• 생명과학회지
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• 제32권9호
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• pp.698-705
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• 2022

우리나라의 쌀 소비량은 지속적으로 감소하고 있으며, 쌀 재고량을 감소시키는 방안이 끊임없이 제안되고있다. 쌀 소비량을 늘려 재고되는 양을 감소시키기 위해서는 단순히 밥으로 이용되는 것 이외에 새로운 쌀 가공 산업이 발전되어야 한다. 또한 최근 우리나라 국민들의 식생활이 다양해지고 있으며, 빵과 면의 소비가 증가하고 있다. 따라서 쌀의 용도를 다양화하기 위해 쌀가루 전용 품종을 육성하였다. 쌀 가루 가공에 적합한 계통을 육성하기 위해 일품을 조직배양 하여 돌연변이 집단을 구축하였다. 돌연변이 집단은 포장에서 주요 농업 형질에 대해서 조사 되었고, 수확 후에는 낟알 특성과 배유의 특성이 조사 되었다. 이들 계통 중 모품종인 일품과 농업형질이 비슷하고 품질이 우수한 29111 계통이 선발 되었다. 또한 식미를 결정하는 이화학적 특성이 일품과 유사하거나 향상 되었다. 하지만 29111는 일품과 달리 전분구조는 균일하지 않고 대형 전분립과 수형전분립이 골고루 분포되어 있어 분상질 배유의 특성을 가진다. 따라서 29111은 가공에 적합하면서 농업형질과 식미가 우수한 계통으로 육성되었다. 쌀 용도를 다양화하여 부가가치를 향상 시킬 수 있다. 또한 식미를 향상 시켰으며 생산자와 소비자 모두가 만족 할 수 있는 반찹쌀용과 분상질 미립 특성을 가진 품종 육성 방법을 제시하였다.

• 한국작물학회지
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• 제59권1호
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• pp.73-82
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• 2014

본 연구에서는 간식용 풋옥수수로 이용되는 찰옥수수 주요 품종인 찰옥 4호와 일미찰을 2기작 재배하여 품질 좋은 찰옥수수 생산을 위한 재배법을 확립하고자 이삭과 종실 특성 변화를 조사하였다. 2기작 재배시 출사일수는 후기작이 전기작 보다 약 20일 정도 빨라졌고, 출사에서 수확적기까지는 약 10일 정도 느려졌다. 파종에서 출사까지의 적산온도는 약 $1,380{\sim}1,420^{\circ}C$, 출사에서 수확까지는 약 $590{\sim}630^{\circ}C$ 정도 범위였다. 이삭무게와 이삭직경은 출사 후 일수가 경과함에 따라 유의하게 증가하였으나 파종시기에 따른 차이는 없었고, 이삭길이와 착립길이는 후기작에서 유의하게 짧았다(p<0.05). 알곡 줄수는 파종시기에 따른 차이를 보이지 않았고, 줄당 립수는 찰옥 4호가 전기작보다 후기작에 재배한 것이 적었으며 변이폭이 컸다(p<0.05). 등숙 중 종실의 길이, 너비, 두께와 100립 생체중, 전분함량은 출사후 일수에 따라 유의하게 증가하였다(p<0.05). 후기작 재배시 저온 등숙으로 전기작 보다 100립 생체중과 전분함량의 증가속도가 느려졌다. 찰옥수수의 전분립은 과피와 가까운 배유의 상단부터 집적되기 시작하여 출사 후 일수가 경과함에 따라 배유 내부까지 집적되었으며, 후기작 재배한 찰옥수수는 전분립 축적속도가 느리고 조밀하지 않은 것이 관찰되었다. 100립 생체중은 springiness($0.80^{***}$), cohesiveness($0.44^{***}$), adhesiveness($-0.80^{***}$), chewiness($0.55^{***}$), 전분함량은 springiness($0.79^{***}$), adhesiveness($-0.81^{***}$), chewiness($0.49^{**}$)와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.

