나뉘어졌고 전체거리는 1,688.3 cM이었으며, 표지인자 간 평균거리는 13.8 cM으로 Lefebvre 등 (1996)이 발표한 자료를 참고하여 무 genome 전체의 유전적 거리를 계산한 결과 무의 유전자지도는 무 genome전체의 68.7%~80.1%를 포함하는 것으로 추정할 수 있었다. RAPD 마커에서 문제시되는 재현성 문제를 검정하기 위해 이를 STS 마커로 변환하고자 OPE10 primer에 의해 증폭된 특정 밴드를 클로닝하고 염기서열을 분석한 다음 얻어진 염기서열을 기본으로 하여 primer를 제작하여 PCR 하였다. 그 결과 10mer인 OPE10을 이용하여 분석했을 때와 동일하였으며 목적 밴드 외 다른 밴드는 생성되지 않아 앞으로 분자 마커로서 충분히 이용될 수 있음을 보여주었다.

• 한국연초학회:학술대회논문집
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• 한국연초학회 1997년도 담배과학 국제학술대회
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• pp.134-152
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• 1997

담배 모자이크 바이러스(TMV)와 감자 바이러스 Y(PVY) 등 식물바이러스병은 잎담배 생산에 심한 경제적 손실을 초래하고 있다. 바이러스병 방제를 위한 여러 가지 경종적 방법은 충분한-방제 효과를 얻지 못하는 경우가 많아 바이러스의 방제에는 우수한 저항성 품종의 사용이 가장 바람직한 것으로 알려져 있다. 그러나 기존의 육종 방법이 저항성 품종 개발에 항상 바람직한 것은 아닌데 그 이유는 저항성 유전자원이 없는 경우가 많고 또한 육종을 통해 유전자원의 열등한 특성이 도입될 수 있기 때문이다. 따라서 본 연구실에서는 TMV와 PVY의 여러 가지 형태의 외피단백질(CP) (비전사부분 포함 또는 제거, 비 전사부분 등) 및 복제유전자(Nlb) (3' 및 5' 결손 유무, 돌연변이)를 상용 담배 품종인 NC 82와 Burley 21에 형질전환시켜 바이러스 저항성 개발을 시도하였다. 각각의 유전자 cDNA를 1-2개의 35S promotor를 가진 식물발현벡타에 클로닝한 후 Agrobacteriupn (upnefaciens LBA 4404를 이용하여 식물의 잎조직에 도입시킨 후 kanamycin 함유 MS 배지에서 식물체를 재닥화하였다. 재분화 식물체는 TMV와 PVY에 대한 저항성 검정을 하였다. 그 결과 TMV에 저항성인 TMV CP 형질전환 식물체와 8 가지 Nlb 형질전환 식물체 계통 중에 6 계통의 저항성 형질전환 식물체를 획득하였다. 여기에서는 TMV와 PVY의 접종시험을 통하여 각각의 바이러스에 대한 형질전환 담배의 계통별 저항성 정도를 조사하고, 저항성 형질전환 식물체에서의 도입 유전자 확인하며, 세대별 저항성의 유전 및 안정성을 살펴보고자 한다. 또한 유망 저항성 형질전환 계통의 식물체 내에서의 바이러스 증식 및 이동과 관련된 저항성 기작, 여러 가지 PVY 계통에 대한 저항성 유무, 수량, 생육 특성 및 주요 화학 성분 함량 등을 발표하고자 한다.-glucose로 구성된 다당류 이었다. 아미노산은 Asp 및 Glu의 산성 아미노산과 Ala, Leu 등의 함량이 높게 나타났으며, 비알칼리 추출물에서 Ser과 Thr의 함량이 높게 나타났다. 다당류 T-AS는 평균 분자량이 2,000 kD와 12kD에서 주 peak를 나타냈으며, 수용성 분획의 평균 분자량은 12kD이고 비수용성 분획은 36~2,000 kD의 평균 분자량 분포를 갖는 것으로 나타났다. IR과 NMR 분석 결과 890 cm-1에서 흡수 peak를 나타내어 $\beta$-(1,3)0glucan과 $\beta$-(1,6)-glucan의 구조를 갖는 다당류로 확인 되었다. T-AS 분획은 C:H:O:N의 함량비가 38.9:5.7:49.6:1.84%이며, 이 물질의 융점은 163 $^{\circ}C$로 연한 갈색을 나타낸다. 분리된 GLG의 항암활성 기전 규명을 위해, in vivo 항암실험, 항보체 활성능, 항체 생성능, serum protein 분비능, 대식세포의 탐식능과 활성능 및 세포간 물질 분비 등의 상관관계를 조사하였다. 다당류 GLG 분획물들 가운데 항보체의 활성이 높았던 분획은 sarcome 180에 대한 항암 활성이 높게 나타났다. 다당류 T-AS의 보체 활성화 기작은 classical과 alternative complement pathway의 양 경로를 통해 활성화 되었다. T-AS 분획은 mouse내의 특정 혈청단백을 증가시켰으며, 항체 생성능의 증가가 관찰되어 effect T 세포의 활성화가 나타나고 있음을 알 수 있었다. T-AS는 생체내 투여시에 대식세포의 탐식능이 증진되었으며, 대식세포 기능 저해제에 의한 대식세포의 기능 저해 현상이 회복되었다. 이와 같은 결과들로부터, T-AS의 항암 활성은 활성화된 보체 성분 및 당 수용체들이 존재하는 대식세포의 개입을 시사한다.가능성과

