• 한국식품과학회지
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• 제21권5호
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• pp.613-618
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• 1989

한국산 미곡 통일계 및 일반계 품종들의 미질특성을 구명하기 위하여 1985년에 3개 작물시험장(수원작물시험장, 영남작물시험장 및 호남작물시험장)에서 생산된 통일계 13품종과 일반계 10품종을 재료로 하여 백미의 취반특성 및 밥의 texture 특성을 조사하였다. 취반특성 중 흡수율 및 취반시 사용한 용액 중 용출고형물은 각각 $p<2.172^*$ 및 $p<2.419^*$로 계통간에 유의차를 보였는데 흡수율은 일반계가 통일계보다 높았으며, 용출고형물은 통일계가 일반계보다 높았다. 밥의 texture 특성에서 hardness와 cohesiveness는 $p<4.370^{***}$ 및 $p<2.371^*$로 계통간에 유의성이 인정되었으며, hardness는 일반계가, cohesiveness는 통일계가 높았다. Amylose 함량과 adhesiveness 사이에는 통일계에서 $r=-0.922^{**}$ 일반계에서 $r=-0.915^{**}$으로 역상관을 이루었으며, 단백질 함량과 hardness 사이에는 통일계에서 $r=0.954^{**}$, 일반계에서 $r=0.915^{**}$로 정상관을 이루었다.

• Plant Resources
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• 제6권1호
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• pp.16-26
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• 2003

Molecular markers are useful tools for evaluating genetic diversity and determining cultivar identity. Present study was conducted to evaluate the genetic diversity within a diverse collection of rice accessions used for Korean breeding programs. Two hundred eighty-seven rice cultivars, composed of temperate japonica, tropical japonica, indica, and Tongil-type of Korean crossing parents were evaluated by means of 15 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 99 alleles were detected, and the number of alleles per marker ranged from 4 to 11, with an average of 6.6 per locus. Polymorphism information content (PIC) for each of the SSR markers ranged from 0.2924 to 0.8102 with an average of 0.5785. These results, with the result that use of only 15 SSR markers made all rice cultivars examined could be uniquely distinguished, imply the efficiency of SSR markers for analysis of genetic diversity in rice. Cluster analysis was performed on similar coefficient matrics calculated from SSR markers to generate a dendogram in which two major groups corresponding to japonica (Group I) and indica and Tongil type rice (group II) with additional subclasses within both major groups. The narrowness of the Korean breeding germplasm was revealed by the fact that most of the Korean-bred and Japan-bred temperate japonica cultivars were concentrated into only 2 of the sub-group I-1 (143 cultivars) and I-2 (58 cultivars) among six sub-groups in major group of japonica. This is because of the japonica accessions used in this study was a very closely related ones because of frequent sharing of the crossing parents with similar genetic background with synergy effect of the inherited genetic difference between indica and japonica. A rice breeding strategy with the use of molecular markers was discussed for overcoming of genetic vulnerability owing to this genetic narrowness.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.214-214
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• 2022

