유채(Brassica napus L.)는 식용유 생산을 목적으로 재배되며, 1975년에는 26.8천ha가 재배되어 연간 생산량이 34.7천톤이 생산되었으나, 외국으로부터 값싼 식용유의 대량수입으로 재배면적이 급격하게 감소되었다. 그러나 최근에 지방자치단체를 중심으로 경관용 재배면적이 증가하고 있고, 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 국내산 non-GM 식용유 생산을 목적으로 유채 재배면적이 급격하게 증가하고 있다. 유채의 대량생산을 위해서는 논 재배가 필수적이나 유채와 벼의 이모작 재배 시기가 겹치는 문제점이 발생하고 있어 조생종 유채의 품종개발과 함께 봄 파종이 가능한 유채의 품종 육성에 대한 요구가 매우 높다. 따라서 본 연구에서는 국내 보유 유채를 포함하는 십자화과(Cruciferae) 유전자원의 특성 평가를 통해 극조숙 유채 품종 육성을 조기에 육성하기 위해 실시하였다. 농촌진흥청 국립유전자원센터에서 분양받은 유전자원 146계통을 파종 재배하면서 핵형분석과 외부형질을 기준으로 정확한 종을 동정하였고, 각 유전자원의 생육 및 개화특성을 조사하였다. 유전자원들을 세포분석기를 이용하여 핵형을 분석한 결과, 전체 146개의 유전자원 중 유채(B. napus L.) 128계통, 갓(B. juncea Sinsk) 6계통, 배추(B. campestris Makino) 9계통, 미분류 3계통 등으로 조사되었다. 유전자원을 가을 파종(10월 22일)하였을 때 개화가 가장 빠른 계통(IT 279089)이 파종 후 137일 이후인 3월7일부터 개화가 시작되었고, 가장 늦은 계통(IT 279198)은 191일 후인 4월 30일에 개화가 시작되었다. 봄 파종(2월 4일)하였을 때 개화가 가장 빠른 계통(IT 279089)이 파종 후 79일 이후인 4월 23일부터 개화가 시작되었고 IT 279092 등 29계통은 추대와 개화가 되지 않았다. 위와 같은 연구결과를 토대로 개화시기가 빠른 유전자원을 육종을 위한 인공교배 시화분친이나 종자친으로 이용하면 지방산 품질이 좋고 극조숙성인 유채 품종의 개발이 가능할 것으로 생각된다.
유채(B. napus)와 산동채(B. campestris)를 공시하여 발아초기단계에서의 저온처리가 분자산소의 생물학적 환원과 관련이 있는 여러가지 생화학적 인자에 미치는 영향을 분석하여 작물 내한성 기작을 생화학적으로 구명하고자 한 바, 저온장해는 산동채에 비해 유채가 더욱 심하였고 저온처리후 24시간 회복시 유채와 산동채의 peroxidase 활성도는 뿌리부위에서 각각 33%와 87% 배축부위에서 84%와 206% 정도 크게 증가하였으며 특히 내한성이 강한 산동채가 유채보다, 배축부위가 뿌리보다 약 2.5배 이상 더 높은 효소활성 증가율을 보였다. 또한 superoxide($O_2^-$)는 회복직후 부터 급격히 축적되기 시작하여 회복 8시간째에 최고치에 도달하였으며 그 축적정도는 산동채에 비해 내한성이 약한 유채에서 더욱 심하였고, 24시간 회복시에도 산동채는 거의 무처리 수준까지 회복되었으나 유채는 약 38%의 $O_2^-$가 여전히 축적되어 있었다. 저온처리 직후 $H_2O_2$의 감소 정도 역시 산동채가 15% 정도인데 반해 유채는 2%에 불과하였고, 회복시간이 경과함에 따라 산동채는 거의 정상수준까지 회복되었으나 저온장해가 심하였던 유채는 불안정한 회복양상을 보였다. 아울러 유채의 배축 및 뿌리부위에서의 peroxidase 활성증가에는 Uniconazole 처리후 저온 병행처리가 단독처리보다 훨씬 펴 효과적이었으나 새로운 동위효소의 출현은 볼 수 없었다.
본 연구는 남부지역(전라남도 무안군)에서 유채를 논에 봄파종하였을 경우 안정적으로 재배하기 위한 기초자료로 활용하기 위해 유채 품종('탐미유채', '중모7001', '탐라유채')과 파종시기(2월 18일, 2월 28일, 3월 8일, 3월 18일)에 따른 개화특성과 생육 및 수량 특성을 조사하였다. ① 조생종인 '탐미유채'와 '중모7001'의 종실 수량은 268 kg/10a, 264 kg/10a로 가을파종 재배 수량 320 kg/10a에 비하여 83~84% 수준이었으나, 만생종인 '탐라유채'의 경우 184 kg/10a로 가을파종 대비 59%로 낮았다. ② 파종시기에 따른 종실 수확량은 2019년은 2월 28일 243kg/10a, 2020년 2월 18일의 경우 294 kg/10a로 가장 높게 나타났으며, 파종시기가 빠를수록 수확량이 많은 경향을 보였다. 특히 2월 말 이전에 파종한 경우에는 가을 재배 대비 종실 수확량이 85% 이상이었으나, 이후 파종시기가 늦어질수록 가을파종에 비하여 종실 수확량은 50% 이하로 크게 낮아졌다. ③ 파종시기에 따른 유채 종자의 품질 특성 변화를 확인해 보기 위하여 조지방 함량과 지방산 조성을 분석하였고 파종시기에 따른 조지방 함량은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 하지만, 파종시기가 늦어질수록 단일불포화지방산인 올레산 함량은 줄어들고, 다중불포화지방산인 리놀레산과, 레놀렌산 함량은 유의하게 증가하는 것을 확인해 볼 수 있었다. ④ 추후 봄 파종 안정 재배법 확립을 위한 추가적인 실험을 고안하여 연구함으로써 유채의 종실 수확량을 증가시킨다면 가을파종 재배를 대체하여 부가가치를 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다.
