• 한국작물학회지
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• 제66권3호
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• pp.240-247
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• 2021

본 실험은 광평옥과 다청옥 품종의 수이삭과 수염을 대상으로 안토시아닌 생합성 관련 분자생물학적 및 이화학적 특성을 검토하여 향후 기능성 옥수수 개발에 필요한 기초자료로 활용하고자 수행되었다. 1. 광평옥에서는 수이삭과 수염에서 모두 안토시아닌이 형성되지 않은 반면, 다청옥에서는 모두 형성되었다. 전체 안토시아닌 함량은 수이삭과 수염에서 모두 다청옥이 광평옥에 비해 30배 정도 높았다. 또한, 안토시아닌 성분은 다청옥의 수이삭에서 C-3-G만 측정되었고, 수염에서는 각각 C-3-G는 45.2배, Pg-3-G는 27.3배, M-3-G는 37.6배 광평옥에 비해 더 검출되었다. 2. 광평옥의 수이삭에서 F3'H, DFR, GST 유전자가 발현이 감소하였고, 수염에서는 F3'H와 DFR 유전자가 발현이 감소하였다. 반대로 다청옥에서는 수염에서 DFR 유전자만 발현이 감소되었고, 나머지 유전자들은 정상적으로 발현되었다. 또한 안토시아닌 생합성 유전자들의 발현을 조절하는 전사조절인자는 광평옥 수이삭에서는 P1이 수염에서는 R1이 관여한다는 사실을 확인하였다. 3. 광평옥의 수이삭과 수염에서 다청옥에 비해 각각 linoleic acid (C18:2)가 6.6%, 10.9% 감소하고, linolenic acid (18:3)는 8.5%, 8.5% 증가하였다. 또한, 광평옥의 수염에서는 palmitic acid (C16:0)가 4.1% 증가하고, oleic acid (C18:1)는 다청옥에 비해 2.1% 감소하였다. 그러나 stearic acid (18:0)는 수이삭과 수염에서 성분 변화가 전혀 없었다. 그리고 광평옥의 수이삭과 수염의 전체 지방산 함량은 광평옥에 비해 각각 10.3%, 30.4% 증가하였고, 각 지방산 성분과 함량 분석은 유사한 결과를 보여주었다. 그러나 phytosterol 성분 분석에서는 유의미한 결과를 확인할 수가 없었다.

• 한국작물학회지
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• 제64권4호
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• pp.422-431
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• 2019

본 연구는 옥수수 유수형성기(본 잎 6개)에 10일 동안 수분부족처리를 하였을 때 F₁ 옥수수 교잡종 식물체의 생리적 반응과 프로테옴 변화를 분석한 것이다. 실험에 사용한 품종은 일미찰과 광평옥이었다. 1. 정상구에 비해 수분이 결핍된 옥수수 교잡종에서는 평균 3개의 잎이 감소했고, 잎 면적은 각각 32~34 % 감소했으며, 경장은 일미찰에서는 약 14%, 광평옥에서는 약 27% 줄었다. 웅수 길이는 일미찰과 광평옥에서 각각 74, 82%가 감소하였다. 2. V4~6 엽기 때 10일간의 수분 결핍 처리는 옥수수의 모든 부분에서 건물중을 감소시켰으며 특히, 줄기의 건물중이 잎과 뿌리보다 훨씬 감소하였다. 일미찰과 광평옥에서 잎과 줄기의 건물중은 각각 약 83%, 73% 감소했으며, 수술 건물중은 각각 약 35, 86% 감소했다. 3. V4~6 엽기 때 10일간의 수분 결핍 처리는 옥수수의 모든 부분에서 건물중을 감소시켰으며 특히, 줄기의 건물중이 잎과 뿌리보다 훨씬 감소하였다. 일미찰과 광평옥에서 잎과 줄기의 건물중은 각각 약 83%, 73% 감소했으며, 수술 건물중은 각각 약 35, 86% 감소했다. 4. 이차원전기영동방법으로 정상구와 한발 스트레스를 받은 교잡종에서 다른 단백질 발현양상을 나타내는 21 개의 단백질 spot을 확인하였다. MALDI-TOF MS (matrix assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry) 및 단백질 데이터베이스 분석을 통해 21개의 단백질 spot 중 탄수화물 대사에 관련된 단백질이 8개, 스트레스 관련 단백질이 6개, 지방산 이화작용 및 광합성에 관련된 단백질이 각각 2개, 에너지 대사 및 수송에 관련된 단백질이 각각 1개가 분석되었다. 5. 이들 단백질 중 Triosephosphate isomerase, fructose-bisphosphate aldolase, uncharacterized protein을 제외하고 한발 스트레스 처리시 일미찰과 광평옥 모두에서 단백질 발현양이 증가하였으며, lactoylglutathione lyase, delta 3,5-delta 2,4-dienoyl-CoA isomerase은 광평옥에서만 과발현되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제42권3호
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• pp.146-154
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• 2022

