• 제목/요약/키워드: Superior breeding

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Genome wide association study for growth in Pakistani dromedary camels using genotyping-by-sequencing

  • Sajida Sabahat;Asif Nadeem;Rudiger Brauning;Peter C. Thomson;Mehar S. Khatkar
    • Animal Bioscience
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    • 제36권7호
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    • pp.1010-1021
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    • 2023
  • Objective: Growth performance and growth-related traits have a crucial role in livestock due to their influence on productivity. This genome-wide association study (GWAS) in Pakistani dromedary camels was conducted to identify single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with growth at specific camel ages, and for selected SNPs, to investigate in detail how their effects change with increasing camel age. This is the first GWAS conducted on dromedary camels in this region. Methods: Two Pakistani breeds, Marecha and Lassi, were selected for this study. A genotyping-by-sequencing method was used, and a total of 65,644 SNPs were identified. For GWAS, weight records data with several body weight traits, namely, birthweight, weaning weight, and weights of camels at 1, 2, 4, and 6 years of age were analysed by using model-based growth curve analysis. Age-specific weight data were analysed with a linear mixed model that included fixed effects of SNP genotype as well as sex. Results: Based on the q-value method for false discovery control, for Marecha camels, five SNPs at q<0.01 and 96 at q<0.05 were significantly associated with the weight traits considered, while three (q<0.01) and seven (q<0.05) SNP associations were identified for Lassi camels. Several candidate genes harbouring these SNP were discovered. Conclusion: These results will help to better understand the genetic architecture of growth including how these genes are expressed at different phases of their life. This will serve to lay the foundations for applied breeding programs of camels by allowing the genetic selection of superior animals.

Multi-environment Trial Analysis for Yield-related Traits of Early Maturing Korean Rice Cultivars

  • Seung Young Lee;Hyun-Sook Lee;Chang-Min Lee;Su-Kyung Ha;Youngjun Mo;Ji-Ung Jeung
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.252-252
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    • 2022
  • Genotype-by-environment interaction (GEI) refers to the comparative response of genotypes to different environments conditions. Thus, understanding GEI is a fundamental component for selecting superior genotypes for breeding programs. The significance of utilizing early maturing cultivars not only provides flexibility in planting dates, but also serves as an effective strategy to reduce methane emission from the paddy fields. In this study, we conducted multi-environment trials (METs) to evaluate yield-related traits such as culm length, panicle length, panicle number, spikelet per plant, and thousand grain weight. A total of eighty-one Korean commercial rice cultivars categorized as early maturing cultivars, were cultivated in three regions, two planting seasons for two years. The genotype main effect plus genotype-by-environment interaction (GGE) biplot analysis of yield-related traits and grain yield explained 70.02-91.24% of genotype plus GEI variation, and exhibited various patterns of mega-environment delineation, discriminating ability, representativeness, and genotype rankings across the planting seasons and environments. Moreover, simultaneous selection using weighted average of absolute scores from the singular value decomposition (WAASB) and multi-trait stability index (MTSI) revealed six highly recommended genotypes with high stability and crop productivity. The winning genotypes under specific environment can be utilized as useful genetic materials to develop regional specialty cultivars, and recommended genotypes can be used as elite climate-resilient parents to improve yield-potential and reduce methane emission as part to accomplish carbon-neutrality.

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Effect of varying amounts of linseed oil or saturated fatty acids around insemination on reproductive and blood parameters of ewes