Soluble starch synthases (SSs) elongate α-glucans from ADP-Glc to the glucan nonreducing ends and play a critical role in synthesizing resistant starch in the rice. A total of 10 SSs isoforms were reported in rice, including granules-bound starch synthase I (GBSSI), GBSSII, starch synthase I (SSI), SSIIa (SSII-3), SSIIb (SSII-2), SSIIc (SSII-1), SSIIIa (SSIII-2), SSIIIb (SSIII-1), SSIVa (SSIV-1), and SSIVb (SSIV-2). SSIII proteins are involved in forming the B chain and elongating cluster filling chains in amylopectin metabolism. The functions of SSIIIb (SSIII-1) are less clear as compared to SSs. Here, we sought to shed light on the genetic diversity profiling of the SSIII-1 gene in 374 rice accessions composed of 54 wild-type accessions and 320 bred cultivars (temperate japonica, indica, tropical japonica, aus, aromatic, and admixture). In total, 17 haplotypes were identified in the SSIII-1 coding region of 320 bred cultivars, while 44 haplotypes were detected from 54 wild-type accessions. The genetic diversity indices revealed the most negative Tajima's D value in the temperate-japonica, followed by the wild type, while Tajima's D values in other ecotypes were positive, indicating balancing selection. Nucleotide diversity in the SSIII-1 region was highest in the wild group (0.0047) while lowest in temperate-japonica. Lower nucleotide diversity in the temperate-japonica is evidenced by the negative Tajima's D and suggested purifying selection. The fixation index (F_ST) revealed a very high level of gene flow (low F_ST) between the tropical-japonica and admixture groups (F_ST=-0.21) followed by admixture and wild groups (-0.04), indica and admixture groups (0.02), while low gene flow with higher F_ST estimates between the temperate-japonica and aus groups (0.72), tropical-japonica and aromatic groups (0.71), and temperate-japonica and admixture groups (0.52). Taken together, our study offers insights into haplotype diversity and evolutionary fingerprints of SSIII-1. It provides genomic information to increase the resistant starch content of cooked rice.

• 한국작물학회지
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• 제48권4호
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• pp.316-321
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• 2003

Analysis of breeding gains in grain yield has been intensively conducted in wheat, barley, oat, maize, and soybean. Such information is limited in rice. The objective of this study was to compare the breeding gains and cultural gains contributed to yield gains of Korean rice varieties since early 1900s. Two sets of yield data were used for analysis; the historical yield data of 1908 for old japonica cultivars, and present yield data in the years from 1996 to 1998 for the six cultivars, consisting of previous two old cultivars and four contemporary cultivars. The old cultivars were two native cultivars, Jodongi and Damageum, while contemporary cultivars were two premium quality japonica cultivars, Hwaseongbyeo and Dongjinbyeo, and two Tongil-type cultivars, high yielding cultivars developed from indica/japonica hybridization, Milyang23 and Dasanbyeo. The yield differences of old cultivars between the experiments in 1908 and the experiments from 1996 to 1998 were estimated as cultural gains (1.84 tons $\textrm{ha}^{-1}$) due to the improvement of cultivation technology. Yield differences between the old cultivars and contemporary cultivars were considered total yield gains during the periods. These were 2.51 tons $\textrm{ha}^{-1}$ for japonica cultivars and 3.81 tons $\textrm{ha}^{-1}$ for Tongil-type cultivars. From these data, the genetic gain of 0.67 tons $\textrm{ha}^{-1}$ and 1.97 tons $\textrm{ha}^{-1}$ were estimated for japonica cultivars and Tongil-type cultivars respectively. The ratio between cultural gain and genetic gain appeared to be 2.7:1 for japonica cultivars and 1:1 for Tongil-type cultivars. This analysis clearly showed the higher genetic contribution in Tongil-type cultivars than in japonica cultivars, suggesting a guideline to be used when planning new yield improvement programs. Additional implication has emerged when a better yield response to modem cultivation technology was found in one of the old cultivars, suggesting the combined improvement between breeding and cultural improvement is necessary for attaining the maximum yield capacity of a crop.

• 한국식품영양과학회지
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• 제24권5호
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• pp.684-689
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• 1995

The molecular structure of rice starch was investigated using Korean rice[3 varieties of Japonica type and 3 varieties of Tongi type(Japonica-Indica breeding type)]. The λmax of iodine complex and inherent viscosity of Japonica type were higher than those of Tongil type. $\beta$-Amylolysis limit of the starches was not different between the two rice types. In the distribution of molecular weight of rice starch, the molecular size of amylose and amylopectin for Japonica type were smaller than those for Tongil type. The chain of rice starch distributed F1 of above DP 55, F2 of DP 40~50 and F3 of DP 15~20, and the ratio of F3 against F2 for Japonica type was higher than that of Tongil type. The results suggest that rice of Japonica and Tongil type was different molecular structure of starch.

