• 한국작물학회지
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• 제47권
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• pp.15-32
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• 2002

1980-'90년대에 쌀의 자급생산이 지속되고 생활수준 향상에 따른 양질미 수요가 점증되면서 자포니카 다수성 품종의 미질 개선에 힘을 크게 기울이게 되었고 식미향상을 위한 육종연구 와 효율적 평가 기술개발 연구에 박차를 가하게 되어 쌀의 이화학적 특성과 식미 및 밥 물리성간 상관과 식미의 객관적 평가방법 개발, 양식미 쌀 및 가공적성 특수미 개발 등 그 동안 많은 연구성과를 올리게 되었다. 1990년대에 밥맛이 매우 좋은 고품질 자포니카 품종과 대립, 심백미, 향미, 유색미 등 가공용 특수미 품종을 개발 보급하였고 식미와 용도에 대하여 식미검정계, 신속점도측정계 및 texture 분석계 등을 이용하여 검토하였다. 최근에는 아밀로스 함량이 9%로 찹쌀과 맵쌀의 중간 성질을 가진 중간찰 품종인 '백진주벼'와 배유가 보얀 멥쌀인 '설갱 벼'를 비롯하여 라이신 함량이 높은 '영안벼' 육성하여 쌀의 가공 이용성과 기능성을 한층 높혀 놓았다. 식미와 여러 가지 미질 특성간 관련성에 관한 연구 결과를 요약해 보면 다음과 같다. 쌀의 상온흡수율 및 최대흡수율은 K/Mg율 및 알칼리 붕괴도와 유의한 부의 상관성을 나타내었으며 가열흡수율이 높은 품종일수록 밥의 용적팽창률이 컸다. 수분함량이 낮은 경질인 쌀일수록 침지 20분 후의 상온흡수율과 최대흡수율이 더 높은 경향이었으며 이러한 흡수 특성은 쌀 단백질 함량이나 아밀로스 함량 및 식미와는 유의한 상관성이 없었다 취반 적정가수량은 품종에 따라 마른 쌀 무게의 1.45-l.61배의 변이를 나타내었고 평균은 1.52배였으며 알맞게 취사된 밥의 부피는 평균 쌀 부피의 2.63배가되었다. 쌀 형태, 알칼리붕괴도, 호응집성, 아밀로스 및 단백질 함량은 거의 비슷하지만 식미에 차이가 있는 자포니카 품종들을 사용하여 식미와 관련된 쌀의 이화학적 특성을 검토한 결과, 밥의 윤기와 식미 총평은 생산 연도에 따라 호화점도 특성 중 최고점도, 최저점도 및 응집점도와 밀접한 관계를 나타내었다. 밥맛이 가장 좋은 일품 벼는 쌀의 외층에 아밀로스 함량 분포가 낮고 쌀을 열탕에 담근 20분간 우러난 용출액의 요드 정색도가 낮고 증가정도도 완만하였다. 일품 벼는 밥맛이 떨어지는 동해 벼에 비해 밥알 횡단면의 주사형 전자현미경 사진에서 밥알 외층의 호화전분의 그 물망이 매우 치밀하고 속층의 전분립의 호화정도가 양호하였다. 