• 제목/요약/키워드: genetic evaluation

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Luzhong mutton sheep: inbreeding and selection signatures

  • Tao, Lin;He, Xiaoyun;Wang, Fengyan;Zhong, Yingjie;Pan, Linxiang;Wang, Xiangyu;Gan, Shangquan;Di, Ran;Chu, Mingxing
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제62권6호
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    • pp.777-789
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    • 2020
  • Intense artificial selection has been imposed to Luzhong mutton sheep population in the past years. Improvements on growth and reproductive performance are two breeding goals in the present herd. Although some progresses were phenotypically observed possibly due to inbreeding induced by strong selection in terms of these traits, the genomic evaluation was poorly understood. Therefore, a high-density SNP array was used to characterize the pattern of runs of homozygosity (ROH), estimate inbreeding and inbreeding depressions on early growth performance and litter size based upon ROH, and scan positive selection signatures of recent population. Consequently, a low inbreeding level was observed which had negative effects on litter size, but not on early growth performance. And 160 genes were under selection, of which some were reported to be linked to several traits of sheep including body weight, litter size, carcass and meat quality, milk yield and composition, fiber quality and health, and the top genes were associated with growth (growth hormone [GH]- growth hormone receptor [GHR]- Insulin-like growth factor 1 [IGF1] axis) and litter size (bone morphogenic proteins [BMPs]-associated). The effectiveness of previous breeding measures was highlighted, but purging selection was proposed to alleviate the inbreeding depression on litter size, providing some genomic insights to breeding management of Luzhong mutton sheep.

결빙 증식 최소화를 위한 다중 익형 형상 최적설계 (Design Optimization of Multi-element Airfoil Shapes to Minimize Ice Accretion)

  • 강민제;이혁진;조현승;명노신;이학진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권7호
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    • pp.445-454
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    • 2022
  • 항공기가 빙점 이하의 습도가 높은 구름대를 지날 때 액적이 항공기와 충돌하면 날개, 동체 등 항공기 구성품에 결빙이 발생한다. 특히 항공기의 날개에 결빙이 증식되면 공력 성능의 저하와 비행 안정성의 감소 등의 치명적인 안전 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항공기 날개에 적용되는 고양력 장치인 다중 익형의 결빙 증식량이 최소가 되도록 형상 최적설계를 수행하였다. 3차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 지배 방정식을 이용하여 공력해석을 수행하였고, 다물리 전산해석을 통해 결빙의 형상 및 증식량을 예측하였다. 최적설계의 목적함수는 결빙 증식량 최소화로 설정하였고, 설계변수는 Slat과 Flap의 전개 각도와 위치를 정의하는 형상 변수 6개를 선정하였다. 설계 과정에서 목적함수의 평가는 크리깅 근사모델을 사용하여 대체하였고 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 형상을 도출하였다. 최적화를 수행한 결과, Slat과 Flap에 최적의 전개 각도와 위치를 적용하였을 때 결빙 증식량이 약 8% 감소하였다.

AFLPs에 의한 Aegilops의 계통발생학적 재평가 (Application of AFLPs to Phylogenetic Analysis of Aegilops)

  • 박용진;심재욱
    • 한국작물학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.790-799
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    • 1997
  • 각 게놈형간의 근연관계 및 배수체종의 게놈분석에 관한 새로운 접근을 시도하고자, Aegilops 19종 및 재배밀(T. aestivum)을 공시하여 AFLP 분석을 실시하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1. AFLPs를 이용한 Aegilops종들간 근연관계를 분석한 결과, 7개의 primer 조합에서 총 207개의 다형 band를 조사하였으며 조합당 평균 다형 band수는 29.8개 이었다. 2. 각 게놈간 유연관계로 보아 Ae. heldreichii ($M^h$) 는 Ae. comosa (M)와 Ae. uniaristate(N)의 중간위치의 게놈으로 나타났고, UM게놈을 가진 4배체종의 M게놈 공여종으로 판단되었다. 그리고 Ae. squarrosa는 재배밀의 D게놈 공여종임을 확인하였다. 3. 6배체성 Ae. triaristate(UMN)는 4배체성 Ae. triaristate(UM)보다는 Ae. columnaris(UM)와 더 근연인 것으로 나타났다. 그리고 Ae. ventricosa(DN)은 U게놈이 N게놈보다 더 근연인 것으로 나타났다. 4. AFLPs에 의한 군집형성은 5개의 군집으로 구분되었고 이는 기본적으로 Gihara의 Section군과 일치하였고, 다양성분석, 게놈분석 등에 보다 효율적인 것으로 평가되었다.