• 한국작물학회지
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• 제27권4호
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• pp.371-384
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• 1982

1. 내냉성품종의 요망은 고위도지대뿐만 아니라 열대지방에서도 간절하며 요망되는 내냉성품종의 특성도 여러 가지이다. 세계적으로 요망되는 내냉성을 IRRI에서는 편의상 a) 북해도형, b) 수원형, c) 태북일기작형, d) 태북이기작형, e) 열대고냉지형 및 f) Bangladesh형으로 구분하고 있다. 우리나라에서 요망되는 내냉성은 통일계품종에서 더욱 간절하며 생육전반에 걸쳐 Japonica 정도의 생리적 활성이 요망되지만 적어도 유묘기와 성숙기의 저온장해가 Japonica보다 크지 않은 것이 우선 당면한 문제라 하겠다. 일반계품종에서는 조생이면서 안정된 기본영양생장성을 가지고 고온에서 과민하지 않고 저온에서 생육지연이 비교적 작은 것이라면 좋을 것이다. 2. 국내에서의 내냉성계통검정방법과 시설은 통일계품종의 출현 이후 급속히 발전되었으며 저온항온기, 냉수 Tank, growth cabinet, phytotron, 춘천의 냉수포장, 진부, 운봉, 영덕의 내냉계통육종포 등 내냉계통선발을 위해서는 비교적 잘 갖춰진 편이다. 국외의 시설로는 IRRI의 냉수 Tank와 세대촉진시설 그리고 Banaue, Kathmandu나 Kashirnir의 자연생태적조건을 우리가 이용할 수 있을 것이다. 참고로 일본에서 보고된 생육각단계에서의 여러 가지 내냉성검정방법을 소개하였다. 3. 내냉성품종들이 가지고 있는 내냉형질의 단리는 아직 분명히 되어 있지 못하지만 a) 저온발아성, b) 저온유묘생장성, c) 저온묘변색 d) 저온발근력, e) 저온분벽력, f) 저온양분흡수능력, g) 저온동화력, i) 저온임실장해, j) 저온등숙장해 등에 품종간차가 분명한 것이 보고되어 있다. 위의 형질간의 상관관계는 형질에 따라 재료에 따라 구구하였다. 내냉성형질들의 유전에 관한 보고는 많지 않아 저온발아력에 관해 4개 이상의 다인자, 유묘저온생존력에 관해 단인자 또는 다인자, 유수형성기 저온저항력에 관해 4개 또는 그 이상의 다인자, 냉수포장에서의 저온저항력에 관해, 4개 이상의 유전자가 관여되는 것으로 그리고 heritability는 항상 높은 것으로 보고되어 있지만 같은 그 재료들을 가지고 다른 저온에서 검토하면 상이한 결과가 나올 것은 쉽게 짐작할 수 있다. 여러 가지 내냉성검정기술의 발전과 IRRI의 국제 내냉성품종연락시험으로 Japonica, Indica, Bulu 등에서 다같이 많은 품종들이 내냉성모본으로 검정되어 있다. 4. 육종방안을 구상할 때 고려해야 할 사항들 a) 유전질의 다양화, b) 내병충성의 집적, c) 지역별 적응품종의 동정, d) 장려품종의 체계적 통제 등을 고려하면서 단기적 및 장기적 육종방안을 제안하였다. 단기적으로는 일반계품종을 대상으로 하되 우리나라 기존품종을 기초로 알려진 내냉성품종을 가지고 생육일수와 내냉성을 조정하는 한편 극조생내냉성 찰벼모본에 내충내병인 Indica 모본을 일회친으로 Japonica로 Back cross하면서 내병충성을 유지한 계통을 선발하여 이것으로 내냉조합에 내병충성을 첨가시키도록 한다. 장기적 방안으로는 Japonica뿐만 아니라 Indica, Javanica 등 모든 내냉성모본을 이용하여 germplasm의 다양화를 꾀하며 모본별 형질별 내냉성유전자를 동정하여 이들을 종합하여 생육전기간을 안정하게 경과할 수 있게 내냉성을 향상하고 내병충성을 첨가하는 단계적인 과정을 제안하였다. 육종효율을 높이기 위하여 세대촉진, 화분배양과 국제협력의 필요성을 강조하였다.

