• 제목/요약/키워드: Sorghum germplasm

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Sorghum TCP transcription factor MULTISEED1 affects grain yield regulating at pedicellate spikelet fertility

  • Lee, Young Koung;Jiao, Yinping;Gladman, Nicholas;Chopra, Ratan;Burow, Gloria;Burke, John;Xin, Zhanguo;Ware, Doreen
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.25-25
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    • 2017
  • Inflorescence architecture mainly contributes to final grain yield in crops. Sorghum inflorescence is basically composed of one fertile sessile spikelet (SS) and two infertile pedicellate spikelets (PS). To identify regulatory factors involved in the inflorescence architecture, we screened an EMS mutagenesis population from the pedigreed sorghum mutant library. We found inflorescent architecture mutants, named as multi-seed mutants, msd, with gained fertile ability in PS and also an increased number of floral branches. In natural sorghum populations, it is not common that are fertile. A detailed dissection of developmental stages of wild type and msd1 mutant described that the PS in wild type do not have floral organs, including ovary, stigma, filament and anther, while the msd1 mutants generate intact floral organ in the sessile spikelet. We found MSD1 encoded a TCP transcription factor using bulk segregant analysis (BSA) of F2 population, and was a strongly enriched expression during inflorescence developmental stages. We proposed that MSD1 functions to suppress floral organ maintenance at PS during inflorescence development in Sorghum. To explore the regulatory network associated with PS fertility, whole genome expression profiling was performed at 4 different developmental stages in 6 various tissue types between wild type and msd1. Taken together, we demonstrated that MSD1 was involved in the plant hormone and maybe influenced program cell death in PS via the activation of plant hormonal pathway.

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우수자원 선발을 위한 수수(Sorghum bicolor L.) 유전자원의 특성평가 (Evaluation of Crop Characteristics of Sorghum (Sorghum bicolor L.) Germplasm for the Selection of Excellent Resources)

  • 윤성탁;정인호;한태규;김영중;유제빈;양경;예민희;백승우;김건우
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.479-494
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    • 2016
  • 기계수확에 적합하고 고기능성 유전자원을 선발하여 중부지역에 재배품종자원으로 공급하기 위하여 수수 100 자원을 공시하여 실시한 시험결과는 다음과 같다. 황금찰과 남풍찰을 대조 품종으로 하여 수집된 수수 100 자원의 작물학적 특성을 검정한 결과 출수소요일은 68~94일의 변이로 변이가 컸으며, 이삭형태는 7종류의 형태로 중간형이 가장 많이 나타났다. 간장은 70~429 ㎝의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균 260 ㎝였고, 100~150 ㎝가 31%로 최빈수였다. 이삭길이는 17~44.4 ㎝의 변이를 보였으며, 평균은 28.8 ㎝였다. 경태는 16.6~29.7 ㎜의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 21.4 ㎜였고, 엽수는 6.3~20개의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 11.4개였다. 천립중은 14.55~32.54 g의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 22.14 g이었고, 이삭당 수량은 18.32~44.96 g의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 30.74 g이었다. 작물학적 특성 검정을 통해 기계수확에 적합한 150 ㎝ 이하의 단간종이며, 이삭당 수량이 대조품종보다 높은 33.63 g 이상인 18 유전자원을 선발하였다. 선발된 18 유전자원 중 기능성물질 함량이 높은 자원 선발을 위하여 총 폴리페놀 함량, 전자공여능 및 총 안토시아닌 함량을 분석한 결과, 총 폴리페놀 함량은 대조품종인 황금찰은 174.08 ㎍ GAE/g이었으며, 남풍찰은 292.30 ㎍ GAE/g이었고, DS017, DS019, DS020, DS027, DS066이 대조품종인 남풍찰보다 함량이 높았다. 전자공여능은 대조품종인 황금찰이 26.25%였으며, 남풍찰은 33.65%였고, DS017, DS019, DS020, DS027, DS066, DS068, DS236이 대조품종인 남풍찰보다 소거능이 높거나 유사하였다. 총 안토시아닌 함량은 대조품종인 황금찰은 49.22 ㎍/g이었으며, 남풍찰은 51.52 ㎍/g이었고, DS488, DS428이 대조품종인 남풍찰과 황금찰보다 함량이 높거나 유사하였다. 그리고 항산화능과 항산화 성분과의 상관관계를 선형회귀분석 한 결과, 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능 사이에 99.9% 수준으로 R=0.922의 높은 상관관계가 나타나 총 폴리페놀 함량이 높을수록 DPPH radical 소거능이 증가함을 알 수 있었다. 작물학적 특성 검정과 기능성물질 함량분석을 통하여 기계수확에 적합한 단간종이며, 이삭당 수량이 높고, 기능성물질 함량이 높은 DS017, DS019, DS020, DS027, DS066 5자원을 선발하였다.

