• 제목/요약/키워드: plant breeding methods

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배발생캘러스 배양에 의한 칼라 식물체 재분화 체계 확립 (Establishment of a regeneration system for the production of Calla plants (Zantedeschia spp.) via embryogenic callus culture)

  • 한인송;김종보
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제46권1호
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    • pp.32-36
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    • 2019
  • 칼라는 천남성과에 속하는 단자엽식물이다. 칼라 신품종이 출시되고 나서 상업적 이용을 위해서는 효율적인 번식체계가 필요하다. 기존 칼라에서 분주나 분구등으로 번식이 이루어졌지만 효율이 낮아서 빠르고 효율적인 번식체계의 개발이 필요한 실정이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 칼라 'Gag-si' 품종의 경정조직이 포함된 줄기절편체들을 다양한 농도의 오옥신과 사이토키닌이 첨가된 MS배지에 배양하여 배발생캘러스, 신초 및 다신초를 유도하고자 하였다. 그 결과, MS배지에 $0.5mg{\cdot}L^{-1}\;NAA$$1.5mg{\cdot}L^{-1}\;BA$가 첨가된 배지에서 약 25%의 배발생캘러스 형성율을 보여주었다. 재분화실험에서는 $0.5mg{\cdot}L^{-1}\;IAA$$2.0mg{\cdot}L^{-1}\;BA$가 첨가된 MS배지에서 85 ~ 90%의 신초 형성율을 보여주었으며, 다신초의 경우는 같은 농도에서 약 40%의 형성율을 나타내었다. 본 연구에서 오옥신과 사이토키닌의 호르몬 조합이 배발생캘러스, 신초 및 다신초 유도에 있어서 긍정적인 효과를 나타내었다. 본 연구에 기술된 재분화 체계는 향후 칼라 육종프로그램 발전에 기여할 것이라 판단된다.

목본식물(木本植物)의 약배양(葯培養)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Anther Culture of Some Woody Species)