• 한국작물학회지
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• 제63권2호
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• pp.86-97
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• 2018

The objective of this study was to determine the effects of low temperature on starch accumulation in rice grains. We used four major Japonica-type Korean rice cultivars as materials: Jinbu (JB), Junamjosaeng (JJ), Geumyoung (GY), and Hwawang (HW). Rice plants were moved into two phytotrons the day after heading. Temperatures in the two phytotrons were maintained at $19/29^{\circ}C$ (night/day) as the control, and $13/23^{\circ}C$ as the low temperature condition, both under natural daylight with a relative humidity of 65%. The ripening rates of JB and JJ showed no significant difference between the low temperature and control conditions at 45 days after heading (DAH). In contrast, the ripening rates of GY and HW were 86% and 57% lower than those of JB and JJ under the low temperature condition at 45 DAH, respectively. However, the ripening rates of these four varieties at 61 DAH (when accumulated temperature reached $1,100^{\circ}C$) under the low temperature condition were similar to those at 45 DAH under the control condition (JB, 94%; JJ, 97%; GY, 97%; HW, 88%). The total starch contents showed no significant difference between the control and low temperature conditions. However, the amylose contents in the cultivars were higher under the low temperature than under the control condition. The enzyme activities of starch biosynthesis were about 5-10 days slower in cultivars under the low temperature than under the control. The grain-filling rate showed significant correlations with the enzyme activities of SuSase ($r^2=0.70^{***}$), AGPase ($r^2=0.63^{***}$), UDPase ($r^2=0.36^{***}$), StSase ($r^2=0.51^{***}$), and SBE ($r^2=0.59^{***}$). In conclusion, although StSase activity was increased at $13/23^{\circ}C$ up to 20 DAH, there might not be enough time for SBE to synthesize amylopectin, thus affecting the amylose content of HW, which had the slowest grain filling rate. Notably, the decreased activity of SuSase and SBE and late increase in AGPase activity under the low temperature during the ripening stage are considered to be disadvantageous, as they delay ripening and increase the amylose content.

• Applied Biological Chemistry
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• 제30권1호
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• pp.60-64
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• 1987

보리의 발아중 호분층 및 배유조직에 미치는 적 색광의 영향을 조사하였다. 발아일수가 경과함에 따라 적색광 조사에 의한 배유조직의 친분입자의 용해현상이 발아 3일까지는 암소와 큰 차이가 없었으나 4일부터는 현저히 촉진되었다. 맥아내 전분의 blue value는 암소에서 발아 1일에 0.42, 6일에 0.13으로 발아일수가 경과함에 따라 현저히 감소하였으며, 적색광 처리에서도 동일한 경향을 보였으나 암소보다 그 값이 낮았다. 호분층 세포벽의 팽윤 및 붕괴현상은 발아일수가 경과함에 따라 촉진되었는데 암소에 비하여 적색광 조사에서 현저하였으며 특히 적색광 조사시의 발아일에서 세포벽의 붕괴현상이 심하였다.

• 한국작물학회지
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• 제48권1호
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• pp.44-49
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• 2003

In vitro culture of panicle has been the method to accumulate starch and protein in immature grains by providing nutrients after florets crossed between remote genotypes artificially. Grain filling means embryo development and sucrose translocation from photosynthetic source, and starch manufacture in endosperm. The concentrations of sucrose used to culture immature rice panicle were 5, 10, 15, 20% and glutamine was 20 mM. When immature rice panicles at 5 days after flowering were cultured in distilled water with different concentrations of sucrose, glutamine 20 mM and MS medium with different concentrations of sucrose, glutamine 20 mM for 30 days the later was effective on grain filling. The optimal concentration of sucrose on grain filling in vitro culture of rice panicle was 10% and the weight of grain cultured was 10.14 mg that was corresponded to 57% of intact plant. In the method of treating plant growth regulators, the culture of immature rice panicle adding in MS medium with Kinetin, IAA, $\textrm{GA}_3$ were effective on grain filling than the culturing of immature rice panicle after submerging in solutions of Kinetin, IAA, $\textrm{GA}_3$ for 1day. When immature rice panicle was cultured in MS medium with sucrose 10% and Kinetin 46.47 $\mu$M it was effective on grain filling, respectively. The weight of grain cultured was 13.1mg that was corresponded to 75% of intact and germination rate was 51 %. When immature rice panicles were cultured in medium with different concentrations combined with Kinetin 4.65, 46.47, 464.7 $\mu\textrm{M}$, IAA 5.71, 57.08, 570.80 $\mu\textrm{M}$ for 30 days and in medium with IAA 5.71, 57.08, 570.80 $\mu\textrm{M}$ for 15 days after culturing in medium with Kinetin 4.65, 46.47, 464.70 $\mu\textrm{M}$ for 15 days the effect on grain filling was similar.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제40권2호
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• pp.124-136
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• 2015

