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벼 재배 품종과 환경의 상호작용 (Genotype $\times$ Environment Interaction of Rice Yield in Multi-location Trials)

  • 양창인;양세준;정영평;최해춘;신영범
    • 한국작물학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.453-458
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    • 2001
  • 강원도 지역에 적응성이 있는 품종을 선정하기 위해서 5개 시험지에서 11개 품종으로 1997년부터 2000년 동안에 수행된 결과를 분석하였다. 품종이 가지고 있는 유전적 특성은 환경요인과의 상호작용을 거쳐 발현되므로 장려품종을 선정하기 위하여 수행하는 다지역검정에서 이 유전자-환경간 상호작용을 평가하는 것은 품종의 환경안정성과 지역적응성을 올바르게 파악하는 데 매우 중요하다. 이를 위해서 기존에 활용되어 온 회귀분석모델로서 안정성을 분석하였고 AMMI model로서 지역별 수량성 반응의 변화양상을 토대로 유전자-환경간간의 상호작용을 해석하면서 각 시험지별 적응성 품종과 지역적 특성을 검토하였다. 1. 각 시험지에 대한 수량안정성 평가를 위한 회귀분석 결과 오봉벼, 진미벼, 신운봉벼, 운봉벼 등이 안정성이 있는 품종이었다. 2. AMMI 분석에 의한 수량성에 대한 분산분석 결과 전 변이중 품종변이가 66%, 품종-환경간 상호작용변이가 21%, 지역간 변이가 13%였다. 21%의 품종-환경간 상호작용 변이는 주성분분석을 통하여 제1주성분치(IPCAl)와 제2주성분치 (IPCA2)에 의해서 거의(92%) 해석되었다. 3. 품종들의 지역간 수량성 변화패턴은 육성모지나 시험지 등에 영향을 받았고, 5개 시험지의 수량변화 양상은 철원과 정선, 춘천과 고성이 비슷하였고 강릉은 다르게 구분되었다. 품종-환경간 상호작용 양상이 축약된 주성분분석치와 시험지별 재배기간동안의 순별 평균 기상자료와의 상관분석 결과를 기준으로 품종과 환경간의 상호작용에 관여하는 주요 기상요인은 초상최저온도, 최소상대습도, 일조시수 강수량 등이었다. 4. 비교적 환경안정성이 있는 품종으로는 오대벼, 오봉벼, 진부벼 등이었다. 철원에 적응성이 있는 품종은 진부벼, 신운봉벼, 오대벼, 오봉벼 등에었고, 춘천에는 진미벼 상주벼, 오대벼, 오봉벼가 정선, 강릉, 고성에는 진부찰벼, 삼천벼, 둔내벼 , 운봉벼, 진부올벼가 적응성이 있었다. 0.57, Fe 0.414, p 94.68, fat 3.74, protein 3.08, lactose 4.68,4. In case of processed market cow′s milk ; Ca 134.72, K 142.74, Mg 10.33, Na 45.07, Zn 0.50, Fe 0.650, p 92.48, fat 3.72, protein 3.07, lactose 4.74. According to the group of market milk(milk, fortified market row′s milk, processed market cow′s milk), the mean concentration of Ca and Fe were significantly higher in fortified and processed milk than milk(p<0.05). There were no significant differences in macronutrient(fat, protein, lactose) and mineral contents between pasteurized milk and UHT(ultra high temperature) treated milk($\alpha$=0.05). The labeled "Nutritional Facts" of market milk were satisfied with "Labeling Standards for Livestock Products of Korea". The measured mean concentrations of Ca, Fe, Zn were generally higher than lower limit of labeled value(above 80% of labeled value). The mean concentration of sodium was lower than upper limit of labeled value(below 120%

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찰벼의 찰기에 대한 유전적 효과와 환경의 상호작용 (Genotype-by-Environment Interaction for Stickiness of Rice Cakes Using Glutinous Rice Cultivars in Different Environments)