1. 환경조건을 달리하여 재배한 유채유의 지방산조성은 품종과 지방산의 종류에 따라 다르나 일반적으로 함량이 낮은 지방산에서는 함량차가 적은데 대해서 함량이 높은 Erucic acid에서는 뚜렷한 차가 있었다. 2. 국내의 3개지역에서 재배된 유채품종의 지방산조성은 목포가 제주, 강릉보다 Erucic acid함량이 높으며 Oleic acid와 Linoleic acid함량은 낮았다. 어느 경우나 단쇄지방산과 장쇄지방산과의 사이에는 높은 부의 상관이 있었다. 4. 목포에서 재배된 유채종자가 Erucic acid함량이 높았던 원인은 등숙기간의 적산온도가 낮고 강수량이 많으며 일조시수가 적은데 있으며 이들 환경조건과 Erucic acid함량과의 사이에는 각각 높은 상관관계가 있으며 이같은 경향은 한국과 일본의 지역차에서도 같은 원인과 상관관계가 성립되었다.5. 지방산개량육종은 등숙기간의 온도가 낮고 강수량이 많으며 일조량이 적어서 Erucic acid함량이 높아지기쉬운 지역에서 육종하는 것이 효과적이다.
기상요인이 유채수량 및 수양구성형질에 미치는 영향을 알기 위하여 1975년부터 1984년까지의 강수량, 온도 등의 기상요인과 동기간에 재배한 유달품종의 수량을 비롯한 중요 수량구성형질간의 관계를 조사하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유채재배기간 동안의 기상요인중 5월의 강우량과 2월의 최저기온이 생육에 크게 영향을주고 있으며 그중 5월의 각우량의 다소가 절대적인 요인이 되었다. 2. 5월의 강우량과 수량 및 수?형질에는 고도의 유의성으로 정의 상관이었다. 3. 기상요인과 수량과의 관계를 회귀직선으로 나타내면 5월의 강우량과 수량은 Y=210,914+1,179x, 2월의 최저기온과 수량은 Y=245,560-1,720 x였다. 4. 남부지방의 유채재배는 2월의 최저기온이 낮을수록 유채의 수량감수 정도는 컸다.
1. 재배시기이동에 따른 유채종자유에 따른 지방산조성은 지방산의 종류에 따라 함량이 높은 Erucic acid가 가장 큰 차이를 나타냈으며 함량이 적은 지방산의 변동은 적었다. 2. 추파재배한 유채종자가 춘파재배한 것보다 Erucic acid함량이 높은데 대해서 Oleic acid와 Linoleic acid함량은 반대로 낮었다. 이들 차이는 1%수준에서 유의차가 있었다. 3. 추파재배된 유채종자가 Erucic acid함량이 높았으며 이는 등숙기간의 적산온도가 낮고 강수량이 많은데 있다. 이들 기상조건과 Erucic acid간에는 높은 상관관계가 있었다. 4. 단쇄지방산인 Oleic acid와 Linoleic aci의 증감경향은 항상 정상관관계가 있으며 장쇄지방산인 Erucic acid와는 부의 상관관계에 있었다.
최근 단경기 사료작물로 사초용 유채가 관심을 끌게 되어서(김등, 1986; 안등, 1989 ; 조등, 1988). 사초용 유채의 재배 면적 확대가 바람직할 것으로 사료되어 춘파성 시비량 구명시험을 실시하여 3요소 시비수준이 사초용 유채의 생육특성과 건물수량 및 사료가치에 미치는 영향을 구명코자 3월25일에 파종하여 수행하였던바 그 결과는 다음과 같다. 1. 시비량에 있어서는 3요소중 질소의 비효가 가장 컸으며, 인산과 가리는 증비(기준량 6kg/10a초과)의 효과가 거의 없었다. 2. 질소의 시용은 16kg/10a까지 직선적인 증수를 나타냈다. 3. 3요소의 적정 시비 수준은 N-P$_2$O$_{5}$-K$_2$O = 16-6-6 kg/10a 로서 조단백질 함량이 가장 높고 NDF, ADF, Cellulose 및 Lignin 등 조섬유 함량이 가장 낮으며, IVDMD 가 높고 건물수량이나 가소화 건물 수량이 가장 높아서 유의차가 인정 되었다 ( P 〈0.05 ).
탈지유채박(Brassica napus var. Youngsan)으로부터 추출, 정제하여 얻어진 유채단백질을 효소로 가수분해하기 위한 최적조건에 대하여 검토하였다. Pronase가 유채단백질에서 alcalase, neutrase보다 높은 활성을 나타내었고, 유채단백질의 가열처리는 pronase의 활성을 감소시켰다. 또한 유채단백질의 가수분해도는 완충액보다는 증류수에서 더 높은 결과를 얻었다. 시간별로는 1시간까지는 급속히 반응이 일어나나 그 이후는 완만해졌다. Pronase에 의한 유채단백질의 가수분해 최적조건은 $40^{\circ}C$와 pH 8.0이었고 효소 대 기질의 비와 기질 농도는 각각 1/100(w/w), 1%(w/v)이었다. 이와 같은 조건하에서 Km은 3.48%(w/v)를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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