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한국 재래 적미 수집 및 특성 검정 II. 수량구성요소, 간장 및 수장 (Collection and Evaluation of Korean Red Rices II. Yield Component, Clum and Panicle Length)

  • 서학수;하운구;송유천
    • 한국작물학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.431-435
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    • 1992
  • 벼의 기원지 아닌 우리나라에서도 재배도와 형태적으로 유사한 적미가 준야성의 장태로 잔존하므로 전국에서 이들을 1,113계통 수집하여 유용 유전 자원으로서의 활용성을 탐색하고자 853계통에 대하여 수량구성요소, 간장 및 수장을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 장ㆍ단립형 적미는 수수는 각각 평균 21.5, 11.8로서 장립형적미가 약 2배 많았다. 2. 장ㆍ단립형 적미의 이삭당영화수는 각각 평균 86.1, 108.7로서 단립형 적미가 많았다. 3. 장ㆍ단립형 적미의 천립중은 각각 20.1g, 20.2g 임실율은 80.4%, 79.4%로서 군간에는 유의차가 없었으며 재배도의 소립종과 비슷한 천립중을 나타내었다. 4. 장ㆍ단립형 적미의 간장은 평균 102.6%cm, 94.8%cm로서 장립형적미가 컸고 양군간에 고도의 유의차가 인정되었다. 5. 장ㆍ단립형 적미의 수장은 각각 평균 22.1cm, 21.3cm로서 양군간에 유의차가 없었다.

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Evaluation of coat color inheritance and production performance for crossbreed from Chinese indigenous Chenghua pig crossbred with Berkshire

  • Li, Yujing;Yuan, Rong;Gong, Zhengyin;Zou, Qin;Wang, Yifei;Tang, Guoqing;Zhu, Li;Li, Xuewei;Jiang, Yanzhi
    • Animal Bioscience
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    • 제35권10호
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    • pp.1479-1488
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    • 2022
  • Objective: This work was to determine coat inheritance and evaluate production performance for crossbred pigs from Berkshire×Chenghua (BC) compared with Chinese indigenous Chenghua (CH) pigs. Methods: The coat color phenotypes were recorded for more than 16,000 pigs, and the genotypes of melanocortin 1 receptor (MCIR) gene were identified by sequencing. The reproductive performance of 927 crossbred BC F4 gilts and 320 purebred CH gilts was recorded. Sixty pigs of each breed were randomly selected at approximately 60 days of age to determine growth performance during fattening period, which lasted for 150 days for BC pigs and 240 days for CH pigs. At the end of the fattening period, 30 pigs of each breed were slaughtered to determine carcass composition and meat quality. Results: The coat color of BC pigs exhibits a "dominant black" hereditary pattern, and all piglets derived from boars or sows genotyped ED1 ED1 homozygous for MC1R gene showed a uniform black coat phenotype. The BC F4 gilts displayed a good reproductive performance, showing a higher litter and tear size and were heavier at farrowing litter and at weaning litter than the CH gilts, but they reached puberty later than the CH gilts. BC F4 pigs exhibited improved growth and carcass characteristics with a higher average daily live weight gain, lower feed-to-gain ratio, and higher carcass lean meat rate than CH pigs. Like CH pigs, BC F4 pigs produced superior meat-quality characteristics, showing ideal pH and meat-color values, high intramuscular fat content and water-holding capacity, and acceptable muscle-fiber parameters. C18:1, C16:0, C18:0, and C18:2 were the main fatty acids in M. longissimus lumborum in the two breeds, and a remarkably high polyunsaturated/saturated fatty acid ratio of ~0.39 was observed in the BC F4 pigs. Conclusion: The BC F4 pigs exhibit a uniform black coat pattern and acceptable total production performance.