  • 윤미라;이정희;조준현;양창인;이점식;곽지은;안억근;김미정;김선림
    • 한국작물학회지
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    • 제62권4호
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    • pp.317-324
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 찰벼의 찰기에 대한 유전적 효과와 환경적 변이에 대한 기초자료를 제공하기 위해 수행하였다. 이를 위해 6개 환경 조건에서 6종 찰벼 품종을 이용하여 찰기에 대한 유전자와 환경의 (Genotype-by-Environment, $G{\times}E$) 상호작용 분석을 하였다. AMMI 분석모델에 의한 환경(재배지역, E), 유전자(품종, G), 유전자와 환경 상호 작용($G{\times}E$) 효과 모두에서 고도의 유의성이 있었다(P<0.001). 찰기에 대한 전체 변이중에서 환경효과는 24.5%, 유전적 효과는 37.1%, 상호작용 효과는 28.9%이었다. 유전자와 환경의 상호작용 분석에서 아랑향찰(G6, IPCA1: 3.85) 및 화선찰(G4, IPCA: -5.24)는 다른 품종보다 IPCA1 값이 낮아 환경에 대한 상호작용 효과가 낮았고, 유전자 효과가 높은 품종들이었다. 반면, 상주찰(G1, IPCA1: -61.23) 및 보석찰(G2, IPCA1: 41.21)은 IPCA1 값이 높아 환경의 효과에 의해 영향을 크게 받는 품종이었다. 따라서 이들 품종들은 환경 특이적 특성을 나타낸다고 할 수 있다. 이상의 본 시험의 결과 찰벼 품종을 이용한 찰떡의 찰기는 지역에 따라 달라짐을 보여주는 결과이다. 따라서 찰벼의 품종 육성 단계에서 지역별 찹쌀 수량, 병해충 등 재배 안정성 뿐만 아니라 찰벼의 이용목적인 찰기에 대한 안정성도 검토가 필요할 것이다. 더불어 밥쌀용 품종의 식미를 높이기 위한 적합한 환경조건에 대한 선행 연구를 참고하여 찰벼의 찰기를 높일 수 있는 환경조건에 대한 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

유전형과 재배환경의 상호작용에 따른 감자 수량성과 글리코알카로이드 함량 변화 (Genotype x Environment Interaction and Stability Analysis for Potato Performance and Glycoalkaloid Content in Korea)

  • 김수정;손황배;이유영;박민우;장동칠;권오근;박영은;홍수영;서종택;남정환;정진철;구본철;김율호
    • 한국작물학회지
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    • 제62권4호
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    • pp.333-345
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    • 2017
  • 감자 6품종인 수미(SP), 대서(AT), 하령(HR), 고운(GU), 홍영(HY), 자영(JY)을 대상으로, 해발고도별로 재배환경이 다른 강릉(E1), 진부(E2), 대관령(E3) 지역에서 2012년과 2013년 재배하여 괴경 수량성과 글리코알카로이드(PGA) 함량을 평가하였다. 품종이 가지고 있는 유전적 특성은 품종 고유의 유전형(G)과 재배환경(E)과의 상호작용($G{\times}E$)을 거쳐 발현되므로 본 연구에서는 AMMI 모델과 GGE biplot 분석을 통해 지역별 수량성과 PGA 함량 변화 양상을 검토하였다. 1. 감자 수량은 재배환경과 상호작용이 차지하는 비율이 높고, PGA 함량은 유전형(품종)의 효과가 차지하는 비율이 높은 것으로 나타났다. 2. 지역별로 높은 수량을 나타내는데 적합한 품종으로 강릉에서 '수미', 진부에서 '고운', 대관령 에서 '하령'이었으며, 수량이 높으면서 생산 안정성을 보인 품종은 수미였다. 3. 지역별로 높은 PGA 함량을 보이는 품종으로 강릉에서 '하령', 진부에서 '대서', 대관령에서 '수미'이었으며, PGA 함량이 낮으면서 재배환경에 영향을 덜 받는 안정성이 뛰어난 품종은 '고운'이었다. 4. 감자 품종의 양적 농업 형질인 수량은 재배환경에 따라 차이를 보였으며, PGA 함량은 품종 고유의 형질 차이에 의해 다르게 나타났다. 5. 감자의 수량성을 확보하기 위해서는 재배 적지의 선정이 중요하고, PGA 함량을 낮추기 위해서는 저함유 품종 개발이 선행되어야 한다고 판단되었다.

