• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.364-377
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• 2018

차세대 염기 서열 분석 기술의 적용은 빠르게 식물 유전체학의 지식을 확장시킴으로 기능유전자 연구의 발전을 도모하고 있다. 특히, 밀의 기능유전체학의 발전은 기존의 염기서열 분석 기술로는 가능성이 없어 보였다. 하지만 NGS의 발전은 고품질 보통밀의 RefSeq를 완성뿐만 아니라 다양한 밀 계통들의 재염기서열분석을 가능하게 한다. 현재 이렇게 얻어진 고품질 유전정보와 유전적 다형성이 밝혀진 유전자원의 이용으로 밀 기능유전체 연구가 새로운 단계로 접어들고 있다. NGS 기술 및 reverse genetics의 발전은 앞으로 전세계에 펼쳐져 있는 야생형 밀과 재배종 밀 계통들의 유전적인 다양성 분석을 가능케 하고 밀의 유전과 진화 과정을 깊게 이해하는데 큰 도움이 될 것이다. NGS 기술의 사용과 생물정보학의 결합은 타 작물에 비해 뒤쳐진 밀의 기능유전체 연구 속도를 가속화할 것이다. 기능유전체 연구를 활용한 밀 육종의 시대가, 애기장대 및 벼 분야와 같이, 다가오고 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.13-13
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• 2019

Soybean (Glycine max L. (Merr) is commonly consumed and found in major foods including soymilk, soy sauce, tofu, and soy sprout in Korea and east Asia. In addition, it is common to cook the whole seeds with rice. Soybean is known to have ranges of health benefits including antiaging, anticancer, neuroprotective and antidiabetic taken either as supplement or dietary food. Anthocyanins and flavonoids in G. max are found to be the main contributors to such wide arrays of health benefits. Due to increasing economic values of soybean, development of specialty soybean cultivars is becoming an area of interest worldwide. In this study, 746 black soybean accessions from National Agrobiodiversity Center were characterized as part of an attempt to identify important germplasms of G. max. Seed coats of each accession were analyzed for their total anthocyanin, cyanidin 3-O-Glucoside (C-3-O-G), delphinidin 3-O-glucoside (D-3-O-G), petunidin-3-O-glucoside (Pt-3-O-G), and their whole seeds for crude protein contents. HPLC was used to determine and quantify the anthocyanin compositions while crude protein was determined using Kjeldahl method by Kjeltec auto-analyzer (Kjeltec 8400, Foss, Sweden). Accessions were grouped according to their anthocyanins and protein contents; the mean content of which were correlated to agronomic traits including maturity date, one hundred seed weight, cotyledon color and seed lust color. The results indicated that the total anthocyanin content (TAC) ranged from 273.77 to 6250.52 mg/100 g, with mean value of 1853.03 mg/100 g while the crude protein content (CPC) being between 33.43 and 47.51%, with mean value of 40.81%. The highest number of accessions (45.97%) showed TAC between 1000~1900 mg/100 g while 30.96% of accessions showed CPC between 41~43%. Among the 746 accessions considered, 11 (IT142935, 175818, 175855, 177191, 177209, 177211, 177214, 177216, 177218, 177220, 177274) of them showed TAC above 4000 mg/100 g. C-3-O-G was found to be the major contributor to TAC showing strong correlation. Accessions with green cotyledon color showed high mean TAC compared to those having yellow cotyledon color, and accessions with dull seed lust color showed high mean TAC than those having shiny seed lust color. One hundred seeds weight and maturity date showed positive correlation with all anthocyanin contents, except for Pt-3-O-G in the latter case. The overall result of the present study could be used as background for developing new black soybean cultivars and breeds with high anthocyanin and protein contents. The result depicted that many of the accessions could be used as potential parental lines.