  • 김재생
    • 한국산림과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.25-39
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    • 1971
  • 약배양(葯培養)에 의(依)한 반수체식물(半數體植物)의 유기(誘起)가 돌연변이(突然變異), 유전학등(遺傳學等)의 기초연구(基礎硏究)나 실지육종사업(實地育種事業)에 혁신(革新)을 갖져올 수 있다는 사실(事實)이 알려지자 최근(最近) 2-3년간(年間) 이에 대(對)하여 많은 연구(硏究)가 시도(試圖)되었지만 현재(現在)까지 성공(成功)된 식물(植物)의 종류(種類)는 수종(數種)에 불과(不過)하다. 식물(植物)의 여러조직배양법(組織培養法) 중(中)에서도 약배양(葯培養)이 특(特)히 힘든것은 이 경우(境遇)에는 환원소포자(還元小胞子)에서 Callus가 embryoid를 유기(誘起)하여야만 되기 때문이다. 과수(果樹)와 화목류(花木類) 4속(屬) 7종(種)의 식물(植物)을 대상(對象)으로 약배양(葯培養)을 시도(試圖)하였다. 배양약(培養葯)은 대개(大槪) 4분자(分子)에서 늦은 소포자기(小胞子期)의 것을 혼합(混合)하여 사용(使用)하였고 배양기(培養基)는 Modified murashige and skoog의 배지(培地)를 기본배지(基本培地)로 하고 여기에 NAA, $2{\cdot}4$-D, YE, Kinetin등(等) 생장조절물질(生長調節物質)을 농도(濃度)와 조합(組合)을 달리한것을 첨가(添加)하여 만들었다. 재료(材料)의 취급(取扱), 멸균배양(滅菌培養)에 따른 여러조작(操作), 조직표본작성등(組織標本作成等) 모든것은 상법(常法)에 의(依)하였다. 이제 성적(成績)을 요약(要略)하면 다음과 같다. 1. Callus는 개나리, 진달래, 산철쭉, 살구 등(等)에서 형성(形成)되었고 복숭아, 배, 자두에서는 안생긴다. 2. Auxin Kinetin의 종류(種類)와 농도(濃度)를 달리한 여러 배양기(培養基)를 사용(使用)하였지만 Callus형성(形成)은 어느 것에서나 잘된다. 3. 개나리에서는 Callus는 약표면(葯表面), 약격부위(葯隔部位)에서 체세포기원(體細胞起源)의 2배성(倍性) Callus가 생기고 소포자(小胞子)에서는 안생긴다. 오래 배양(培養)된 소포자(小胞子)에서는 대부분(大部分) 전분(澱粉)이 축적(蓄積)된다. 4. 진달래에서는 화사(花絲), 약격(葯隔), 약내동(葯內童) 등(等)에서 체세포성(體細胞性) Callus가 형성(形成)되고 소포자기원(小胞子期源)의 Callus는 안생기고 소포자(小胞子)에는 전분(澱粉)이 축적(蓄積)된다. 5. 산철쭉은 Callus형성(形成)이 화사(花絲), 약격등(葯隔等)에서도 생기지만 주(主)로 화사반대편(花絲反對便)의 약이첨단(葯耳尖端)에서 잘생긴다. 소포자기원(小胞子期源)의 Callus는 안생기고 소포자(小胞子) 전분(澱粉)이 축적(蓄積)되는 점(點)은 진달래와 같다. 6. 살구는 체세포성(體細胞性) 약조직기원(葯組織起源)의 Callus는 거이 안생기고 Callus는 약강내부(葯腔內部)에서 형성(形成)되어 약봉합부(葯縫合部)를 헤치고 나온다. 오래 배양(培養)된 소포자(小胞子)에도 전분(澱粉)은 축적(蓄積)되지 않는다. 7. 복숭아, 배, 자두 들에서는 60여일배양(餘日培養)된 약(葯)의 어느 부위(部位)에서도 Callus는 형성(形成)되지 않는다. 반면(反面) 소포자(小胞子)에 전분축적(澱粉蓄積)도 안되는것이 특징(特徵)이다. 8. 체세포(體細胞) Callus는 주(主)로 약벽내피(葯壁內被), 두 약강(葯腔)사이의 격막(隔膜), 약격(葯隔) 및 약이유조직등(葯耳柔組織等)에서 생긴다. 9. 살구의 약조직(葯組織)은 배양중(培養中) 별(別)로 변화(變化)가 안되지만 소포자(小胞子)는 변화(變化)하야 다핵소포자(多核小胞子), 다조포체(多組胞體)들이 약강내(葯腔內)에 출현(出現)한다. 이런 현상(現像)은 살구의 Callus는 소포자기원(小胞子期源) 이라는것을 표시(表示)해준다. 10. 7종(種)의 식물중(植物中) 살구만은 환원성(還元性) 소포자(小胞子) Callus가 생기고 기타(基他)의 식물(植物)들은 약(葯)의 체세포성(體細胞性) 조직(組織)에서 Callus가 형성(形成)되기 때문에 반수체육종(半數體育種)의 가능성(可能性)은 살구에서만 있다.

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감마선 조사 처리에 의한 결명자 줄기의 전처리와 효소가수분해 효과 (Effect of Gamma Ray Irradiation on the Pretreatment and Enzymatic Hydrolysis of Senna tora Stalk)

  • 김조은;공성호;정진태;이옥란;이재원
    • 한국약용작물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.127-133
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    • 2018
  • Background: The demand of recycling renewable agricultural by-products is increasing. Radiation breeding is a method used to improve saccharification efficiency. Thus, we investigated the effect of gamma ray irradiation on the pretreatment and enzymatic hydrolysis of the stalks of Senna tora, an important medicinal plants. Methods and Results: S. tora seeds were irradiated with gamma ray at doses of 100, 200, 300, and 400 Gy. In the pretreated biomass, glucan and lignin content were higher in the M1 ($1^{st}$ generations of irradiation) S. tora stalks than in the M2 ($2^{nd}$ generations of irradiation) stalks, this can be explained by the higher degradation rate in M1. After oxalic acid pretreatment, the concentration of total phenolic compounds (TPCs) in the hydrolysate increased in the gamma ray treated seeds. The highest relative increase rate in crystallinity in the pretreated biomass was observed in M1-400 Gy and M2-100 Gy. The cellulose conversion rate was higher in M1 than in M2, except for 200 Gy. Conclusions: Gamma ray irradiation at an appropriate dose can be used to improve the efficiency of pretreatment and enzymatic hydrolysis, thereby increasing biomass availability.