사료용 수수 1대잡종 육성 모재 선정을 위한 도입 유전자원의 품종군 분류 (Varietal Classification of Introduced Forage Sorghum Germplasm for Parental Line Selection on $F_1$ Hybrid Breeding)

  • 강정훈;이호진
    • 한국작물학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.266-273
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    • 1996
  • 수수류 청예용 1대잡종 품종육성을 위해서 1986, 1987년에 실시된 수수 유전자원의 특성조사 결과를 평균 연관 군집 분석과 주성분 분석법에 의한 품종군 분류법으로 교배모본을 선정한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 수수$\times$단수수 및 수수$\times$수단그래스 교잡군 육성을 위하여 각 군별로 개화기가 유사한 것 중에서 초고 및 형태적 형질이 다양한 특성을 지닌 것들을 교잡군의 모본으로 선정하였다. 2. 수수류의 품종군 분류에서는 √D$^2$에 의해 3개 계통군으로 분류할 수 있었는데 I 군은 수단그래스, II군은 단수수, III군은 종실용 수수였고, 수단그래스와 종실용 수수와는 원연관계였다. 3. 주성분분석의 결과 제5주성분까지만 취했을 때 전체 성분의 88.3%, 제 1, 2의 2개 주성분만으로는 59.3%를 설명할 수 있었으며, 제 1 주성분에 대하여는 수단그래스와 종실용 수수, 제1, 2주성분에 대하여는 단수수와 수단그래스 및 종실용 수수가 잘 구분되었다. 한편 제1주성분은 이삭밀도와 형태, 백립중, 식물체색, 종실의 영 피복 정도와 높은 상관관계, 제 2주성분은 개화기간, 초고, 까락의 유무와 높은 상관관계를 보였다. 4. 이상의 결과로 선정된 품종들을 청예용 품종육성을 위한 교배모본으로 사용할 때 F$_1$의 잡종강세가 높고, 그들 양친의 조합능력에서 계통간 현저한 차이를 나타낼 것으로 기대된다.

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Application of Near-Infrared Reflectance Spectroscopy (NIR) Method to Rapid Determination of Seed Protein in Coarse Cereal Germplasm

  • Lee, Young-Yi;Kim, Jung-Bong;Lee, Ho-Sun;Lee, Sok-Young;Gwag, Jae-Gyun;Ko, Ho-Cheol;Huh, Yun-Chan;Hyun, Do-Yoon;Kim, Chung-Kon
    • 한국작물학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.357-364
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    • 2010
  • Kjeldahl method used in many materials from various plant parts to determine protein contents, is laborious and time-consuming and utilizes hazardous chemicals. Near-infrared (NIR) reflectance spectroscopy, a rapid and environmentally benign technique, was investigated as a potential method for the prediction of protein content. Near-infrared reflectance spectra(1100-2400 nm) of coarse cereal grains(n=100 for each germplasm) were obtained using a dispersive spectrometer as both of grain itself and flour ground, and total protein contents determined according to Kjeldahl method. Using multivariate analysis, a modified partial least-squares model was developed for prediction of protein contents. The model had a multiple coefficient of determination of 0.99, 0.99, 0.99, 0.96 and 0.99 for foxtail millet, sorghum, millet, adzuki bean and mung bean germplasm, respectively. The model was tested with independent validation samples (n=10 for each germplasm). All samples were predicted with the coefficient of determination of 0.99, 0.99, 0.99, 0.91 and 0.99 for foxtail millet, sorghum, millet, adzuki bean and mung bean germplasm, respectively. The results indicate that NIR reflectance spectroscopy is an accurate and efficient tool for determining protein content of diverse coarse cereal germplasm for nutrition labeling of nutritional value. On the other hands appropriate condition of cereal material to predict protein using NIR was flour condition of grains.