  • Hamed Esmaili;Mohsen Eslami;Hamed Khalilvandi-Behrozyar;Farhad Farrokhi-Ardabili
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제65권5호
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    • pp.922-938
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    • 2023
  • The current study was designed to evaluate the effect of sequential low and high dietary linseed oil (LO; as omega-3 enriched fatty acid; FA) before and post insemination, respectively, on different plasma variables of ewes. Fat-tailed Qezel ewes were assigned randomly to be fed a diet enriched with 3% LO (n = 30) or the saturated FA (SFA; n = 30) three weeks before insemination (Day 0). The lipogenic diet supplemented with 6% LO or SFA was fed after insemination until Day +21. The control ewes were fed an isocaloric and isonitrogenous diet with no additional FA during the study. Estrus was synchronized by inserting a vaginal sponge (Spongavet®) for 12 days + 500 IU equine chorionic gonadotropin (eCG; Gonaser®), and ewes were inseminated via laparoscopic approach 56-59 h after eCG injection. The size of ovarian structures was assessed by transvaginal ultrasonography at -21, -14, -2, 0, and +10 days. Blood samples were collected weekly to measure the plasma's different biochemical variables and FA profile. Treatment did not affect the amounts of glucose, aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, lactate dehydrogenase, interleukin-10, interleukin-2, and non-esterified FA (p > 0.05). Conversely, concentrations of triglyceride, cholesterol, tumor necrosis factor-alpha, and insulin-like growth factor-1 were higher in SFA-fed ewes relative to control animals (p < 0.05). LO feeding resulted in greater amounts of n-3 FA isomers in plasma, while higher amounts of stearic acid were detected in SFA fed group 0 and +21 (p < 0.05). The number of ovarian follicles and corpora lutea also were not affected by treatment. Other reproductive variables were not affected by treatment except for the reproductive rate. It seems that LO or SFA feeding of fat-tailed ewes peri-insemination period was not superior to the isocaloric non-additional fat diet provided for the control group during the non-breeding season.

Studies on the Construction of Mutant Diversity Pool (MDP) lines, and their Genomic Characterization in Soybean

  • Dong-Gun Kim;Sang Hoon Kim;Chang-Hyu Bae;Soon-Jae Kwon
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.9-9
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    • 2021
  • Mutation breeding is useful for improving agronomic characteristics of various crops. In this study, we constructed soybean Mutant Diversity Pool (MDP) from 1,695 gamma-irradiated mutants through two selection phases over M1 to M12 generations; we selected 523 mutant lines exhibiting at least 30% superior agricultural characteristics, and, second, we eliminated redundant morphological phenotypes in the M12 generation. Finally, we constructed 208 MDP lines and investigated 11 agronomic traits. We then assessed the genetic diversity and inter-relationships of these MDP lines using target region amplification polymorphism (TRAP) markers. Among the different TRAP primer combinations, polymorphism levels and PIC values averaged 59.71% and 0.15, respectively. Dendrogram and population structure analyses divided the MDP lines into four major groups. According to an analysis of AMOVA, the percentage of inter-population variation among mutants was 11.320 (20.6%), whereas mutant inter-population variation ranged from 0.231 (0.4%) to 14.324 (26.1%). Overall, the genetic similarity of each cultivar and its mutants were higher than within other mutant populations. In an analysis of the genome-wide association study (GWAS) using based on the genotyping-by-sequencing (GBS), we detected 66 SNPs located on 13 different chromosomes were found to be highly associated with four agronomic traits: days of flowering (33 SNPs), flower color (16 SNPs), node number (6 SNPs), and seed coat color (11 SNPs). These results are consistent with those previously reported for other genetic resource populations, including natural accessions and recombinant inbred line. Our observations suggest that genomic changes in mutant individuals induced by gamma rays occurred at the same loci as those of natural soybean population. This study has demonstrated that the integration of GBS and GWAS can serve as a powerful complementary approach to gamma-ray mutation for the dissection of complex traits in soybean.

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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.

기상요소가 누에 우량교배조 지역적응시험의 작황에 미치는 영향 (Effects of Atmospheric factors on Local Adaption Rearing Test Results of Superior Breeding Combination of Silkworms)