비파괴 분석 방법인 푸리에 변환 근적외선 분광 분석을 이용한 한지 기록물의 산성도 및 함수율 정량 분석 연구 (The study of quantitative analytical method for pH and moisture of Hanji record paper using non-destructive FT-NIR spectroscopy)

  • 신용민;박성배;이창영;김찬봉;이성욱;조원보;김효진
    • 분석과학
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    • 제25권2호
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    • pp.121-126
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    • 2012
  • 한지기록물의 상태를 평가하는 데 있어 기록물의 훼손을 방지하는 것은 필수적인 요소이다. 사용된 공시재료는 1900년대 생산된 한지기록물을 사용하였다. 이 종이 기록물의 상태를 평가하기 위하여 비파괴적 분석기인 12,500~4,000 $cm^{-1}$ 파장영역을 가진 푸리에변환(FT) 근적외선 분광 분석기를 이용하였다. 푸리에변환 방식의 간섭계는 뛰어난 정밀도와 정확도를 가지며, 신호-대-잡음비가 가장 우수 하여 정량 분석에서 가장 많이 사용되고 있다. 한지기록물의 산성도와 함수율을 적분구(integrating sphere)의 확산반사로 사용하여 측정하였다. 산성도(pH)의 경우에 전처리를 하지 않았을 때의 상관계수($R^2$)는 0.92, 표준예측오차(SEP)는 0.317이었고, 전처리를 하였을 때의 $R^2$는 0.98, SEP는 0.208 이었다. 그리고 함수율의 경우 산성도와 달리 전처리를 하지 않았을 경우에도 $R^2$와 SEP는 각각 0.99와 0.458로 확인 되었다. 전처리 중 다산란 보정방법(MSC)의 경우에는 $R^2$가 0.97, SEP가 0.558로 증가하는 것을 확인 할 수 있어 함수율은 전처리를 하지 않았을 때가 좋은 결과가 나오는 것으로 확인 되었다. 이러한 결과를 통해 비파괴적인 분석방법으로 한지기록물을 적분구와 FT 근적외선 분광 분석기를 이용하여 한지의 상태를 정확히 평가할 수 있을 것으로 판단되었다.

주요(主要) 논 잡초종(雜草種)에 대한 제초제간(除草劑間)의 상호작용효과(相互作用效果) 해석연구(解析硏究) - Oxyfluorfen과 Bensulfuron을 예(例)로 - (Interpretation of Interaction of Herbicides on Principal Paddy Weeds - By Use of Oxyfluorfen and Bensulfuron-methyl Data -)

  • 한점화;구자옥;천상욱;권오도
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.144-157
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    • 1992
  • Bensulfuron-methyl은 생이활성(生理活性)이 특히 높고 제초(除草) spectrum이 큰 것으로 알려져 주요 논잡초방제에 사용되고 있으나, 피 및 올방개 등에 대한 방제효과(防除效果)는 다소 미흡하다. 따라서 이들 잡초종(雜草種)에 대한 선택적(選擇的) 작용력(作用力)이 비교적 큰 동시에 다른 약제의 흡수를 증대시키는 것으로 밝혀진 oxyfluorfen과의 혼합사용(混合使用) 가능성(可能性)을 찾고자 oxyfluorfen 0.25% 입제(粒劑)와 bensulfuron 0.15% 입제(粒劑)를 각각 0, 5, 10, 15, 20g ai/ha수준의 16 혼합조합(混合組合)을 공시(供試)하였다. 일년생과 다년생 주요 잡초종(雜草種)을 대상으로 수도(水稻) 이앙후(移秧後) 5 일에 각각 처리하였으며, 처리한 35 일후에 지상부 생체중(生體重)을 조사하여 각각 처리에 대한 방제율(防除率)을 산정하였다. 두 약제 의 혼합사용(混合使用) 가능성(可能性)은 여러가지 "Joint action model"을 이용하여 두 약제의 상호작용을 비교분석(比較分析)하는 방법으로 검토하였다. 먼저 각초종에 대하여 분산분석(分散分析)한 결과, 피와 올방개 및 잡초 전체에 대해서는 1% 유의수준(有意水準)에서 상호작용효과(相互作用效果)가 인정되었으며 가래와 너도방동사니는 5% 유의수준(有意水準)에서 상호작용효과(相互作用效果)가 인정되었다. 그러나 물달개비, 올챙고랭이, 올미 등은 상호작용효과(相互作用效果)가 인정되지 않았다. 피와 올방개 및 전체초종을 대상으로 혼합모델들을 적용시킨 결과 전체적으로 Colby method와 Regression method는 유사한 결과를 보였다. Calculus method는 해석상(解析上)의 어려움이 있었으나 전반적으로는 이들과 큰 차이가 없었다. Isobole method는 일정한 $ID_X$에서만 상호작용해석(相互作用解析)이 가능하므로 천체적인 약량범위(藥量範圍)의 상호작용(相互作用)을 해석하기는 어렵기 때문에 최소한의 합리적인 잡초방제(雜草防除)를 만족시킬 수 있는 $ID_{30}$ 이상의 Isobole은 작성할 수 없었다. EQM의 경우 ${\theta}$값의 범위(範圍)에 따라 상호작용(相互作用)의 type을 결정하는데 상호작용효과(相互作用效果)의 크기를 비교하려는 입장에서는 해석상(解析上)의 어려움이 따랐다. 본 연구의 결과에서는 다른 Model을과 달리 올방개에 대한 효과에서 Synergism을 나타냈다. 여러 모델들이 모두 동일한 결과를 보여주지는 않았으나 bensulfuron 5~10g과 oxyfluorfen 5~10g을 혼합처리(混合處理)할 경우 synergistic한 경향을 보이며 방제율(防除率)도 비교적 높아 이 수준의 약량을 혼합처리(混合處理)하면 bensulfuron만으로 방제가 어려운 잡초의 방제는 물론 약량 감소를 가져올 수 있을 것으로 기대되었다.