• 한국작물학회지
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• 제32권1호
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• pp.24-33
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• 1987

상반된 생육형질을 가진 두 품종을 혼식재배할 때 경합반응 및 수량에 미치는 영향을 구명, 혼식재배에 의한 수량증대 가능성을 구명하기 위해 혼식방법시험과 혼식비율시험을 2년간('84∼'85)에 걸쳐 영남작물시험장 수도 시험포에서 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 광합성 효율은 이앙후 30일∼45일 사이에 높았으며, 특히 혼식재배구는 생육초기의 광합성 효율이 단일재배구에 비하여 높았다. 2. 건물중 높은 품종을 50％ 이상 혼식했을 때대체로 혼식구는 두 품종의 단일재배구의 건물중 평균치보다는 같거나, 높았으며 건물중이 높았던 품종보다는 낮았고, 혼식비율에 따른 건물중 반응은 낙동벼와 태백벼에 비하여 각각 밀양 2003, 삼강벼가 convex 반응을 나타내어 이들 품종이 경합력이 강함을 보여 주었다. 3. 수확지수는 단일재배구에 비하여 교대이앙구는 높지 않았으나 밀양 2003 75%： 낙동벼 25%, 삼강벼 50%： 태백에 50％ 혼식구에서는 수량지가 높았던 품종보다 2∼3％ 높아, 혼식재배를 통해 수확지수의 증대효과를 기대할 수 있었다. 4. 혼식구의 수량성은 수량성이 높은 품종의 혼식비율을 50% 이상 높을수록 높은 경향이었는데 이것은 두 품종의 단일재배구 평균치보다는 높았으나 25％ 혼합시는 3∼4 % 감수하였고, 혼합비율에 따른 수량성은 단일재배구의 수량이 높았던 품종보다는 높지 않았다. 5. 1 열교대이앙구는 단일품종재배구의 두 품종의 평균치보다는 밀양 2003, 낙동벼 조합에서는 2％ 증수되었으나 삼강벼, 태백벼, 조합에서는 4％ 감수하였고 수량성이 높은 품종보다는 낮았다. 6. 혼식시 절대수량은 수량성이 높았던 품종의 혼식율을 높였던 구가 증수되었으나 혼식효과는 혼식율을 낮추었던 구가 오히려 높았다. 7. 혼식비율에 따른 두 품종간 수량구성비율은 상가적 이론치보다 실제치가 밀양2003 5∼l2%, 삼강벼가 3∼6％ 높은 반면 낙동벼, 태백벼는 각각 같은 정도로 떨어졌다. 8. 혼식재배시 두 품종간의 수량 구성비율은 단일품종재배에서 보다 밀양 2003 삼강벼가 낙동벼와 태백벼 보다 각각 증가하였다.

• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.415-422
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• 2021

면화는 중요한 섬유 작물로 종자는 가축의 사료로 사용된다. 작물 생명공학은 농업 분야에서 농업적 형질과 질을 향상시키기 위해 활용되어져 왔다. 국내 식품, 사료, 가공 제품에 유전자변형(LM) 면화의 사용이 증가함에 따라 환경으로의 LM 면화의 비의도적 유출 또한 증가하고 있다. LMO 모니터링 사업에서 수집된 LM 면화를 검정하기 위하여 국내 수입 승인된 LM 면화의 검출법 개발이 필요하다. 본 연구에서는 LM 면화 MON757, MON88792, COT67B, GHB811 4종을 대상으로 동시검출법을 개발하였다. 이벤트에 대한 유전 정보는 유럽 JRC와 농림축산검역본부에서 확보하였다. LM 면화의 동시검출법 개발을 위해 이벤트 특이적인 프라이머를 설계하였으며 특이적인 증폭을 확인하였다. 특이도 검정, 무작위 표준물질 혼합물 분석, 검출한계 분석을 통하여 동시검출법의 정확도와 특이도를 검증하였다. 그 결과 본 동시검출법은 각각의 이벤트를 검출할 수 있으며 LM 표준물질을 활용하여 특이도를 검정하였다. 또한 무작위 표준물질 조합도 정확하게 검출할 수 있다. 검출한계 분석에서는 25 ng의 미량의 주형 DNA로 단회 분석으로 검출이 가능하다. 결론적으로 4종의 LM 면화 동시검출법을 개발하였으며 LM 면화 자생체 분석에 활용될 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제65권3호
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• pp.161-171
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• 2020