  • 손봉희;강필돈;류강선;정이연;김용순;김기영;김미자
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.51-55
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    • 2007
  • 기온, 강수량 등 기상요인이 누에에 미치는 영향을 조사하기 위해 뽕나무 재배조건, 토양, 기후조건이 다른 누에 우량교배조 지역적응시험 수행지인 전국 8개소를 대상으로 2006년 춘추잠기 양잠기상과 작황 영향 조사를 실시하였다. 2006년 춘추잠기 기상요소의 특징은 전국 평균 애누에때, 큰누에때, 섶중때의 기온은 각각 $17.7^{\circ}C$, $19.8^{\circ}C$, $21.5^{\circ}C$로 예년대비 평균 $1^{\circ}C$ 높았으며, 강수량은 각각 15.1mm, 6.9 mm, 7.0mm로 큰누에때와 설중때는 예년대비 평균 22.9 mm 적었다. 일조시수는 유충기간동안은 예년보다 1.7시간 짧았으나 설중때는 예년과 큰 차이 없었다. 즉, 예년대비 기온이 높고 강수량이 적어 가뭄현상을 보였던 2006년 춘잠기 작황은 예년에 비해 화용비율이 낮고, 수 견량이 약 1 kg 적었으며 전견중이나 견층비율은 다소 높았다. 추잠기 기상요소의 특징은 애누에때, 큰누에때, 설중때의 기온은 각각 $25.1^{\circ}C$, $20.5^{\circ}C$, $19.9^{\circ}C$로 예년대비 애누에때의 기온은 약 $1^{\circ}C$ 높았으며 큰누에때는 $1.3^{\circ}C$낮았다. 설중때는 거의 같은 수준을 보였다. 강수량은 각각 10.2mm, 4.6 mm, 3.7mm로 예년과 대비하여 큰 차이가 없었다. 즉, 예년과 비슷한 양상을 보였던 추잠기 기상은 2006년 추잠기 작황에도 별다른 영향을 주지 않았다. 즉, 전견중과 견층중은 예년과 큰 차이 없어 견층비율의 변화도 없었던 평작 수준이었다.

우리나라에서의 임목육종(林木育種)에 의(依)한 생산성(生産性) 증가(增加) (Improvement of Productivity by Forest Tree Breeding Work in Korea)

  • 류장발;심상영
    • 한국산림과학회지
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    • 제77권4호
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    • pp.382-388
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    • 1988
  • 우리나라에서의 임목육종(林木育種)에 의(依)한 생산성(生産性) 증가(增加)를 중요(重要)한 몇 수종(樹種)에 관하여 살펴보았다. 소나무 수형목(秀型木) 17가계(家係)의 차대(次代)는 15년생(年生)에서 비수형목(非秀型木) 차대(次代)와 비교(比較)하여 57%의 재적(材積) 증가(增加)를 보였다. 17가계(家係)중 우수(優秀)한 세 가계(家係)를 재선발(再選拔)한다면 배이상(倍以上)의 재적 증가가 기대되었다. 15년생(年生) 리기테다소나무는 전북(全北) 완주(完州)에서 리기다소나무보다 배이상(倍以上)의 재적 생장을 하였다. 그러나 이 잡종(雜種)의 우수성(優秀性)은 북(北)쪽으로 올라 갈수록 감소(減少)하였는데 주로 내한성(耐寒性)이 약(弱)한 탓으로 생각된다. 경기(京畿) 용인(龍仁)의 평지(平地)에서는 리기테다소나무가 리기다소나무보다 생장(生長)이 훨씬 좋았으나 산정(山頂)에서는 리기다소나무보다 생장(生長)이 떨어졌다. 현사시는 10년생때 식재장소(殖栽場所)에 따라 양친수종(兩親樹種)보다 2~2.5배(倍)의 생장(生長)을 보였다. 도입(導入)된 리기다소나무도 재적(材積) 생장(生長) 증가(增加)를 보였다. 45개(個) 산지(産地)에서 도입(導入)한 12년생(年生) 리기다소나무중에서 우수한 다섯 산지(産地)를 선발(選拔)하면 국내(國內)에서 선발(選拔)한 수형목(秀型木) 차대(次代)보다 53%의 재적(材積) 증가(增加)가 기대되었다. 선발(選拔)된 다섯 산지(産地) 각각에서 최상(最上)의 가계(家係)를 (산지(産地)당 5가계(家係)로 조성되었음) 재선발(再選拔)한다면 다시 14%의 재적(材積) 증가(增加)가 기대된다. 연간 밤 생산(生産)은 칠만톤에 달하는데, 이것은 밤나무 순혹벌에 내충성(耐虫性) 품종(品種)을 심은 덕으로 생각된다. 비내충성(非耐虫性)인 재래종(在來種) 품종(品種)은 이 곤충(昆虫)에 의해 거의 전멸(全滅)하였기 때문이다. 콜키신처리(處理)에 의(依)한 배수체(倍數體) 및 돌연변이체(突然變異體)가 생산(生産)된 수종(樹種)은 10여 수종(樹種)에 이르나 경제적으로 중요한 수종은 없다. 장차 획기적인 생산성(生産性) 증가(增加)가 생물공학(生物工學)에 의하여 기대되는데 생물공학(生物工學)은 세포(細胞), 세포(細胞) 소기관(小器管), 유전자(遺傳子) 단위에서 선발(選拔), 교잡(交雜), 외래(外來) 유전자(遺傳子) 도입(導入)이 가능하고, 유전자조작(遺傳子操作)까지 가능하기 때문이다. 그러나 현재로는 유전적 우수성이 입증된 조림 수종을 조직배양(組織培養)으로 대량번식(大量繁殖)시킴으로써 생산성(生産性) 증가(增加)에 기여할 것이다.