농업유전자원센터 호박속 자원의 구분 및 특성 (Historical Classification and Evaluation Character of Pumpkin and Squash Genetic Resources (Cucurbita spp.) Reserved in National Agrobiodiversity Center)

  • 유은애;조규택;현도윤;이경준;장익;이승범;이정윤;김성훈;이수경
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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    • pp.39-39
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    • 2020
  • 호박(Cucurbita spp.)은 박과 호박속 식물로 원산지는 열대 남아메리카로 추정되며 1년생 혹은 다년생 초본으로서 우리나라를 포함한 전 세계에서 널리 분포하고 있다. 호박은 비타민A와 비타민C가 풍부하고 이뇨작용 효과가 탁월해 피부를 좋게 하고 부기를 빼주는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 농업유전자원센터에서 보유한 호박속 자원의 내력과 형태적인 특성을 그룹화하여 자원 활용을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 농업유전자원센터에서 보유한 호박속 등록자원은 총 5종(C.pepo, C. moschata, C.maxima, C.argyrosperma, C .ficifolia) 1,640자원으로 주요 원산지는 한국 589자원(35.9%), 미국 122자원(7.4%), 러시아 79자원(4.8%), 멕시코 49자원(4.2%), 터키 56자원(3.4%)이었으며 국내 원산의 경우 강원도에서 수집된 자원이 66자원으로 가장 많았다. 전체 1,640 자원 중 재래종은 733자원(44.7%)을 차지하였으며 다음으로는 육성품종이 133자원(8%)으로 많았다. 생장형이 조사 된 301자원 대부분이 덩굴성이며 준왜성 16자원, 왜성 14자원이 있었다. 호박은 과실 모양과 색, 잎 모양, 줄기 모양 등 생육 특성이 매우 다양하게 조사 되었으며 과경 등 몇 가지 특징은 완벽하지 않지만 종(species)을 구분하는 간이적인 지표로 사용되는 것으로 조사되었다. 흰가루병 저항성 자원은 조사 된 1,170 자원 중 우리나라 재래종인 참호박(IT104575)을 포함한 7자원이 조사되었다. 293개 자원의 과실당도는 2.2~15.4brix까지 다양했으며 당도 12brix 이상 자원은 IT200650을 포함하여 6자원이 조사되었다. 본 연구에서 조사된 호박속 자원의 내력 및 생육 특성은 육종소재의 기초 정보로서 이용되고 있으며 자원 내력정보의 보완, 형질과 기능성 물질 분석 등 추가적인 연구를 통해 연구소재의 기초 정보로서 활용의 가치가 더 커질 것으로 보인다.

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마늘 유전자원의 Stemphylium vesicarium에 의한 잎마름병 저항성 평가 (Evaluation of Garlic Germplasm for Resistance to Leaf Blight Caused by Stemphylium vesicarium)