도입 수수 유전자원의 생육 및 형태적 특성 (Growth and Morphological Characteristics of Introduced Sorghum Germplasm)

  • 강정훈;이호진
    • 한국작물학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.207-214
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    • 1996
  • 수수류 청예용 품종 육성의 기초 자료로 활용하고자 1986과 1987년에 수수 및 수단그래스 유전자원의 특성조사를 실시한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 공시된 수수 유전자원의 개화기 및 초고의 변이폭은 사료용 수수, 수단그래스, 종실용 수수 순으로 켰으며, 평균 개화기는 수단그래스 및 종실용 수수가 빠른 편이었고, 사료용 수수는 늦은 편이었으며, 평균 초고는 사료용 수수 270 cm, 수단그래스 220 cm, 종실용 수수 120 cm 순으로 높았다. 2. 식물체색은 사료용 및 종실용 수수에서는 자주색이, 수단그래스에서는 옅은 갈색이 많이 나타났으며, 엽신의 중늑색은 모든 계통이 대부분 연록색이었으나 수단그래스에서는 흰색도 많이 나타났다. 3. 유의 색은 사료용 수수에서는 검정색과 자주색, 수단그래스에서는 갈색, 종실용 수수에서는 검정색이 대부분이었으나, 종피색은 사료용 수수에서는 갈색이, 종실용 수수에서는 노란색과 흰색이, 수단그래스에서는 갈색이 대부분이었다. 4. 이삭의 형태와 밀도는 사료용 수수에서는 산직립형부터 반편수형까지 나타났으며 수단그래스에서는 극산원잡형과 극산직립형이 대부분이었고, 종실용 수수는 밀수타원형이 대부분이었다. 5. 나실의 근피성 정도는 사료용 수수와 종실용 수수는 종실이 영으로 약간 덮혀 있거나 반이하 정도로 덮혀 있는 것이, 수단그래스는 종실이 영으로 완전히 덮혀 있거나 반 이상 덮혀 있는 것들이 대부분이었으며, 평균 100립중은 종실용 수수가 2.3 g, 수단그래스는 1.1 g이 었다. 6. 이상의 결과에서 공시된 웅성불임 종실형 수수와 수단그래스는 개화기가 유사하고, 초고에 차이가 크며 잎, 줄기, 이삭 및 종실 특성이 현저하게 달라서 청예용 수수류 교잡종 육성을 위한 모본으로 이용할 수 있으리라 기대된다.되지 않았으며, 또한 회분은 세 시기 모두 계통간 성분변이 폭이 좁아 NIRS에 의한 분석이 어려울 것으로 판단되었다. 나타났다.다. 6. 파종 10일후 묘의 생육에 있어서도 1대잡종벼가 양친이나 비교품종보다 건물중, 초장 등에서 잡종강세를 나타내었으며 묘의 생육과 a-amylase 활성간에는 유의한 정의상관이 있었다./TEX>, RH 50%)한 벼는 2년반 저장한 벼도 밥맛의 변화가 거의 없었다. 5. 1988년산 및 1989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.X>$CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다. 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.5) and "Cleanliness of clothes & features" (p <0.05) of VIP ward were significantly higher than those of a general ward.tive to apply.아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)

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수수 유전자원의 작물학적 특성 (Agronomic Characteristics of Sorghum bicolor (L.) Moench Germplasm)

  • 윤성탁;허진우;장경우;김인숙;김태호;남중창
    • 한국작물학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.83-90
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    • 2010
  • 수년 동안 국내 전역에서 수집된 수수 179 유전자원을 공시하여 작물학적 특성조사를 통한 품종육성의 기초자료를 제공코자 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수수의 수형은 산수형, 소경수수형, 반소경수수형, 극밀수형, 및 밀수형의 5가지 수형이 존재하였으며, 수형별 빈도를 보면 소경수수형이 38.0%(68자원)로 가장 많았으며, 극밀수형 및 밀수형이 각각 16.2%, 7.8%로 가장 적었다. 2. 수수 이삭의 까락 유무는 28.5%(51자원)가 까락을 갖고 있었으며, 나머지 71.5%(128자원)는 까락이 없는 것으로 분류되었다. 3. 종실형태는 43.0%(77자원)가 원형으로 가장 많이 차지하였으며, 편원형이 7.3%(13자원)로 가장 적었다. 종피색은 황갈색이 84.4%(151자원)로 가장 많았으며, 갈색 및 흰색이 똑같이 1.1%로 가장 적었다. 4. 수수 179자원의 출수소요일은 67~88일의 범위를 나타내어 변이폭이 컷으며, 평균은 77.4일이었다. 출수소요일의 분포는 179자원 중 76~80일이 37.4%(67자원)로 가장 많았으며, 86일 이상도 5.6%이었으며, 70일 이전에 출수한 자원도 10.0%를 나타내었다. 5. 간장은 92~360 cm의 범위를 보였으며, 평균은 253.8 cm로 변이의 폭이 컷다. 간장의 분포는 291~310 cm가 20.6% (37자원)로 가장 많았다. 6. 수장은 15~49 cm의 범위를 보였고, 평균 28.8 cm이었다. 수장의 분포는 31~35 cm가 26.3%(47자원)로 가장 많았으며, 15 cm 이하가 0.6%로 가장 적었다. 7. 생육일수는 110~146일의 범위를 나타내어 변이 폭이 상당히 큼을 알 수 있었고, 평균은 125.5일이었다. 생육기간의 빈도는 111~115일이 39.7%(71자원)로 가장 많았으며, 110일 이하와 141일 이상에 속하는 자원도 각각 2, 23자원이나 되었다. 8. 1수립수의 범위는 163~4,532개로 변이 폭이 상당히 컷으며, 평균은 2,068.6개 이었다. 1수립수 분포는 1,601~2,000개가 25.7%(46자원)로 가장 많았다. 9. 공시된 179 유전자원의 1000립중은 범위가 10.6~38.1 g으로 변이폭이 컷으며, 평균은 25.6 g이었다. 1000립중의 분포는 26.0~30.0 g가 전체의 44.1%(79자원)로 가장 많았다