This experiment was conducted to evaluate the growth characteristics and productivity of silage corn varieties developed in Korea. Corn cultivation was carried out using the experimental field in the Pyeongchang campus of Seoul National University (550 m above sea level). There have 10 domestic cultivars (Gwangpyeongok, Dacheongok, Yanganok, Jangdaok, Cheongdaok, Daanok, Sinhwangok, Sinhwangok II, Pyeonggangok, and Hwangdaok) with one imported cultivar (P1543) which tested as a control, and randomized block design with three replications. Among the 100-grains weight of the seeds, Dacheongok was the heaviest, and the germination rate for each variety was 74.6% on average, while that of Daanok and Sinhwangok were over 90%. Sinhwangok was the fastest in tasseling and silking date. The number of days required to be silking date was as slow as 85 days in Dacheongok, Cheongdaok and Pyeonggangok, and as fast as 80 days or less in Sinhwangok, Sinhwangok II and Hwangdaok. The plant height of P1543 was the highest as 344cm, and Hwangdaok and Daanok were short. In terms of the ratio of ears, Daanok had the highest rate of 60.18%, and Jangdaok and Dacheongok had the lowest. There was no significant difference in dry matter content in stover, but P1543 was generally higher in ear and total dry matter content. The dry matter yield was highest in P1543, and the yield of TDN was significantly higher in P1543 and Yanganok. There was a significant difference in the crude protein content of ears and the dry digestibility of stems (p<0.05), while there was no significant difference in the content of each part or element. Combining the above results, Yanganok was the highest in terms of yield, and Dacheongok, Sinhwangok and Pyeonggangok were also recommended for domestically grown corn varieties in the mountainous regions of Gangwon-do.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.216-224
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• 2023

사료용옥수수(사일리지)의 가장 중요한 요소는 병해충 저항성, 후기녹체성과 같은 재배안정성과 수량성이다. 위도는 일장과 온도 등 기후와 매우 밀접하게 연관되어 있다. 본 연구는 38° 이상 고위도 기후대, 특히 북한의 수양산 이남지역에서 재배하여 사료용으로서 가치가 높은 국산 품종을 선발하기 위해 옥수수의 생육특성, 수량성 및 사료가치를 분석하기 위해 수행되었다. 그 이유는 현재 또는 미래의 북한 식량문제를 해결하기 위한 것이다. 특히 북한의 청소년들의 단백질 공급원이 매우 부족한 실정이기 때문에 육류뿐만 아니라 우유 등 축산물 생산량 향상을 위해 가축의 조사료로서 가치가 매우 높은 옥수수의 재배 시험을 수행하였다. 시험은 북한의 수양산 이남지역과 기후 특성이 유사한 수원에서 국산품종 등 11개 품종을 시험하였다. 그 결과 수량 및 사료가치 특성에서 우수한 품종들이 확인되었지만, 그 중에서도 다청옥이 가장 재배에 적합할 것으로 판단되었다. 다청옥은 건물과 TDN 수량은 각각 26.37 ton/ha과 12.9 ton/ha로 다른 품종보다 많았고, 다음으로 평강옥, 신황옥, 광평옥 등이 많았다. 또한 다청옥은 후기 녹체성이 우수하기 때문에 수량뿐만 아니라 사료가치 측면에서도 매우 우수하다. 따라서 이들 결과와 함께 앞으로 북한의 수양산 이남지역 현장에서 직접 재배시험을 수행하여 다청옥에 대한 재배기술을 추가로 확립한다면 앞으로 북한의 식량문제를 해결하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제61권3호
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• pp.196-207
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• 2016

In monsoon climates, persistent shade is a troublesome weather condition with an impact on the growth and yield of corn (Zea mays L.). We imposed 7, 14, 21, and 28 days of consecutive shade (CS) on Gwangpyeongok and P3394 corn hybrids at the beginning of the kernel filling stages. Shade had little impact on leaf area and dry matter accumulation in the stem and leaves. However, dry matter accumulation in the ear was severely reduced by approximately 28% and 53% after 14 and 28 days of CS, respectively. For the components of grain yield, 7 and 14 days of shade did irreparable damage to the number of filled kernels, the kernel number per ear row, and the percent of filled kernels, but did little damage or reversible damage after removal of the shade to the 100-grain weight and the row number per ear. Shade significantly reduced the relative growth rate (RGR) due to a decrease in the net assimilation rate (NAR). These results suggest that source activity limitation by shade during the kernel filling stages leads to the inhibition of sink activity and size. The yield of biomass, ear, and grain logistically declined as the length of CS increased. Probit analysis revealed that the number of days of CS needed to cause 25% and 50% reductions in grain yield were 3.7 and 23.1, respectively. These results suggest that the plant yield loss induced by shade at the beginning of the kernel filling stages is mainly achieved within the first 7 days of consecutive shade.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.345-345
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• 2017