본 연구에서는 국내 벼 직파재배 활성화 및 재배면적 확대를 위하여 담수발아 관련 QTLs 단편이 이입된 자포니카형 우량 계통을 육성하였다. 더불어 담수 중 혐기발아 내성과 관련 분자표지를 개발하였으며, 이를 우량계통 선발에 직접 활용하였다. 인공교배를 통해 국내 자포니카 잡초벼인 PBR을 수여친으로 남평을 반복친으로 여교잡을 수행하였으며, 이 조합으로부터 담수 혐기 발아성이 개선된 자포니카 형 우량계통을 육성하였다. 그리고 혐기 발아 내성 관련 QTL 판별을 위한 CAPS 분자표지(NP01.014, NP03.077, NP11.091)를 개발하였다. 여교잡 집단을 육성하고, 작물학적 특성, 담수저항성 검정 등의 표현형 선발과 분자표지 선발을 통해 주요 농업형질, 담수 혐기 발아성이 양호한 5계통이 최종 선발되었으며, 이들 계통은 모두 QC1 혹은 QC2 조합으로 남평에 비해 온실에서 평균 2.3배, 포장에서 2.6배 가량 유묘 생존율이 개선된 것으로 나타났다. 선발된 5계통에 대한 생산력 검정 예비시험(PYT), 주요 작물학적 특성 및 담수 혐기 발아성 등의 검정을 통해 28708을 담수직파 우량계통으로 최종 선발하고 '전주643호'로 계통명을 부여하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.87-95
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• 2009

Ferritin 유전자를 벼의 저장기관인 배유에 특이적으로 발현시킬 수 있는 glutelin, gGlobulin 및 zein 프로모터를 활용하여 쌀알에 최대로 발현시켜, 고부가가치를 가진 가공용 벼 품종을 육성하여 천연의 철 성분이 강화된 유아용 이유식 생산에 이용할 수 있으므로 유아들에게 천연의 철분을 안정적으로 공급할 수 있는 형질전환체를 육성하였다. 종자 저장단백질인 glutelin, globulin 및 zein의 프로모터와 ferritin 유전자를 pMJ21 vector에 pGBF, pGTF 및 pZ4F 등의 Ti-plasmid를 Agrobacterium에 도입하여 동안벼와 화신벼에 형질전환 하였다. 동안벼 종자를 사용하였을 때 pGBF 재조합 유전자는 19.2%, pGTF는 15.0%, pZ4F는 18.4%가 재분화되었고, 화신벼 종자를 사용하였을 때에는 pGBF 재조합 유전자는 6.7%, pGTF는 11.7%, pZ4F는 3.4%가 재분화되었다. 형질전환 벼의 ferritin 유전자의 도입여부는 PCR 분석과 Southern 분석으로 확인하였으며 ferritin 유전자의 유전자 발현은 Norihern 및 Western 분석에 의해 확인하였다. Southern blot 분석 결과로부터 각각의 배유특이 프로모터 유래 형질전환체 중에서 single copy로 도입된 개체를 선발 할 수 있었다. 또한 이들 형질전환 계통들에서 도입유전자의 발현량은 wild type 벼에 비하여 매우 높게 나타났다. 또한 철 단백질의 철분 축적 정도를 분석한 결과 Zein 프로모터를 사용한 형질전환 계통 (T1-2)에서 171.4 ppm으로 wild type과 비교하여 6.4 배의 철분함량 증가를 보였다. 그러나 globulin 및 glutelin 프로모터 유래 형질전환체에서는 wild type과 비교하여 $2.1{\sim}3.0$ 배의 철분함량 증가를 보였다. 벼 형질전환체들의 생육상황을 조사한 결과 초장은 변이 폭이 매우 크게 나타났으며, 대조품종과 비교하여 50%정도 감소한 왜성 및 이형 식물체도 출현되었다. 따라서 본 연구에서는 형질전환체 중에서 표현형 적으로 대조품종과 거의 같은 식물체를 선발하여 후대를 육성하였다. 육성한 T1 세대에서 형질전환체의 초장, 간장, 수장, 분얼수 및 등숙률을 조사한 결과 초장, 간장, 수장, 분얼수에 있어서는 대조 품종과 큰 변이를 보이지 않았으나 등숙률에 있어서는 $53.3{\sim}82.2%$의 비교적 큰 변이를 나타내었다.