Proteome analysis of roots of sorghum under copper stress

  • Roy, Swapan Kumar;Cho, Seong-Woo;Kwon, Soo Jeong;Kamal, Abu Hena Mostafa;Lee, Dong-Gi;Sarker, Kabita;Lee, Moon-Soon;Xin, Zhanguo;Woo, Sun-Hee
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.130-130
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    • 2017
  • Sorghum bicolor is considered as copper-tolerant species. The present study was conducted to understand the copper tolerance mechanism in Sorghum seedling roots. Morphological and effects of Cu on other interacting ions were observed prominently in the roots when the plants were subjected to different concentrations (0, 50, and $100{\mu}M$) of $CuSO_4$. However, the morphological characteristics were reduced by Cu stress, and the most significant growth inhibition was observed in plants treated with the highest concentration of $Cu^{2+}$ ions ($100{\mu}M$). In the proteome analysis, high-throughput two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis coupled with MALDI-TOF-TOF mass spectrometry was performed to explore the molecular responses of Cu-induced sorghum seedling roots. In two-dimensional silver-stained gels, a total of 422 differentially expressed proteins (${\geq}1.5-fold$) were identified using Progenesis SameSpot software. A total of 21 protein spots (${\geq}1.5-fold$) from Cu-induced sorghum roots were analyzed by mass spectrometry. Of the 21 differentially expressed protein spots from Cu-induced sorghum roots, a total of 10 proteins were up-regulated, and 11 proteins were down-regulated. The abundance of the most identified protein species from the roots that function in stress response and metabolism was significantly enhanced, while protein species involved in transcription and regulation were severely reduced. The results obtained from the present study may provide insights into the tolerance mechanism of seedling roots in Sorghum.

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간척지 토양에서 바이오에탄올용 단수수 유전자원의 생육특성 (Characteristics of Sweet Sorghum Germplasm for Bioethanol Production in Reclaimed Soil)

  • 최용환;문윤호;안승현;윤영미;차영록;구본철;박광근;한희석;김완석
    • 한국작물학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.384-388
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    • 2012
  • 농업유전자원센터 및 국외에서 수집한 단수수 유전자원 140품종을 대상으로 주요 형질변이를 탐색하여 우리나라 간척지 토양에 알맞는 품종을 선정하고 아울러 단수수 품종 육성에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 간척지 토양에서 단수수의 작물학적 생육특성은 간장 175 cm, 수장 26 cm, 절수 9개, 경태 11.6 mm, 생경중 12.1 톤/ha, 출수소요일수 96일이었다. 2. 바이오에탄올 생산에 크게 영향하는 당도 범위는 5.7~23.5 Brix였고, 평균 14.1 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고 당도 품종은 Sugar Drip Cane Seed(23.5 Brix), Indiana Amber(21.4 Brix), Dwarf Blackhull Kafir(21.7)이었으며, 고 당도 품종육성에 유망한 유전자원이었다. 3. 생경중의 범위는 20~50 톤/ha이었고, 평균 12.1 톤/ha이었으며, 생경중 30톤/ha 이상으로 높은 품종은 Honey (50.3 톤/ha), IS8012(36.6 톤/ha), Dwarf Blackhull Kafir(35.3 톤/ha) 등 이었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 수장, 절수, 경태, 생경중, 출수소요일수 간에, 절수와 경태, 생경중 간에 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다. 5. 생경중은 간장, 절수, 경태, 출수소요일수와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.