식미총평은 식미관련 이화학적 특성과의 관계를 이용한 중회귀식에 의해 매우 높은 결정계수로 추정이 가능하였다. 밥노화의 품종간 차이는 α-amylase-iodine 법으로 비교할 수 있었는데 노화정도가 적었던 품종은 일품벼, 추청벼, 사사니시끼, 진부벼 및 고시히까리였다. 통일형 품종인 태백벼와 자포니카 품종 중 섬진벼가 비교적 밥노화가 빨랐다 일반적으로 밥맛이 좋은 품종이 밥의 노화정도가 느렸으며 찬밥의 탄력성이 큰 경향이었다. 또한 밥노화가 느렸던 품종은 최저점도가 높았고 최종점도가 낮았다 찬밥의 탄력성은 쌀의 마그네슘함량과 밥의 용적팽창률과 밀접한 관계를 나타내었다. 식은밥의 더운밥 대비 경도 변화율은 취반용출액의 고형물량과 취반용적 팽창률과 부의 상관을 나타내었다. 식미관련 주요 이화학적 특성은 밥의 노화와도 직접 간접으로 상관이 있는 것으로 평가되었다. 쌀의 여러 가지 식품 가공적성과 관련된 형태 및 이화학적 특성은 가공식품 종류에 따라 매우 다르다. 쌀 튀김성은 호응집성이 연질이거나 아밀로스 함량이 낮을수록 양호하며 지질함량이나 단백질 함량이 높으면 좋지 않은 경향이다. 심복백정도가 심할수록 튀김현미 정립률이 떨어지며 현미 강도가 높을수록 튀김률은 높은 경향이었다 쌀국수는 밀가루와 50% 혼합시에 쌀의 칼륨 및 마그네슘 함량이 높은 품종일수록 제면 총평이 낮은 경향이었고 제면이 양호한 것이 국수물의 용출고형 물량이 적은 경향이었다. 쌀빵 가공적성은 품종에 따라서 현미와 백미간에 현저한 차이를 나타내는 것이 있는데 현미에서 반죽의 부피 증가율이 큰 쌀일수록 푹신한 감이 있는 쌀방 제조가 가능하였으며 백미에서 단백질 함량이 높은 품종일수록 쌀빵이 더욱 촉촉한 느낌이 있는 경향이었다. 아밀로스 함량이 높고 호응집성이 경질인 쌀일수록 쌀빵의 탄력성이 더 높은 경향이었다. 쌀의 발효 및 양조적성은 심복백이 심한 쌀이나 새로운 돌연변이인 뽀얀 멥쌀이 홍국균이나 홍국균의 균사활착 밀도가 높고 당화 효소 역가도 높은 경향이었으며 쌀알이 대립이면서 단백질 함량이 낮은 쪽이 양조에 유리한 것으로 알려져 있다. 찰벼 품종도 여러 가지 이화학적 특성과 전분구조 특성의 차이에 따라 9개의 품종군으로 나누어 볼 수 있을 만큼 품종적 변이가 크며 이들 이화학적 및 구조적 특성간에 상호 밀접한 연관성을 나타내었으며 유과·인절미·식혜ㆍ미숫가루 등에 상당한 가공적성의 차이를 보였다. WTO 체제 출범이후 생산비와 가격 면에서 경쟁력이 약한 우리 쌀이 살아남기 위해서는 품질의 고급화와 쌀 가공식품의 다양화 및 고기능성 개발을 추구할 수밖에 없다. 따라서 이와 같은 노력은 벼 품종개발만으로 소기의 성과를 올리기 어렵고 쌀 식품의 고급화 및 다양화를 위한 여러 분야의 긴밀한 연구협력이 수반되지 않으면 안 된다.