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단일적응 감자 유전자원들의 역병저항성 및 주요 농업형질 평가 (Evaluation of Late Blight Resistance and Agronomic Characteristics of Short-day Adapted Potato Germplasm)

  • 박영은;조현묵;조지홍;조광수;김현준;후안 란데오
    • 원예과학기술지
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    • 제29권5호
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    • pp.474-481
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    • 2011
  • Phytophthora infestans에 의해 유발되는 감자역병은 전 세계의 모든 감자 재배지대에서 발생하는 가장 치명적인 병중의 하나로서 감자역병에 대한 저항성 품종 육성은 매우 중요한 육종 목표로 인식되고 있다. B3C1집단은 국제감자 연구소로부터 도입되었으며 감자역병에 대하여 수평저항성을 가지고 있다. 그러나 이 집단은 페루의 저온단일 환경에서 선발된 계통들로서 고온장일의 국내 환경에 대한 적응성 검정은 이루어진 바 없었다. 따라서 본 연구는 국내의 고온장일 환경 조건에서 B3C1 계통의 역병저항성과 주요 농업 관련 형질들을 평가하여 국내 재배 가능성을 검토해 보고, 앞으로 역병저항성 품종 육성을 위한 육종 소재로써의 가치를 평가하고자 수행되었다. 무방제 포장에서 역병저항성을 평가한 결과 모든 B3C1 계통들은 매우 높은 역병저항성을 나타내어 역병저항성 자원으로 가치가 높은 것으로 확인되었다. 그러나 모든 B3C1 계통에서 공통적으로 나타나는 극도의 만숙성, 괴경 탈립성 불량, 괴경 비대 불량, 그리고 지상부 및 땅속 줄기의 과번무 현상 등은 반드시 개량되어야 할 것으로 판단되었다. B3C1 계통들은 강릉 지역 보다는 대관령 지역에서 더 높은 적응성을 나타내었으며, 최종적으로 20계통 중 LB-8(CIP393077.159)과 LB-11(CIP393371.159) 2계통을 선발하였다. 역병에 강하고 국내의 고온장일 환경에 적응성이 높은 계통을 육성하기 위하여 B3C1 계통들은 국내 육성 계통들과 교배를 실시하였으며, 지속적인 계통 선발이 진행되고 있다.

벼 내도복 뽀얀멥쌀 신품종 '설갱' (A Lodging Tolerant, Opaque Rice Cultivar 'Seolgaeng')