In order to reduce rice cultivation area in paddy fields and to increase domestic self-sufficiency of imported upland grain, it is necessary to increase double cropping area of upland crops in paddy field in accordance with decrease of rice consumption in Korea. The double cropping of spring potato-summer grain maize can be combined because of enough growing season in the southern plain of Korea. Spring potato, which is profitable, can be planted in the late February and harvested in the late May as the main crop. Subsequent grain maize can be planted in early June and harvested in November (maturity in the early October). Spring potato (variety Soomi) yielded $2,544kg\;10a^{-1}$ (tuber) when planted in late February, 2016. When maize was planted in June as the second cropping crop, though growth of plant decreased much, grain yield decreased slightly compared to normal planting in April or May. There was enough time to dry maize ear in the field after maturity before harvesting, which saved labor and time for grain drying, since there is no autumn planting at the double cropping of spring potato-summer grain maize. When grain maize (variety Gwangpyeongok) was planted in the early June (June $10^{th}$), average grain yield of above $860kg\;10a^{-1}$ over 2 years of 2015 and 2016 was obtained, and the annual total yield (potato tuber + maize grain) of 3,400 kg $10a^{-1}$ was obtained. The result indicates that the double cropping of spring potato-summer maize using paddy fields in southern plain of Korea, could contribute to the self-sufficiency of upland crops through the maximum production.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권3호
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• pp.183-188
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• 2021

The increase in temperature due to climate warming is predicted to affect crop yields in the future. Until now, various types of OTC (open top chamber) that simulate the future climate condition have been developed and used to study the effect of temperature increase due to global warming on maize growth. However, in most OTCs, high equipment and maintenance costs were required to artificially increase the temperature. This study was carried to develop a cost-effective and simple OTC suitable for climate warming experiments for forage maize. Three octagonal OTCs with a height of 3.5 m × a diameter of 4.08 m and a partially covered top were constructed. The lower part of OTC covered film was opened at a height of 26 cm (OTC-26), 12 cm (OTC-12) from the ground surface, or not opened (0 cm, OTC-0). Mean air temperatures during the daytime on a sunny day in OTC-0, OTC-12 and OTC-26 increased to 3.23℃, 1.33℃, and 0.89℃, respectively, compared to the ambient control plot. For a pilot test, forage maize, 'Gwangpyeongok' was grown at OTCs and ambient control plots. As a result, in the late maize vegetative growth phase (July 30), the plant height was increased more than 45% higher than the ambient control plot in all OTC plots, and the stem diameter also increased in all OTC plots. These results indicate that it is possible to set the temperature inside the OTC by adjusting the opening height of the lower end of the OTC, and it can be applied to study the response of forage maize to elevated temperature. An OTC, with its advantages of energy free, low maintenance cost, and simple temperature setting, will be helpful in studying maize growth responsiveness to climate warming in the future.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권1호
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• pp.91-103
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• 2021

To improve the fermentation quality of silage and reduce the nutrients loss of raw materials during the ensiling process, silage additives are widely used. The effect of additives on silage is also affected by the species of crop. Therefore, this study was designed to explore the effects of formic acid (FA) and lactic acid bacterial inoculant on the quality of main summer crop silage. The experiment was consisted on split-plot design with three replications. The experiment used the main summer forage crops of proso millet ("Geumsilchal"), silage corn ("Gwangpyeongok"), and a sorghum-sudangrass hybrid ("Turbo-gold"). Treatments included silage with Lactic acid bacterial Inoculant (Lactobacillus plantarum [LP], 1.0 × 106 CFU/g fresh matter), with FA (98%, 5 mL/kg), and a control (C, without additive). All silages were stored for 60 days after preparation. All additives significantly increased the crude protein content and in vitro dry matter digestibility (IVDMD) of the silages and also reduced the content of ammonia nitrogen (NH3-N) and pH. Corn had the highest content of IVDMD, total digestible nutrients and relative feed value among silages. Compared with the control, irrespective of whether FA or LP was added, the water soluble carbohydrate (WSC) of three crops was largely preserved and the WSC content in the proso millet treated with FA was the highest. The treatment of LP significantly increased the lactic acid content of the all silage, while the use of FA significantly increased the content of acetic acid (p < 0.05). The highest count of lactic acid bacteria (LAB) was detected in the LP treatment of corn. In all FA treatment groups, the total microorganism and mold numbers were significantly lower than those of the control and LP groups (p < 0.05). In conclusion, both additives improved the fermentation quality and nutritional composition of the main summer forage crops. The application of FA effectively inhibited the fermentation of the three crops, whereas LAB promoted fermentation. So, both FA and LP can improve the quality of various species of silage.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권3호
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• pp.148-155
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• 2023