• 농업과학연구
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• 제4권2호
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• pp.254-282
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• 1977

벼의 생육(生育) 및 수량(收量)에 관(關)한 주요양적형질(主要量的形質)의 유전(遺傳)에 관(關)한 정보(情報)를 얻고져 1974년(年) 농백(農白), 통일(統一), 팔굉(八紘), 만경(萬頃), 금남풍(金南風)을 교배친(交配親)으로 전조합(全組合) 이면교배(二面交配)를 실시(實施)하여 $F_1$종자(種子)를 얻었으며 1975년(年) 이들 $F_1$ 및 교배친(交配親) 품종(品種)을 재배(栽培)하여 여러 형질(形質)을 조사(調査)하고 그 결과(結果)를 Griffing 및 Hayman의 방법(方法)에 따라 유전분석(遺傳分析)을 하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 통일(統一)을 교배친(交配親)으로 한 조합(組合)에서는 출수기(出穗期)가 늦어지는 쪽이 우성(優性)이었고 출수기(出穗期)가 늦어지는 방향(方向)으로 각(各) 조합(組合)에서 모두 높은 Heterosis를 나타내었던 바 높은 우성효과(優性效果)와 비대립유전자간(非對立遺傳子間)의 교호작용(交互作用)도 인정(認定)되었는데 통일(統一)을 제외(除外)한 품종(品種)을 양친(兩親)으로 한 조합(組合)에서는 출수기(出穗期)가 빠른 쪽이 우성(優性)이었고 상가적효과(相加的效果)가 우성효과(優性效果)에 비(比)해 현저(顯著)히 큰 부분우성(部分優性)을 나타내었으며 비대립유전자간(非對立遺傳子間)의 교호작용(交互作用)도 인정(認定)되지 않았다. 2. 통일(統一)을 교배친(交配親)으로 한 조합(組合)에서는 장간(長稈)쪽으로 높은 Heterosis율(率)을 나타내었으며 간장(稈長)이 긴 것이 짧은 것에 비(比)해 우성(優性)이었고 상가적효과(相加的效果)에 비(比)해 우성효과(優性效果)가 매우 커서 초월우성(超越優性)을 나타내었으며 협의(狹意)의 유전력(遺傳力)은 아주 낮았다. 그리고 교배조합(交配組合)에 따라 모본효과(母本效果)와 정역효과(正逆效果)가 현저(顯著)하였다. 3. 이삭의 추출도(抽出度)는 모든 조합(組合)에서 양친(兩親)의 평균(平均)보다 약간 길었으며 추출도(抽出度)가 길어지는 방향(方向)으로 부분우성(部分優性)을 나타내고 있었다. 우성효과(優性效果)에 비(比)해 상가적작용(相加的作用)이 현저(顯著)히 컷고 광의(廣意) 및 협의(狹意)의 유전력(遺傳力)도 모두 높았다. 추출도(抽出度)에서도 간장(稈長)에서와 같이 모본효과(母本效果)와 정역효과(正逆效果)가 유의(有意)하였다. 4. 지엽각(止葉角)은 대체로 예각(銳角)의 방향(方向)이 우성(優性)이었으나 팔굉(八紘)에서만은 교배조합(交配組合)에 따라 예각(銳角)과 둔각(鈍角)의 두 가지 상반(相反)되는 방향(方向)으로 Heterosis를 보였다. 우성효과(優性效果)가 상가적효과(相加的效果)보다 약간 높았는데 지엽각(止葉角)의 유전(遺傳)에는 교배조합(交配組合)에 따라 비대립유전자간(非對立遺傳子間)의 교호작용(交互作用)도 상당히 크게 작용(作用)한 것으로 보여진다. 5. 지엽장(止葉長)과 지엽폭(止葉幅)에서는 모두 이들이 증가(增加)되는 방향(方向)이 우성(優性)이었으나 Heterosis의 정도(程度)는 교배조합(交配組合)에 따라 각각 다르게 나타났다. 