IL-1B (C+3954T) Gene Polymorphism and Susceptibility to Gastric Cancer in the Iranian Population

  • Ismaili, Ahmad;Yari, Kheirollah;Moradi, Mohammad-Taher;Sohrabi, Maryam;Kahrizi, Danial;Kazemi, Elham;Souri, Zahra
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권2호
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    • pp.841-844
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    • 2015
  • Background: Gastric cancer as one of the most important diseases affecting health in all worldwide. Current studies have confirmed associations of cytokine gene polymorphisms with the risk of gastric cancer development. The current research aimed to assess the association of IL-1B+3954 genotypes with the risk of gastric cancer in the Iranian population. Materials and Methods: This case-control study covered 49 gastric cancer patients compared to 53 cancer free individuals as a control group. Genomic-DNA extraction was carried out from bioptic samples of patients and peripheral blood of healthy volunteers. Polymorphism of IL-1B +3954 genotypes were analysed with a polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) method. Results: The frequencies of IL-1B +3954 A1A1, A1A2 and A2A2 genotypes in healthy individuals were 26.4, 66 and 7.6 %, respectively. However, in gastric cancer patients, A1A1, A1A2 and A2A2 with 4.1, 51 and 44.9% were observed (p<0.05). Conclusions: The findings of our results show a positive association between the IL-1B+3954 genotype distribution and the risk of gastric cancer disease in the Iranian population.

Visualizing the distributions and spatiotemporal changes of metabolites in Panax notoginseng by MALDI mass spectrometry imaging

  • Sun, Chenglong;Ma, Shuangshuang;Li, Lili;Wang, Daijie;Liu, Wei;Liu, Feng;Guo, Lanping;Wang, Xiao
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권6호
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    • pp.726-733
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    • 2021
  • Background: Panax notoginseng is a highly valued medicinal herb used widely in China and many Asian countries. Its root and rhizome have long been used for the treatment of cardiovascular and hematological diseases. Imaging the spatial distributions and dynamics of metabolites in heterogeneous plant tissues is significant for characterizing the metabolic networks of Panax notoginseng, and this will also provide a highly informative approach to understand the complex molecular changes in the processing of Panax notoginseng. Methods: Here, a high-sensitive MALDI-MS imaging method was developed and adopted to visualize the spatial distributions and spatiotemporal changes of metabolites in different botanical parts of Panax notoginseng. Results: A wide spectrum of metabolites including notoginsenosides, ginsenosides, amino acids, dencichine, gluconic acid, and low-molecular-weight organic acids were imaged in Panax notoginseng rhizome and root tissues for the first time. Moreover, the spatiotemporal alterations of metabolites during the steaming of Panax notoginseng root were also characterized in this study. And, a series of metabolites such as dencichine, arginine and glutamine that changed with the steaming of Panax notoginseng were successfully screened out and imaged. Conclusion: These spatially-resolved metabolite data not only enhance our understanding of the Panax notoginseng metabolic networks, but also provide direct evidence that a serious of metabolic alterations occurred during the steaming of Panax notoginseng.

Potential of four corn varieties at different harvest stages for silage production in Malaysia

  • Nazli, Muhamad Hazim;Halim, Ridzwan Abdul;Abdullah, Amin Mahir;Hussin, Ghazali;Samsudin, Anjas Asmara
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권2호
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    • pp.224-232
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    • 2019
  • Objective: Apart from various climatic differences, corn harvest stage and varieties are two major factors that can influence the yield and quality of corn silage in the tropics. A study was conducted to determine the optimum harvest stage of four corn varieties for silage production in Malaysia. Methods: Corn was harvested at four growth stages; silking, milk, dough, and dent stages from four varieties; Sweet Corn hybrid 926, Suwan, breeding test line (BTL) 1 and BTL 2. Using a split plot design, the treatments were then analysed based on the plant growth performance, yield, nutritive and feeding values followed by a financial feasibility study for potential commercialization. Results: Significant differences and interactions were detected across the parameters suggesting varying responses among the varieties towards the harvest stages. Sweet Corn was best harvested early in the dough stage due to high dry matter (DM) yield, digestible nutrient, and energy content with low fibre portion. Suwan was recommended to be harvested at the dent stage when it gave the highest DM yield with optimum digestible nutrient and energy content with low acid detergent fibre. BTL 1 and BTL 2 varieties can either be harvested at dough or dent stages as the crude protein, crude fibre, DM yield, DM content, digestible nutrient and energy were not significantly different at either stage. Further financial analysis showed that only Sweet Corn production was not financially feasible while Suwan had the best financial appraisal values among the grain varieties. Conclusion: In conclusion, only the grain varieties tested had the potential for silage making according to their optimum harvest stage but Suwan is highly recommended for commercialization as it was the most profitable.