Purpose: Grain quality is a general concept that covers many characteristics, ranging from physical to biochemical and physiochemical properties. Rice aging during storage is currently a challenge in the rice industry, and is a complicated process involving changes in all of the above properties. Spectroscopic techniques can be used to obtain information on the quality of rice samples in a non-destructive manner. Methods: The objective of this review was to highlight the factors that contribute to rice quality and aging, and to describe various spectroscopic modalities, particularly vibrational and hyperspectral imaging, for the assessment of rice quality. Results: Starch and protein are the main components of the rice endosperm, and are therefore key factors contributing to eating and cooking quality. While the overall starch, protein, and lipid content in the rice grain remains essentially unchanged during storage, structural changes do occur. These changes affect pasting and gel properties, and ultimately the flavor of cooked rice. In addition, grain quality is significantly affected by growing and environmental conditions, such as water availability, temperature, fertilizer application, and salinity stress. These properties can be evaluated using spectroscopic techniques, and rice samples can be discriminated by using multivariate statistical analysis methods. Conclusion: Hyperspectral imaging and vibrational spectroscopy techniques have good potential for determining rice quality properties in a non-invasive manner, i.e., not requiring the introduction of instruments into the rice grain.

• 한국작물학회지
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• 제38권3호
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• pp.264-274
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• 1993

본 연구는 화청벼와 IR24의 돌연변이 계통인 분상질 및 심백 변이체의 작물학적 및 이화학적특성과 제병 및 알콜발효특성을 조사하여 그 가공적 이용성을 검토하고 분상질배유 유전자의 유전분리와 표지인자들과의 연관 관계를 밝히고자 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 돌연변이체의 종실은 원품종에 비해 작았으며, 천입중과 1$\ell$중도 전반적으로 가벼운 것으로 나타났다. 2. 변이체들의 출수기는 원품종과 같았으며, 정조수량은 원품종에 비해 낮았다. 3. 분상질 배유의 전분립은 느슨한 결정구조를 갖고 있었고, 전분립의 크기는 원품종과 변이체들간에 동일경향이 아니었으며, 원품종에 비해 변이체들은 밀도와 경도가 낮았다. 4. 변이체들의 아밀로스 함량은 16.9～28.5%로 변이복이 크게 나타났다. 현미의 조단백 함량에서 화청벼의 분상질변이체들은 원품종과 같았으나 IR24의 심백변이체인 47106은 원품종(8.30%)에 비해 11.32%로 높게 나타났다. 5. Gel consistency는 원품종들이 soft의 특성을 보였으나 분질 및 심백의 변이체에서는 모도 medium의 특성을 보였고, 백미의 알칼리 붕괴도는 원품종에 비해 분수질 변이체들에서 높게 나타났다. 6. Amylogram에 의한 호화개시 온도는 IR24의 분상질변이체(47160)를 제외하고 모도 원품종과 비슷하였으나, 최고점도와 최저점도 및 굳음성은 원품종 화청벼와 IR24에 비해 변이체에서 월등히 낮게 나타났다. 7. Instron으로 측정된 증편의 경도와 gumminess로 볼 때 화청벼 분상질 및 심백변이체로 조제된 증편은 다소 부드러운 특성을 나타냈으나, IR24의 경우는 일정 경향이 없었다. 분상질미와 심백미의 증편부피는 원품종에 비해 대체로 크게 나타났다. 8. 알콜발효 과정 중 당도 저하는 변이체들 특히 분상질에서 빨리 일어났고, 발효 10일 후의 알콜생성량도 원품종에 비해 변이체들에서 높게 나타나서 분상질미는 양조용으로서의 이용성이 크게 기대되었다. 9. 화청벼와 IR24에서 유래한 분상질 배유유전자들의 대립성 검정결과 서로 다른 3개의 유전자좌를 탐색하였으며, 그 유전자들을 각각 flo-a, flo-b, flo-c로 표시하였다. 10. flo-a 유전자는 IV번 연관군의 lg(liguleless ; 무엽설) 유전자와 5.76$\pm$1.72%(상반)로 연관되어 있었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제6권
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• pp.1-6
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• 1988