  • 이진주;한지원;김헌;김진철;최경자
    • 식물병연구
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    • 제30권2호
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    • pp.124-130
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    • 2024
  • Stemphylium vesicarium에 의해 발병하는 잎마름병은 마늘재배에 있어 전 세계적으로 가장 중요한 곰팡이 병 중 하나이며, 종자의 품질과 수확량을 감소시킨다. 병 저항성 품종의 재배는 화학 농약의 사용을 감소시키고, 작물 손실을 최소화하는 데 효율적인 방법이다. 본 연구는 잎마름병 저항성 마늘 유전자원을 발굴하기 위하여, 20점의 마늘 유전자원의 잎마름병에 대한 저항성을 조사하기 위하여 실험하였다. 온실에서 재배한 4엽기 유묘의 잎을, 접종 직전에 탈지하지 않은 비흡수성 재질의 솜으로 문지른 후에 멸균한 1/2 농도의 PDB 용액으로 수확한 S. vesicarium KACC 44530 균주의 포자현탁액(3.0×105 spores/ml)을 분무하여 접종하였다. 그리고 접종 3-7일 후에 잎에 발생한 잎마름병의 병반면적률(%)을 조사하였다. 이때 저항성 및 감수성 대조 품종으로 '남도'와 '대서' 마늘이 사용되었다. 실험한 유전자원 중에서, IT245512, IT245528 및 IT244068은 잎마름병에 가장 높은 저항성을 보였으며, 유전자원 IT257134와 IT253043은 잎마름병에 대하여 가장 높은 감수성을 나타내었다. 본 연구에서 선발한 저항성 유전자원은 잎마름병 저항성 육종 시스템에 유용한 자원으로 이용될 수 있을 것이다.

Neuro-Restorative Effect of Nimodipine and Calcitriol in 1-Methyl 4-Phenyl 1,2,3,6 Tetrahydropyridine-Induced Zebrafish Parkinson's Disease Model

  • Myung Ji Kim; Su Hee Cho; Yongbo Seo; Sang-Dae Kim; Hae-Chul Park; Bum-Joon Kim
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제67권5호
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    • pp.510-520
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    • 2024
  • Objective : Parkinson's disease (PD) is one of the most prevalent neurodegenerative diseases, characterized by the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta. The treatment of PD aims to alleviate motor symptoms by replacing the reduced endogenous dopamine. Currently, there are no disease-modifying agents for the treatment of PD. Zebrafish (Danio rerio) have emerged as an effective tool for new drug discovery and screening in the age of translational research. The neurotoxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) is known to cause a similar loss of dopaminergic neurons in the human midbrain, with corresponding Parkinsonian symptoms. L-type calcium channels (LTCCs) have been implicated in the generation of mitochondrial oxidative stress, which underlies the pathogenesis of PD. Therefore, we investigated the neuro-restorative effect of LTCC inhibition in an MPTP-induced zebrafish PD model and suggested a possible drug candidate that might modify the progression of PD. Methods : All experiments were conducted using a line of transgenic zebrafish, Tg(dat:EGFP), in which green fluorescent protein (GFP) is expressed in dopaminergic neurons. The experimental groups were exposed to 500 μmol MPTP from 1 to 3 days post fertilization (dpf). The drug candidates : levodopa 1 mmol, nifedipine 10 μmol, nimodipine 3.5 μmol, diethylstilbestrol 0.3 μmol, luteolin 100 μmol, and calcitriol 0.25 μmol were exposed from 3 to 5 dpf. Locomotor activity was assessed by automated tracking and dopaminergic neurons were visualized in vivo by confocal microscopy. Results : Levodopa, nimodipine, diethylstilbestrol, and calcitriol had significant positive effects on the restoration of motor behavior, which was damaged by MPTP. Nimodipine and calcitriol have significant positive effects on the restoration of dopaminergic neurons, which were reduced by MPTP. Through locomotor analysis and dopaminergic neuron quantification, we identified the neuro-restorative effects of nimodipine and calcitriol in zebrafish MPTP-induced PD model. Conclusion : The present study identified the neuro-restorative effects of nimodipine and calcitriol in an MPTP-induced zebrafish model of PD. They restored dopaminergic neurons which were damaged due to the effects of MPTP and normalized the locomotor activity. LTCCs have potential pathological roles in neurodevelopmental and neurodegenerative disorders. Zebrafish are highly amenable to high-throughput drug screening and might, therefore, be a useful tool to work towards the identification of disease-modifying treatment for PD. Further studies including zebrafish genetic models to elucidate the mechanism of action of the disease-modifying candidate by investigating Ca2+ influx and mitochondrial function in dopaminergic neurons, are needed to reveal the pathogenesis of PD and develop disease-modifying treatments for PD.