지엽장(止葉長)의 유전(遺傳)에서는 상가적효과(相加的效果)에 비(比)해 아주 높은 우성효과(優性效果)를 보여 초월우성(超越優性)이 인정(認定)되었던 반면(反面) 지엽폭(止葉幅)에서는 우성효과(優性效果)는 적었고 상가적효과(相加的效果)가 매우 크게 나타나 부분우성(部分優性)을 보였으며 광의(廣意) 및 협의(狹意)의 유전력(遺傳力)이 모두 높았다. 그리고 지엽장(止葉長), 지엽폭(止葉幅) 및 지엽각(止葉角)에서는 모두 모본효과(母本效果)나 정역효과(正逆效果)는 인정(認定)되지 않았다. 6. 통일(統一)을 한쪽친(親)으로 하는 조합(組合)의 수장(穗長)은 모두 양친(兩親)에 비(比)해 현저(顯著)히 길었으나 그 외의 조합(組合)에서는 $F_1$의 수장(穗長)이 양친(兩親)의 평균치(平均値)와 비슷하였고 수장(穗長)의 유전(遺傳)에는 상가적(相加的) 효과(效果)보다 우성효과(優性效果)가 크게 작용(作用)하였으며 수장(穗長)이 길어지는 방향(方向)이 우성(優性)이었고 협의(狹意)의 유전력(遺傳力)은 아주 낮았다. 7. 수수(穗數)가 많은 것이 적은 것에 대(對)해 우성(優性)이었으며 $F_1$의 Heterosis 정도(程度)는 교배조합(交配組合)에 따라 각각상이(各各相異)하였다. 수수(穗數)의 유전(遺傳)에는 우성효과(優性效果)가 상가적효과(相加的效果)보다 약간 크게 작용(作用)하고 있어 완전우성(完全優性)에 가까우며 모본효과(母本效果)와 정역효모(正逆效母)에 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 8. 수당입수(穗當粒數)는 교배조합(交配組合)에 따라 각각(各各) 정부(正負)의 상반(相反)되는 방향(方向)으로 Heterosis가 나타났으며 Heterosis의 정도(程度)도 조합(組合)에 따라 상이(相異)하였다. 평균(平均) 우성방향(優性方向)은 수당입수(穗當粒數)가 증가(增加)되는 쪽이었으나 조합(組合)에 따라 우성(優性)의 방향(方向)은 수당입수(穗當粒數)가 증가(增加)되는 경우와 감소(減少)되는 경우를 동시(同時)에 인정(認定)할 수 있었다. 수당입수(穗當粒數)의 유전(遺傳)에는 우성효과(優性效果)가 아주 크게 나타났으며 비대립유전자(非對立遺傳子)의 교호작용(交互作用)도 인정(認定)되었다. 9. 등숙비율(登熟比率)은 조합(組合)에 따라 출수기(出穗期)의 지연(遲延)에 기인(基因)되는 등숙장해(登熟障害)와 기타 환경(環境)의 영향으로 그 유전양식(遺傳樣式)의 파악(把握)이 거의 불가능(不可能)하였으나 통일(統一)을 제외(除外)한 조합(組合)에서는 등숙비율(登熟比率)이 증가(增加)하는 방향(方向)의 우성효과(優性效果)가 인정(認定)되었다. 10. 천입중(千粒重)은 무거운 것이 가벼운 것에 대(對)해 우성(優性)이었고 우성(優性)의 정도(程度)는 상가적효과(相加的效果)가 우성효과(優性效果)에 비(比)해 현저(顯著)히 높아 부분우성(部分優性)을 나타내었다. 천입중(千粒重)은 광의(廣意) 및 협의(狹意)의 유전력(遺傳力)이 모두 높았으며 모본효과(母本效果)나 정역효과(正逆效果)는 인정(認定)되지 않았다. 11. 고중(藁重)은 통일(統一)을 한쪽 친(親)으로 하는 조합(組合)에서는 고중(藁重)이 무거워지는 방향(方向)으로 높은 Heterosis를 보였으나 그외(外)의 조합(組合)에서는 양친(兩親)의 평균(平均)보다 고중(藁重)이 감소(減少)되었고 조합(組合)에 따라 우성(優性)의 방향(方向)이 정부(正負)로 나타날 뿐 아니라 그 정도(程度)도 서로 다르며 비대립유전자간(非對立遺傳子間)의 교호작용(交互作用)도 현저(顯著)하였다.