• 한국작물학회지
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• 제40권2호
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• pp.203-211
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• 1995

벼 품종의 내냉성정도를 판정하는데 기준이 되는 몇가지 형질들에 대하여 품종형에 따른 저온반응의 차이를 구명하고자 오대벼외 187개 품종을 공시하여 실험을 수행한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 각 품종형에 따라 대부분의 형질에서 서로 상이하면서 다양한 변이를 나타내었는데, 자포니카형 과 인디카형 에서 는 냉해에 강한 품종이 많은 반면, 통일형 품종은 대부분의 형질에서약한 반응을 나타냈다. 2. 적고현상은 대부분의 자포니카형 품종에서 강한 쪽으로, 통일형 품종은 약한 쪽으로, 그리고 인디카형 품종은 강한 것에서 약한 것까지다앙한 변이분포를 나타냈다. 3. 공시한 품종들간에 증감의 차이가 가장 적게 나타난 형질은 수수와 영화수였으며, 특히 가수는 품종형에 관계없이 188개 품종 중 34개 품종이 냉수구에서 오히려 증가되었다. 4. 출수의 지연, 간장의 단축, 이삭추출도 불량 및 억책율 저하 등에서 통일형 품종은 대부분 그 정도가 심한 반면, 자포니카형 품종과 인디카형 품종에서는 공히 저온반응이 강한 것에서 약한 품종까지 광범위한 변이분포를 나타냈다.

• 한국작물학회지
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• 제53권2호
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• pp.203-216
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• 2008

본 시험은 국내 육성 5품종, 국외 도입 61품종 등 향미자원 66품종 및 국내에서 재배면적이 넓은 재래종 14품종을 비향미자원의 이화학적 특성을 평가하고자 아밀로스함량, 단백질함량, 알칼리붕괴도(ADV) 및 호화점도(RVA)등을 분석 향후 기능성 및 다양한 향미 품종의 육성에 필요한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 국내 육성향미 자원(18.1%) 및 국내 다면적 재래종(19.0%) 각각의 저아밀로스 자원을 제외하면 평균 아밀로스함량이 비슷하였으며, 외국에서 도입한 인디카형(25.6%) 및 자포니카형(25.0%) 향미자원의 평균 아밀로스함량보다 매우 낮은 경향을 보였다. 2. 국내에서 육성한 통일계와 자포니카형 향미품종 각각의 평균 단백질함량은 7.6%와 6.4%이었고 인디카형 도입 향미자원 및 자포니카형 도입 향미자원의 평균 단백질함량은 각각 7.6%와 7.0%이었으며, 국내 다면적 재래자원(자포니카형)들의 평균 단백질함량은 5.6%이었다. 자포니카형의 품종들이 인디카형 자원에 비해 다소 낮은 단백질함량을 나타내었으며, 외국에서 도입한 향미자원의 경우 단백질함량의 변이 폭이 넓었다. 3. 국내에서 육성한 향미 자원 중 통일계 품종의 평균 알칼리붕괴도는 5.0이었고 자포니카형 품종의 평균 알칼리붕괴도는 6.0이었다. 인디카형 도입 향미자원의 평균 알칼리붕괴도는 4.3이었고 자포니카형 도입 향미자원의 평균 알칼리붕괴도는 5.1이었다. 국내 다면적 재래자원(자포니카형)의 평균알칼리붕괴도는 6.0이었다. 알칼리붕괴도 값은 자포니카형 > 통일계 > 인디카형의 순서로 낮았으며 도입 향미자원의 알칼리붕괴도 값의 분포가 국내 육성 향미 자원이나 국내 재래자원보다 넓었으며 평균값도 낮게 보였다. 4. Amylogram의 전체적인 양상을 살펴보면, 전체 자원의 최고점도, 최저점도, 최종점도는 국내육성 향미 자원 중 통일계 품종 > 국내 다면적 재래자원(자포니카형) >국내 육성 자포니카형 향미자원 > 인디카형 도입 향미자원 > 자포니카형 도입 향미자원 순으로 낮은 평균값을 보였다. 또한 국내외 향미 자원 및 일반 벼의 생태형(ecotype)에 따라 아밀로그램의 양상이 뚜렷하게 차이를 나타내었으며, 배유의 amylose와 amylopectin의 구성조합의 차이에 따른 메벼, 찰벼, 중간찰벼의 아밀로그램의 양상이 구분이 가능하였으며, 특히 찰벼의 경우 메벼나 자포니카형에 비해 뚜렷한 차이를 보였다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권3호
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• pp.502-508
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• 1998