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.

USGA 지반으로 설계된 스포츠 잔디밭에서 조성단계별 주요 한지형 잔디의 지하부 뿌리생육 특성 비교 (Comparison of Underground Root Growth Characteristics of Major Cool-Season Grasses according to Establishment Stages in Sports Turf Designed by the USGA Soil System)

  • 김경남
    • 원예과학기술지
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    • 제33권2호
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    • pp.166-176
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    • 2015
  • 본 연구는 USGA 지반으로 조성된 연구포장에서 조성단계별 주요 한지형 잔디의 뿌리생육 특성 차이 파악 및 스포츠 잔디설계, 시공 및 관리에 필요한 기본 정보를 수집하고자 수행하였다. 공시초종은 켄터키 블루그래스, 퍼레니얼 라이그래스, 톨 페스큐와 이들 한지형 혼합구 세 종류로 전체 6종류이었다. 본 실험결과 한지형 초종별 뿌리생장, 뿌리활착도 및 근계발달에 대해 유의한 차이가 나타났다. 전반적으로 뿌리생장, 뿌리활착도 및 근계발달은 조성 후 시간이 지남에 따라 증가하는 경향이었으며 조성단계에 따라 차이가 크게 나타났다. 조성 초기 단일 초종 간 뿌리생장은 퍼레니얼 라이그래스 > 톨 페스큐 > 켄터키 블루그래스 순서로 나타났다. 조성 중기 뿌리생장은 조성 초기와 비슷한 경향이었지만, 전체적인 뿌리생장은 초기에 비해 13-31% 정도 낮게 나타났다. 그리고 조성 후기 뿌리생장은 조성 중기에 비해 34-85% 정도 크게 증가하였으며 혼합구 I을 제외한 대부분 초종의 뿌리길이가 22cm 전후로 비슷하였다. 뿌리활착도는 경시적인 차이가 있었지만, 초종 간 우열관계는 조성단계에 따라 다르게 나타났다. 즉 조성 초기 단일 초종구의 뿌리활착도는 퍼레니얼 라이그래스 > 켄터키 블루그래스 > 톨 페스큐, 조성 중기에는 퍼레니얼 라이그래스 > 톨 페스큐 > 켄터키 블루그래스, 그리고 조성 후기에는 톨 페스큐 > 퍼레니얼 라이그래스 > 켄터키 블루그래스 순서로 나타났다. 잔디밭 조성이 완료된 시점 초종간 근계발달 범위는 톨 페스큐 > 퍼레니얼 라이그래스 > 켄터키 블루그래스 순서로 나타났다. 종합적으로 뿌리생장, 뿌리활착도 및 근계발달 특성을 고려 시 한지형 잔디의 지하부 뿌리생육 특성은 톨 페스큐가 가장 우수한 초종으로 판단되었으며, 혼합구의 뿌리생육 특성은 초종 및 혼합정도에 따라 다양하게 나타났다. 초종별 뿌리생육 특성 차이는 발아속도, 생육습성 및 유전적 특성 때문에 나타나는 것으로 판단되었다. 즉, 톨 페스큐는 조성 후 시간이 경과할수록 뿌리생장, 특히 근계발달 형성능력이 우수하게 나타났으며, B-type 퍼레니얼 라이그래스는 조성 초기 뿌리생장이 우수하였지만, 조성 후기로 갈수록 근계발달 능력이 저조한 경향으로 나타났다. R-type 켄터키 블루그래스는 초기 뿌리생장은 저조하였지만, 조성 후기 활착이 진행될수록 뿌리생장 및 근계발달 능력이 양호하게 나타났다. 스포츠 잔디밭 설계 및 시공 시 지상부 생육특성과 함께 지하부 뿌리특성도 함께 고려해서 컨셉에 적합한 잔디밭 조성이 중요한데 본 연구에서 밝혀진 한지형 잔디의 조성단계별 뿌리생장, 뿌리활착도 및 근계발달 특성은 실무에 유용하게 활용될 것이다.