This study was aimed to isolate bacterial inoculants producing chitinase and evaluate their application effects on corn silage. Four corn silages were collected from four beef cattle farms to serve as the sources of bacterial inoculants. All isolates were tested against Fusarium graminearum head blight fungus MHGNU F132 to confirm their antifungal effects. The enzyme activities (carboxylesterase and chitinase) were also measured to isolate the bacterial inoculant. Based on the activities of anti-head blight fungus, carboxylesterase, and chitinase, L. buchneri L11-1 and L. paracasei L9-3 were subjected to silage production. Corn forage (cv. Gwangpyeongok) was ensiled into a 10 L mini silo (5 kg) in quadruplication for 90 days. A 2 × 2 factorial design consists of F. graminearum contamination at 1.010⁴ cfu/g (UCT (no contamination) vs. CT (contamination)) and inoculant application at 2.1 × 10⁵ cfu/g (CON (no inoculant) vs. INO (inoculant)) used in this study. After 90 days of ensiling, the contents of CP, NDF, and ADF increased (p<0.05) by F. graminearum contamination, while IVDMD, acetate, and aerobic stability decreased (p<0.05). Meanwhile, aerobic stability decreased (p<0.05) by inoculant application. There were interaction effects (p<0.05) on IVNDFD, NH3-N, LAB, and yeast, which were highest in UCT-INO, UCT-CON, CT-INO, and CT-CON & INO, respectively. In conclusion, this study found that mold contamination could negatively impact silage quality, but isolated inoculants had limited effects on IVNDFD and yeast.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권2호
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• pp.110-118
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• 2021

본 연구는 시화간척지에서 하계 사료작물의 초종 및 품종이 생육특성 및 생산성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 시험에 공시된 하계사료작물은 옥수수, 수수×수단그라스 교잡종 및 기장이었다. 시험에 공시된 각각의 품종은 옥수수는 광평옥, P15453, P1952 및 P2088을 이용하였고, 수수×수단그라스 교잡종은 877F, Green star, Honey chew 및 Turbo gold 품종을 이용하였다. 기장은 국립식량과학원에서 육성한 이백찰, 금실찰 및 만홍찰 품종을 이용하였다. 사료작물의 파종은 옥수수와 수수×수단그라스 교잡종은 2019년 5월 21일 그리고 기장은 6월 4일에 하였으며 수확은 9월 2일에 하였다. 옥수수의 초장 및 착수고는 품종간에 유의성이 없었으며 수량은 P1543 품종이 가장 많았고 P2088 품종이 가장 적었으나 처리간 유의성은 나타나지 않았다. 수수×수단그라스 교잡종은 877F의 초장이 가장 컸으며 Turbo gold 품종이 가장 작았다(p<0.05). 건물수량은 877F가 3,862 kg/ha로 가장 많았고 Green star가 2,669 kg/ha로 가장 낮았다(p<0.05). 기장의 초장은 이백찰이 138cm로 가장 컸으며 나머지 품종은 유의적인 차이가 없었다. 기장의 생초수량은 평균 15,778 kg/ha로 옥수수나 수수×수단그라스 교잡종보다 많았으며, 건물수량은 평균 4,780 kg/ha이었으며 이백찰 품종이 다른 품종들에 비해 가장 많았다(p<0.05). 옥수수의 사료가치에서 TDN 함량은 P2088품종이 가장 높았고 광평옥이 가장 낮았다(p<0.05). 수수×수단그라스 교잡종은 Green star 및 Honey chew 품종이 유의적으로 높았으며 RFV 값은 Turbo gold가 가장 낮았다. 기장은 평균 조단백질 함량은 7.03%이었고 TDN 및 RFV 값은 금실찰이 64.36% 및 106으로 가장 높았다. 염농도에 따른 하계 사료작물의 발아율 조사에서 옥수수는 0.4%까지는 83.1%의 발아율을 나타내었다. 특히 P2088 및 P1921 품종은 0.6% 농도에서도 발아율이 80% 이상이었다. 수수×수단그라스 교잡종은 877F 품종의 발아율이 0.8% 농도에서도 93.3% 이었으며 Honey chew는 88.3%로 나타나 다른 품종에 비해 염 농도에 대한 저항성이 높은 것으로 나타났다. 기장은 0.6%의 염 농도에서도 84.0-88.7%의 높은 발아율을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 염농도가 높은 시화 간척지에서 가장 적합한 초종은 기장이 추천되었으며, 이백찰은 수량이 높아 적합한 품종으로 권장되었다.