• 원예과학기술지
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• 제35권3호
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• pp.361-372
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• 2017

토마토(Solanum spp.)는 라이코펜, 플라보노이드, 글루타민산, ${\beta}$-카로틴 등의 풍부한 항산화 물질을 많이 함유하고 있어 건강채소로서 많은 주목을 받고 있다. 또한 토마토는 세계적인 작물로서 재배법 개선과 품종개량 등에서 많은 연구가 이루어 졌으나 국내에서는 수확량에 중점을 둔 재배를 하고 있다. 따라서 우수한 형질의 특성을 가지고 있는 품종이라도 재배지역과 방법에 따라 그 특성이 제대로 나타나지 않는 경우가 많다. 이에 10점의 품종을 이용하여 품종과 환경에 따른 라이코펜의 함량을 조사하였다. 10점의 공시재료들은 2007년부터 2014년도에 이르기 까지 농업회사 법인 현대종묘(주)에서 육성한 토마토 계통 8점과 대조품종으로 Syngenta(Basel, Switzerland)의 Defnis와 University of Florida (Gainsville, FL, USA)에서 개발한 Tasti-Lee를 사용하였다. 라이코펜 함량은 여주지역의 봄에서 여름에 걸친 하우스 재배에서 HTL3137이 $70.48mg{\cdot}kg^{-1}$으로 가장 높았으며 수원지역의 봄에서 여름에 걸친 노지재배에서 HTL10256이 $20.9mg{\cdot}kg^{-1}$으로 가장 낮게 나타났다. 색 구성요소와 라이코펜 함량의 상관관계는 재배 지역별과 유전형에 차이를 보였는데 수원 지역 봄에서 여름 기간의 노지재배에서는 뚜렷한 상관관계를 찾기 힘들었으나, 여주지역의 봄에서 여름기간에 걸친 재배에서는 B의 요인이 라이코펜 함량 상관관계를 보였으며 가을에서 겨울에 걸친 재배 작형에서는 G, Luminosity, $L^*$, Hue의 요소가 토마토 과실의 라이코펜 함량에 영향을 주는 것으로 나타났다. MINQUE를 이용한 유전형, 재배환경 그리고 유전형${\times}$재배환경($genotype{\times}environment$, $G{\times}E$) 상호작용을 분석한 결과 라이코펜 함량을 좌우하는 변수는 유전형이 51.33%로 가장 많은 영향을 미쳤으며 환경변수가 49.13% 그리고 $G{\times}E$가 21.43%로 산출되었으나 AMMI을 이용한 분석에서는 $G{\times}E$가 차지하는 요인이 가장 높았으며 유전형과 환경조건이 각각 그 뒤를 따랐다.

• 한국작물학회지
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• 제34권1호
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• pp.74-80
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• 1989

우리나라에 재배되고 있는 주요 수도품종들의 생육형질들의 차이점을 양적으로 나타내고 또한 이들 품종들의 위치를 도면상에 나타내어 실용적인 면에서 품종을 쉽게 선정 또는 분류할 수 있게 하기 위해 Two-dimensional ordination 분석법을 도입하여 검토 분석하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시된 27개 품종중에서 장성벼가 다른 품종들과의 종합적인 생육형질의 유사성계수가 가장 적었으며, 다음으로는 칠성벼, 가야벼, 기호벼, 한강찰벼, 상풍벼 순이었고, 반대로 종합성육형질의 유사성계수가 가장 높은 품종은 대청벼와 영산벼였고 다음은 낙동벼, 신선찰벼, 광명벼, 영덕벼, 팔공벼, 동진벼의 순이었다. 2. 품종집단별로 유사성계수가 가장 적은 품종집단은 가야벼와 상풍벼, 기호벼 또는 서남벼집단, 삼강벼, 기호벼집단, 칠성벼와 장성벼, 상풍벼, 추정벼, 기호벼 또는 서남벼집단, 장성벼와 광명벼, 상풍벼, 기호벼, 대창벼 또는 화성벼집단으로 45∼50％ 범위의 유사성계수를 보였다. 한편 유사성계수가 가장 큰 품종집단은 동진벼와 신선찰벼, 대청벼, 섬진벼 또는 영산벼집단, 상풍벼와 기호변집단, 영덕벼와 영산벼 또는 팔공벼집단, 광명벼와 영덕벼집단, 락동벼와 광명벼, 영덕벼, 대청벼, 화성벼 또는 영산벼집단, 신선찰벼와 대청벼 또는 영산벼집단, 섬진벼와 대청벼 또는 영산벼집단. 대청벼와 영산벼집단으로서 유사성계수가 85％ 이상을 나타내었다. 3. Two-dimensional ordination 분석법에 의한 품종분포는 대부분의 품종이 현행 분류방법인 통일형과 자포니카형으로 구분되었으나, 통일형품질인 중원벼는 오히려 자포니카형 품종군에, 그리고 자포니카형 품종인 섬진벼는 오히려 통일형 품종군에 위치하였고, 신선찰벼와 대청벼는 통일형과 자포니카형 품종군의 중앙부에 위치하였다. 4. Two-dimensional ordination 분석법에 의한 품종분류는 품종배치다양화를 위한 실용적인 선정방법이 될 뿐만 아니라 목적하는 바, 형질을 갖는 품종선정에도 좋은 정보를 제공하여 주었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제28권5호
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• pp.608-615
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• 2015