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.537-544
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• 2019

유전자 가위를 이용한 게놈편집 기술의 등장은 다양한 분야에서 분자육종에 대한 관심을 유발하였으며, 3세대 유전자가위 CRISPR 기술의 개발은 게놈편집을 통한 분자육종 시대를 가속화하고 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용하여 국내 보급품종인 백옥잠의 BmBLOS 유전자를 편집하여 돌연변이를 유도하고 유전형 및 표현형 검사를 통하여 유전자가위를 이용한 누에 분자육종가능성을 분석하고 이용기술을 확보하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 백옥잠의 BmBLOS 유전자의 염기서열을 구명하고, 이를 바탕으로 3종의 가이드 RNA를 합성하였다. 합성된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 BM-N 누에 세포주에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 통하여 편집효율이 가장 높은 B4N gRNA를 선발하였다. 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9/B4N gRNA를 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 40% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 또한 유전자 편집 G0 세대누에 중 70% 가량에서 표현형의 변화가 관찰되었고, 염기서열 분석결과 대부분의 개체에서 BmBLOS 유전자가 정상과 돌연변이가 같이 존재하는 이형접합자 형태로 나타났으며, 그 유전형 또한 모든 개체에서 다르게 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때 CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 누에 분자육종의 가능성은 매우 높을 것으로 예상되나, 유전자 편집효율을 개선하고 동형접합자를 얻기 위한 교배 및 선발방법에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제67권1호
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• pp.9-16
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• 2022

흑미에서 생합성되는 안토시아닌에 대한 관심이 높아지고 있고, 환경 및 제분비용이 낮은 건식제분 쌀가루의 장점이 부각되고 있다. 이에 따라 국립식량과학원에서는 분질배유를 지녀 건식제분에 적합한 벼 '수원542호'에 흑미인 '흑진주'를 교배한 '아로마티'를 개발하였고, 2019년 특허 출원하였다(Ha et al., 2019). 2019년 국립식량과학원 작물육종과 포장에서 재배된 '아로마티'의 재배시기별 주요 농업형질, 분질배유 및 건식제분 적합성을 연구한 주요 결과는 다음과 같다. 1. '아로마티'는 남부지방에서 이모작 또는 만기재배에 적합하다. 이모작 및 만기재배에서 '아로마티'의 출수기는 각 8월 14일 및 8월 26일으로써 부본인 '흑진주'보다 늦었다. '아로마티'와 '흑진주' 현미수량성은 보통기 재배보다 이모작 재배와 만기재배에서 격차가 더 컸다. '아로마티'의 안토시아닌 성분과 향기성분인 2AP 함량은 만기재배에서 유리하다. 따라서 '아로마티'는 '흑진주'에 비해 남부지방에서의 이모작 및 만기재배 환경에 더 적합할 것으로 판단된다. 2. '아로마티'의 분질배유는 모본인 '수원542호'에서 유래되었다고 유전적으로 규명하였다. '수원542호'의 분질배유는 5번염색체에 존재하는 열성 단인자 'flo7'에 의해 결정되고, 분질배유 유전자인 cyOsPPDK 유전자의 ORF 내 8번 Exon에 존재하는 SNP의 서열이 G에서 A로 치환되었다고 보고되었다. 해당 영역의 '아로마티'의 SNP 서열은 '수원542호'와 동일하게 G에서 A로 치환되었다. 또한, '아로마티'에서는 '수원542호'와 동일한 'Adenine' 염기가 확인되었고, '흑진주'에서는 'Guanine' 염기가 확인됨을 알 수 있었다. 따라서 '아로마티'의 분질배유는 '수원542호'에서 유래되었음을 유전적으로 확인할 수 있었다. 3. '아로마티'가 '흑진주'보다 등숙기간의 저온 및 고온 적응력이 더 우수하다. '아로마티'의 안토시아닌 함량은 모든 재배조건에서 '흑진주'보다 높게 생합성되기 때문이다. 특히, 만기재배에 생산된 '아로마티'는 부본인 '흑진주'보다 열수처리를 통해 용출되는 안토시아닌 함량도 높았고, 구수한 향을 발산하는 2AP의 함량이 높으므로 음용이 간단한 흑미차 소재로 활용가치를 확인하였다. 4. '아로마티'는 건식 흑미가루 생산에 적합하다. '아로마티'는 분질배유를 지니었기에, 가루로 제조할 경우 입도가 곱고, 손상전분이 낮다. 따라서 '아로마티'는 다양한 쌀 가공품 소재로 활용가능성이 높은 건식 흑미가루 생산에 적합할 것으로 판단된다. 5. 이상의 결과로 '아로마티'는 분질배유를 지니는 흑미이자 향이 존재하는 점을 고려할 때, 고품질 흑미가루 및 현미차 등으로 활용하여 쌀가공산업에 신소재로써 가치가 높다고 판단된다.