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근적외 분광분석법을 이용한 국내 유통 식품 함유 탄수화물, 단백질 및 지방의 정량 분석 (Quantitative Analysis of Carbohydrate, Protein, and Oil Contents of Korean Foods Using Near-Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 송이슬;김영학;김기쁨;안경근;황영선;강인규;윤성원;이준수;신기용;이우영;조영숙;정명근
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.425-430
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    • 2014
  • 식품의 3대 영양소인 탄수화물, 단백질 및 지방의 일반적인 분석 방법은 Kjeldahl 및 Soxhlet 시험법과 같은 기존의 화학 분석 방법으로 분석하였다. 그러나 이러한 분석 방법은 시료의 전처리 과정이 필요하고 많은 비용과 분석 시간이 소모되며 복잡한 추출과정을 거친다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 유통 식품 및 농산물 자원에 함유된 탄수화물, 단백질 및 지방의 함량을 근적외 분광분석법(near-infrared reflectance spectroscopy, NIRS)으로 신속하고 정확하게 동시에 측정할 수 있는 방법을 검토하였다. 분석시료는 517종의 다양한 식품 시료를 예측모델 개발용(calibration set) 412종과 예견치 분석용(validation set) 162종으로 구분하여 사용하였다. 기존의 화학 분석 방법에 의해 측정된 성분들의 분석 결과와 근적외 스펙트럼 데이터간의 상관관계를 조사하여 각 성분별 예측모델을 검토하였으며, 변형부분최소자승법(MPLS) 및 다양한 수처리와 산란보정을 이용한 결과, 탄수화물, 단백질 및 지방의 산란방식은 각각 weighted MSC, standard MSC 및 SNV only로 수처리는 각각 1차 미분(1st derivative, 4 nm gap, 5 points smoothing, 1 point second smoothing), 2차 미분(2, 5, 5, 3) 및 1차 미분(1, 1, 1, 1)을 적용하여 예측모델을 검토한 결과 $R^2$값이 0.971, 0.974 및 0.937로 높고 SEC값은 4.066, 1.080 및 1.890으로 낮은 최적의 예측모델을 개발하였다. 세 성분의 최적 예측모델에 의한 상관도와 잔차 히스토그램을 검토한 결과 세 성분 모두 근적외 분광분석법 예측모델로 적합함을 확인할 수 있었으며, 최적의 예측모델을 미지의 식품 시료 162종에 적용한 결과, 탄수화물, 단백질 및 지방의 $r^2$(SEP)값은 0.987(2.515), 0.970(1.144) 및 0.947(1.370)로 $r^2$값은 높으며 SEP값은 낮은 양호한 양상을 나타내었다. 그러나 지방의 결정계수($R^2$, $r^2$)값은 탄수화물, 단백질에 비해 다소 낮은 양상을 나타내므로 추후 식품 검체에 적용 시 탄수화물 및 단백질 성분에 비해 예측결과의 정확성이 다소 낮을 수 있다고 판단되어진다. 이상의 결과에서 전처리 단계에서 복잡한 추출과정, 많은 비용소모, 분석시간 및 고도의 분석기술을 요하는 기존 습식 화학분석 방법의 단점을 보완하고자 검토되었던 근적외 분광분석법은 다량의 식품분석 시료를 분석하기에는 매우 효율적이라고 생각되며, 이런 점들을 고려해 보면 근적외 분광분석 예측모델들은 추후에 미지 식품시료에 함유된 탄수화물, 단백질 및 지방의 기존 분석법을 대체하여 편리하고 빠르게 함량을 예측 가능할 것으로 판단된다.