마늘은 완전 불임으로서 영양번식 작물이므로 진정종자가 맺히는 다양한 유전자원의 확보만이 유전적 다양성을 확대할 수 있는 방법이다. 중앙아시아에서 수집한 꽃 피는 마늘 K229583 등 12자원에 대하여 국내에서 유전적 변이작성과 재배 가능성을 검토하고자 2013년 10월 19일에 노지에 파종하고 재배하여 몇 가지 형태적 농업적 형질에 대하여 특성조사를 수행하였다. 꽃 피는 마늘은 한지형 재래종 마늘에 비하여 월동율과 추대율이 높았으며, 화경장이 길고 주아 수가 많았다. 구 크기는 대부분이 재래종에 비하여 작았지만 K229596 자원은 구중이 35 g으로서 단양마늘과 큰 차이를 보이지 않았으며, 구당 쪽수는 재래종에 비하여 대부분이 많았지만 K229596 등 4자원은 적었다. 모든 꽃 피는 마늘 자원이 대부분 정상적으로 추대되었고 화기에 꽃과 주아가 동시에 존재하였으며 주아를 제거하지 않은 상태에서는 종자가 맺히지 않았다. 도입한 꽃 피는 마늘은 월동율이 높고 일부 자원에서 구 특성이 양호하고 완전추대가 됨에 따라 우리나라에서의 재배 가능성이 확인 되었으며 금후 진정종자 확보를 위한 주아제거와 자식 또는 교잡을 통하여 변이 작성의 가능성 입증이 필요하다.

• 한국약용작물학회지
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• 제5권2호
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• pp.95-101
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• 1997

결명자(決明子) 재배기술(栽培技術) 개발(開發)에 필요(必要)한 기초자료(基礎資料)를 얻기 위해 인력파종기(人力播種機)와 손파종(播種)을 비교(比較)하여 성력효과(省力效果)를 보고 조(條), 주간(株間)의 재식밀도(栽植密度)가 생육(生育)과 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 알고자 시험(試驗)한 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 파종량(播種量)은 손파종구(播種區)에 비해 인력파종기(人力播種機)의 주간거리(株間距離) 20 및 25cm 처리(處理)에서 적었다. 2. 파종(播種) 소요시간(所要時間)은 인력파종기(人力播種機) $60{\times}20cm$ 처리(處理)에서 손파종(播種)보다 ha당(當) 121시간(時間) 절약(節約) 되어 효율적(效率的)이었다. 3. 립모수(粒毛數)는 조간(條間) 및 주간(株間) 차이(差異)에 따라 그 밀도(密度)가 넓어질수록 적었고, 경장(莖長)은 년도(年度)에 따라 다르며, 주간(條間)이 넓어짐에 따라 다소(多少) 길어지는 경향(傾向)이었다. 주당(株當) 협수(夾數) 및 립중(粒重)은 조간(條間), 주간(株間)이 넓은 소식(疎植)에서 증가(增加)되었다. 4. 수량(收量)은 조간(條間) 60cm 주간(株間) 20cm 처리(處理)에서 가장 높았다. 5. 적산온도(積算溫度)는 경장(莖長), 주당(株當) 협수(夾數) 및 수량(收量)과 정(正)의 상관(相關)을 보인 반면(反面) 강수량(降水量)은 그들 형질(形質)과 부(負)의 상관(相關)을 보여 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 6. $m^2$당(當) 립모수(粒毛數)는 분기수(分技數), 주당(株當) 협수(夾數), 립중(粒重)및 수량(收量)과 부(負)의 상관(相關)을 보였고, 수량(收量)은 분기수(分技數), 주당(株當) 협수(夾數), 립중(粒重)과 정(正)의 상관(相關)을 보였다.