  • 홍하철;문헌팔;최해춘;황홍구;김연규;김홍열;예종두;신영섭;강경호;최용환;조영찬;백만기;양창인;최임수;안상낙;양세준
    • 한국육종학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.532-537
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    • 2011
  • '설갱'은 다양한 전분소재를 육성할 목적으로 1991년 하계에 양질다수성 품종인 일품벼에 돌연변이 유도물질(MNU)을 처리하여 $M_1$세대 697개체를 얻었다. 1992년 하계온실에서 $M_2$세대 113개체를 선발하여 1992/'93 동계 온실에서 $M_3$집단을 육성하였다. $M_4$세대부터는 포장에서 계통선발법에 의해 주요 병충해 및 미질검정을 병행하여 다양한 전분 신소재 계통을 선발 고정시켰다. 중만생종이며 전분의 형태가 아밀로스 함량은 일반 메벼와 같고 투명도는 찰벼와 같은 뽀얀메 일품(MNU) 28-3-GH1-2-5-3 계통을 선발하여 '수원 461호'로 계통명을 부여한 후 1999년부터 2001년까지 3년간 지역적응시험 실시 결과 그 우수성이 인정되어 2001년 12월 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록등재품종으로 선정됨과 동시에 '설갱' 으로 명명하였다. 그 주요 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. '설갱'의 출수기는 보통기 보비재배에서 평균 출수기가 8월 21일로 화성벼보다 9일 늦은 중만생이며, 간장은 83 cm로 화성벼보다 6 cm 짧으며 이삭당 벼알수는 화성벼보다 23개 많으나 등숙률은 73.3%로 화성벼보다 14.3% 낮았다. 2. '설갱'은 잎도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 멸구류에는 약한 반응을 보였다. 3. '설갱'은 내냉성에는 중강 정도의 특성이었으며, 벼 키와 3절 간장이 화성벼보다 짧고 도복지수가 낮아서 도복에 강하다. 4. '설갱' 쌀의 외관은 찹쌀과 같은 뽀얀특성을 지니고 있으나 아밀로스 함량은 19.3%로 일반메벼와 같은 특성을 보였으며, 식미 관능검정에서 밥맛이 화성벼보다 양호하였으나, 도정율은 화성벼보다 떨어졌다. 5. '설갱' 쌀의 발효적성 검정 결과 황국균 발효에서 일품벼보다 균사의 밀도 및 향이 우수하며 홍국균 고체 발효에서도 일품벼보다 색소 및 균사체 상태가 우수하였다. 6. '설갱'의 쌀 수량은 보통기 보비재배에서 평균 5.27 MT/ha으로 대비품종 화성벼 및 동진벼와 비슷하였고, 남부평야지 이모작 재배에서는 5.08 MT/ha로 동진벼보다 3% 감수하였으나, 만식재배에서는 5.75 MT/ha로 동진벼보다 6% 증수하였다. 7. 재배적지는 중부 및 남부 평야지이다.

청동방아벌레(Selatosomus puncticollis Mot.) 유충에 의한 감자 품종별 피해도 검정과 저항성 관련요인 분석 (Screening of Potato Cultivars for Infestation by Selatosomus puncticollis Mot.(Coleoptera: Elasteridae) and Analysis of Factors Assiciated with Resistance)

  • 권민;박천수;함영일;안용준
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.157-163
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    • 2000
  • 청동방아벌레((Selatosomus puncticollis Motschulsky) 유충에 의한 50종 감자(Solanum tuberosum L.) 품종의 피해정도를 검정한 전보의 결과를 바탕으로, 10개 품종(수미, 조풍, 남작, 대서, 대지, 세풍, 남서, Anco, Bintje, Denali)의 괴경피해율과 피해도를 포장과 실내에서 검정하였다. 또한 품종별 피해도 차이에 대한 원인을 구명하고자 괴경에 함유된 여러 가지 성분들(glycoalkaloids, 당, 전분, 전질소, Ca, K, Mg)의 함량을 측정하였다. 청동방아벌레 유충에 대한 10개 품종의 포장 피해괴경율은 19~72%로 높았다. 실내검정 결과 청동방아벌레 유충에 의한 피해구멍수는 남서 품종에서 많았으나, 수미, 대서, Anco, Bintje, Denali 품종은 상대적으로 적었다. 또한 방아벌레 유충에 대한 $\alpha$-chaconine, $\alpha$-solanine, $\alpha$-tomatine의 활성을 실내에서 검정한 결과, 2,500 ppm 농도에서 어떠한 활성도 관찰되지 않았다. 괴경의 glycoalkaloids 함량은 품종별로 차이가 많았는데, 수미품종은 18.83 mg%로 가장 많이 함유하였으나, 남작 품종은 6.39%로 가장 적었다. 괴경중 화원당과 총당 함량은 남서 품종에서 각각 0.71%와 2.95%였으나, 대지 품종은 0.26%와 1.77%였다. 전분 함량은 대지, 남작, Bintje 품종이 많았던 반면 조풍과 세풍 품종에서는 적었다. 괴경중 전질소, K를 가장 많이 함유한 품종은 Anco 품종이었고, Ca는 대서 품종에 Mg는 조풍 품종에 가장 많았다. 이러한 결과를 바탕으로 품종별 해충의 피해도와 저항성 관련 요인들간의 상관성을 분석한 결과, 청동방아벌레 유충에 의한 피해는 괴경중 전질소 함량과는 부의 상과(r=-0.71435*)이었으나, 괴경중 총당 함량과는 정의 상관(r=0.78018*)을 보였다. 이러한 결과는 해충종합방제 프로그램을 확립하고 또한 새로운 내충성 품종의 육성에 기초자료가 될 것으로 생각된다.

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