• 한국작물학회지
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• 제39권1호
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• pp.15-26
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• 1994

주요 미질특성에 대한 품종 및 환경변이정도를 파악하고자 자포니카 5개 품종과 통일형 두 품종을 1989년에 중부평야지인 수원 및 이천과 중서해안간 척지인 남양, 호남평야지인 이리 및 남서해안간척지인 계화에서는 보통기 보비재배로, 영남평야지인 밀양에서는 맥후작 만식으로 재배하여 생산된 쌀의 외관 및 도정특성과 주요 이화학적 특성 및 식미를 비교분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 쌀 외관 및 도정특성을 비롯하여 쌀의 이화학적 특성, 밥의 물리성 및 식미총평 등 모든 미질특성에서 현저한 품종간 차이를 나타내었고, 산지간변이가 두드러졌던 미질특성은 쌀 외관, 도정특성, 알칼리붕괴도, 단백질함량, K/Mg율, 호화개시온도, 강하점도(breakdown) 및 치반점도(setback)였는데 이들 특성의 산지변이는 전변이의 14~54%에 달하였으며 품종$\times$산지간 교호작용변이가 특히 켰던 미질특성은 식미총평과 응집(consistency) 및 치반점도였다. 2. 벼 품종간 미질특성의 차이는 특히 자포니카와 통일형 품종군간에 현저하였는데 통일형 품종들이 자포니카품종들에 비해 쌀 외관품질 및 도정률이 떨어지고 1.0% 저농도 KOH 용액의 쌀 붕괴도와 아밀로스함량이 약간 낮은 반면 단백질함량과 K/Mg율은 약간 높은 편이었으며 최고점도, 강하점도 및 응집점도가 다소 높은 반면 치반점도는 유의하게 낮았고 식미가 크게 떨어졌다. 식미가 양호했던 자포니카품종들은 단백질함량이 약간 낮으면서 K/Mg을 및 밥의 점성/경도비율이 약간 높은 경향이었다. 3. 현미천립중은 이리산미가 타 지역산미에 비해 두드러지게 무거웠고 수원, 계화 및 밀양산미가 소립인 경향이었으며 정현비율이나 등숙면에서는 밀양산이 가장 떨어졌고 이리나 이천산이 양호하였다. 건전미율은 남양간척지산미가 가장 높았으며 계화간척지산미가 가장 낮았다. 4. 쌀의 아밀로스함량은 계화간척지산미가 타 지역산미에 비해 약 1%가량 낮았고 단백질 함량은 중부지역산미가 남부지역산미에 비해 유의하게 약 1%가량 낮았으며 K/Mg율은 계화 및 이리산미가 가장 낮았던 반면 밀양산미가 가장 높았다. 식미총평은 품종별로 생산지에 따라 상당히 달랐는데 평균적으로 남양산미가 가장 좋았고 다음으로 수원>이리>이천>계화>밀양 순이었다 5. 쌀의 알칼리 붕괴도는 밀양 맥후작산미가 가장 높았고 호남평야지산미가 가장 낮았는데 비해 아밀로그래프의 호화개시온도는 수원과 이리산미가 가장 낮았던 반면 밀양산미가 가장 높았다. 강하점도는 밀양산미가 가장 낮았고 다음이 이천산미가 낮았던데 비해 계화 및 이리산미가 가장 높았으며 치반점도는 이와 정반대의 경향을 나타내었다. 밥의 점성 /경도비율은 지역간 차이가 유의하지는 않았으나 남부평야산미가 중부평야산미에 비해 다소 떨어지는 경향이었다. 6. 식미와 관련이 있는 쌀 외관품질 및 이화학적 특성을 이용한 주성분 분석에서 전정보의 약 59% 설명이 가능한 제 1 및 제 2 주성분치상의 7개 품종별 6개 산지미의 분포로 보아 품종에 따라서 산지 반응이 달랐는데 대체로 자포니카와 통일형 품종군간 구분과 밀양, 중부평야 및 호남평야의 세 산지간 구분이 가능하였다. 산지내 품종간 미질변이는 남양간척지와 이리산미가 비교적 작았는데 수원산미는 이천과 남양산미의 미질변이를, 계화산미는 이리산미의 미질변이를 거의 포괄하였다.