우리나라 쌀로서 계통이 다른 일반계와 통일계 쌀의 취반 및 가공 적성을 이해하기 위하여 취반 중 백미의 수분 흡수 특성과 열수 가용화 특성을 조사하였다. $100^{\circ}C$에서 취반 중 백미의 수분 흡수 속도는 일반계가 $0.43{\sim}0.47m^{-1/2}$이고 통일계가 $0.49{\sim}0.53m^{-1/2}$로서 일반계가 통일계보다 더 느린 속도로 일어났다. 쌀의 취반에 따른 열수 가용화 특성은 가용성 물질 뿐만 아니라 가용성 아밀로오스 모두 통일계 쌀이 일반계 쌀보다 더 빠른 속도로 가용화가 일어났다. 가용성 물질에 대한 가용성 아밀로오스의 비율은 취반 30분 후에 일반계 쌀이 $51{\sim}55%$, 통일계 쌀이 $44{\sim}48%$로서 일반계 쌀이 다소 높았으며, 30분 이전까지는 그 비율이 점차 감소하였으나 30분 이후에는 증가하는 현상을 보였다. 이러한 결과에서 취반 중 백미의 수분 흡수 및 열수 가용화 특성은 취반 및 가공 적성에 영향을 미칠 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제23권1호
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• pp.72-79
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• 2007

Demand for low-input sustainable crop cultivation is increasing to meet the need for environment-friendly agriculture. Consequently, developing genotypes with high nutrient use efficiency is one of the major objectives of crop breeding programs. This study was conducted to identify QTLs for traits associated with physiological nitrogen use efficiency (PNUE). A recombinant inbred population (DT-RILs) between Dasanbyeo (a tongil type rice, derived from an indica ${\times}$ japonica cross and similar to indica in its genetic make-up) and TR22183 (a Chinese japonica variety) consisting of 166 $F_8$ lines was developed and used for mapping. A frame map of 1,409 cM containing 113 SSR and 103 STS markers with an average interval of 6.5 cM between adjacent marker loci was constructed using the DT-RILs. The RILs were cultivated in ordinary-N ($N-P_2O_5-K_2O=100-80-80kg/ha$) and low-N ($N-P_2O_5-K_2O=50-80-80kg/ha$) (100 kg/ha) conditions. PNUE was positively correlated with the harvest index and grain yield in both conditions. Twenty single QTLs (S-QTLs) and 58 pairs of epistatic loci (E-QTLs) were identified for the nitrogen concentration of grain, nitrogen concentration of straw, nitrogen content of shoot, harvest index, grain yield, straw yield and PNUE in both conditions. The phenotypic variance explained by these S-QTLs and E-QTLs ranged from 11.1 to 44.3% and from 16.0% to 63.6%, respectively. The total phenotypic variance explained by all the QTLs for each trait ranged from 35.8% to 71.3%, showing that the expression of PNUE and related characters depends signify- cantly upon genetic factors. Both S-QTLs and E-QTLs may be useful for marker-assisted selection (MAS) to develop higher PNUE genotypes.