The experiment was conducted to study on the physiology of developing embryo and endosperm degradation during germination of Zea mays seeds treated with GA 20 and B-Nine 5000 ppm. Data obtained can be summerized as follows : 1. Swelling of seminal root increased the section of GA treatment more or less, on the other hand, the section of B-9 treatment inhibited slightly. 2. According to elapsing of seeding date, epithelial cell of Scutellum expansed in size, and the space of cell increased, that degree was enlarged as follows ; the section of GA, the section of Control, and the section of B-9. 3. According to the elapsing of seeding date, the formation of vascular organization embryo became clearer little by little, the lignification of vascular B-9 treatment section rather higher than the other section. 4. The degradation of Starch Grain is composed of near part of epithelial cell of Scutellum, the shape of degradation radiate from element of a disk shape, and the speed of degradation is the section of GA, the section of Control, the section of B-9 in turn.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.220-220
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• 2022

Disproportionating Enzyme 1 (DPE1) is an a-1,4-D-glucanotransferase that cleavages the a-1,4-glucosidic bonds and transfers glucosyl groups. In rice endosperm, it participates in starch synthesis by transferring maltooligosyl groups from amylose and amylopectin to amylopectin. Here, we investigated the haplotype variations and evolutionary indices (e.g., genetic diversity and population structure) for the DPE1 gene in 374 rice accessions representing seven subgroups (wild, indica, temperate japonica, tropical japonica, aus, aromatic, and admixture). Variant calling analysis of DPE1 coding regions leads to the identification of six functional haplotypes representing/occupying 8 nonsynonymous SNPs. Nucleotide diversity analysis revealed the highest pi-value in wild group (0.0556) compared to other cultivated groups, of which temperate japonica showed the most reduction of genetic diversity value (0.003). A significant positive Tajima's D value (1.6330) of admixture highlights sudden population contraction under balancing selection, while temperate japonica with the lowest Tajima's D value (-1.3523) showed a selection signature of DPE1 domestication which might be the cause of excess of rare alleles. Moreover, these two subpopulations exhibits a greater differentiation (F_ST=0.0148), indicating a higher genetic diversity. Our findings on functional DPE1 haplotypes will be useful in future breeding programs, and the evolutionary indices can also be applicable in functional studies of the DPE1 gene.

• 한국작물학회지
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• 제65권4호
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• pp.284-293
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• 2020

최근 쌀 소비 감소에 따라 밀가루 소비를 쌀가루로 바꾸기 위해 쌀가루 전용 품종을 개발하였으나, 지역과 품종별 재배방법 구명 및 취약한 수발아 발생을 회피하기 위한 재배방법을 구명하기 위해서 중만생종인 설갱, 한가루, 신길과 조생종인 가루미 2를 충북지역 청주와 보은의 시험연구 포장에서 3년간 시험한 연구결과는 다음과 같다. 1. 청주지역에서는 중만생종인 설갱, 한가루와 신길은 5월 30일 이앙에서 수량구성요소 및 수량이 가장 높았으며, 조생종 가루미 2는 6월 20일 이앙에서 가장 높았다. 출수 후 40일간 평균온도는 22~24℃로, 자포니카 및 통일형 품종 등숙조건에 적정하였다. 보은지역에서도 청주와 비슷한 경향이었고, 가루미 2는 6월 10일 이앙에서 가장 높았다. 2. 출수 20일 후에 직면하는 8월 중순부터 10월 상순까지 최근 5년간 평균기온은 평년보다 증가되었고, 지역별로 조생종 등숙시기인 8월 중순에는 1.2~1.9℃, 중만생종 등숙시기인 9월 상· 중순에 0.6~2.0℃가 증가되었다. 3일 이상 강우 빈도도 8월 하순은 1.6~1.8회, 9월 상순은 1.0회가 각각 많아져, 기존 이앙시기에서 쌀가루용 품종의 수발아 발생은 점차 늘어날 것으로 판단되었다. 3. 한가루와 가루미 2의 수발아 발생률은 청주와 보은지역에서 이앙시기가 늦어질수록 감소되었으며, 통일형 신길은 이앙시기에 따른 영향이 없었다. 4. 품종별 현미수량과 수발아 발생을 고려한 충북지역 적정 이앙시기는 청주에서는 설갱은 6월 4일, 한가루 6월 8일, 신길 5월 31일, 가루미 2는 6월 19일이며, 보은에서 설갱은 5월 29일, 한가루 5월 28일, 신길 5월 30일, 가루미 2는 6월 7일로 분석되었다.