• 한국균학회지
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• 제30권1호
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• pp.23-30
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• 2002

본 연구의 목적은 느타리버섯과 큰느타리버섯의 균사체 계대배양에 따른 유전적 변이 양상을 조사하고, 각각의 이핵체와 단핵체를 RAPD 방법으로 계대배양 횟수에 따른 변이를 조사하는 것이다. 또한, 유전적 변이와 생장력과의 관계를 추적하기 위하여 계대배양 횟수 및 종에 따른 생장력을 조사하였다. 그 결과, 균사생장력은 대체적으로 3회와 4회째 계대배양 때의 생장속도가 가장 빨랐으며, 5회째 이상부터는 감소하였다. 느타리버섯 이핵체는 가장 빠른 생장속도를 보였으며, 느타리버섯 단핵체와 큰느타리버섯 이핵체, 단핵체는 거의 비슷한 속도로 생장하였다. 또한, 느타리버섯의 이핵체와 큰느타리버섯 이핵체 간의 생장속도는 동일한 조건에서 약4배의 차이기 났다. 유사성 조사에서는 느타리버섯 이핵체는 57.5%, 단핵체 85.7%, 큰느타리버섯 이핵체는 71.8%, 단핵체 72.2% 이상의 유사성을 나타내었다. 균주의 변이는 생장속도와 균주의 type과 관계가 있는 것으로 생각된다. 생장속도가 빠른 균주가 느린 균주보다 변이가 많이 나타난다는 것을 알 수 있었으며, 이핵균주보다는 단핵균주가 유전적으로 안전한 것으로 판단된다. 그러나, phylogenetic tree에서는 종, 균주 type, 균주 생장속도 및 계대배양 횟수와는 무관하게 branch가 분기되고, grouping 되었다. 결론적으로, 균사체의 많은 계대배양은 생장속도를 저하시키고, 유전적 변이를 야기시키는 요인으로 작용하며, 동일한 조건의 배양에서 이핵균주로 배양 보존하는 것보다는 단핵균주로 배양 보존하는 것이 종균제조와 육종에 유리한 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제48권3호
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• pp.142-146
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• 2003

자포니카 중대립 소비벼의 입중 및 입형 관련형질의 유전양상을 구명하기 위하여, 2조합의 자포니카 품종간 $\textrm{F}_1$ 및 $\textrm{F}_2$를 이용하여 현미 천립중, 현미 길이, 넓이, 두께 등의 유전 및 관련형질간 상관관계를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 장폭비를 제외한 현미 천립중, 현미 길이, 넓이, 두께 등은 익산 429호/소비벼, 익산 430호/소비벼 두 조합의 $\textrm{F}_1$ 에서 모두 양친의 평균치보다 높게 나타났으며, 현미 천립중은 $\textrm{F}_2$ 집단에서 18.4g-32.2g과 19.5g-33.4g 범위로 연속적인 빈도분포를 보였다. 2. 현미 천립중에 대한 광의의 유전력은 두 조합에서 각각 89.00과 89.06으로 높게 추정되었으며, 현미의 길이에 대한 유전력은 각각 97.45와 97.35로 관련형질 중 가장 높게 나타났다. 3. 입중과 입형 관련형질 상호간에는 고도로 유의한 정의 상관관계가 인정되었으며, 현미 천립중은 현미 길이, 넓이, 두께 순으로 고도의 상관관계를 보였다. 따라서 소비벼의 입중 및 입형관련 형질들은 우성으로 작용하는 다수의 유전자가 관여하는 양적형질로 나타났으며, 교배 모본으로 활용할 경우 초기세대에서 선발이 가능하여 육종효율을 높일 수 있을 것으로 기대되었다.