NFT 수경재배 방식의 식물공장에서 생육단계별 실시간 작물 생체중 정밀 측정 방법 (Precise, Real-time Measurement of the Fresh Weight of Lettuce with Growth Stage in a Plant Factory using a Nutrient Film Technique)

  • 김지수;강우현;안태인;신종화;손정익
    • 원예과학기술지
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    • 제34권1호
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    • pp.77-83
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    • 2016
  • 생체중은 작물 생육의 중요한 지표이기 때문에 계획 생산을 위해서는 반드시 측정이 필요하다. 비파괴적으로 생체중을 측정하기 위하여 이미지 기반의 방법 들이 개발되어 왔으나 한계점을 가지고 있다. 또한 수경재배에서는 양액의 중량 때문에 작물 생체중을 직접 측정하기에 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 NFT 방식의 식물공장에서 생육시기에 따른 생체중을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발하는 것이다. 식물공장 모듈에서 로메인 상추를 재배하며 실험을 진행하였다. 정식 후 7일 간격으로 28일 까지 전체 채널의 중량, 채널 내에 남아 있던 양액의 양, 로메인 상추의 지상부와 지하부의 생체중을 측정하였다. 특히, 양액이 공급 중일 때 채널의 초기 무게(Wi)와 양액 공급을 중단한 후에 채널의 중량 변화를 매초 간격으로 측정하였다. 채널을 통해 더 이상의 배액이 발생하지 않을 때, 채널의 최종 중량(Ws)와 채널에 잔류하고 있는 양액의 양을 측정하였다. 시상수(${\tau}$)는 Wi와 Ws의 변화 추세를 고려하여 계산되었다. Wi, Ws, ${\tau}$와 실제 생체중과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 양액 공급을 멈춘 뒤 채널의 중량은 지수적으로 감소하였다. 채널 내 지하부의 중량이 증가하면서 양액이 채널을 빠져나가는 속도는 감소하였다. 실제 작물의 생체중과 채널의 중량을 통하여 예측된 생체중 사이에는 큰 차이가 있었고, 이는 채널 내에 잔류된 양액 때문이다. 이러한 차이는 생육시기에 따라 예측하기에는 어려웠으나 시상수를 이용한 모델식은 높은 예측성을 보였다. Wi, Ws, ${\tau}$를 사용한 모델을 이용하면 작물의 실제 생체중을 추정할 수 있으리라 기대된다.

줄무늬잎마름병(호엽고병)에 대한 벼품종의 저항성에 관한 연구 (Studies on the Varietal resistance to the rice stripe virus disease)

  • 이순형;김종희
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제5_6권
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    • pp.47-54
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    • 1968
  • 벼의 줄무늬잎마름병 방제에 보다 능률적이고 완전한 실효를 얻기 위해 우선 본병에 대한 저항성 검정방법을비교검토하고 장려 품종 중에서 저항성품종을 선발하여 장래 저항성품종 육성의 모체를 제공할 목적으로 410품종에 대하여 저항성검정을 실시하였다. (1) 집단접종과 개체접종법을 비교 검토한 결과 발병률은 집단접종법이 다소 높은 경향이 있어 차이가 있음을 알 수 있다. (2) 발병지수에서 Lacrose는 두 방법이 모두 S였고 Zenith$\cdot$St. No.1$\cdot$St. No. 2$는 R, 나머지는 M로 나타나 같은 경향을 보여 주었다. (3) 병징형은 이병성품종에서는 모두 감수성형인 A형이 많고 저항성품종에서는 반대로 저항성병징형인 C형이 많아 두 방법이 같은 경향을 보여 주였다. (4) 410품종의 저항성검정에서 저항성이(12품종) St. No.1$\cdot$St. No. 2$\cdot$ 신 2호$\cdot$Gulfrosebonnet$\cdot$Arkroe$\cdot$Sunbonnet$\cdot$Zenith$\cdot$이천칠일찰$\cdot$농림 24호$\cdot$오백조계$\cdot$양주밭찰$\cdot$농림나 1호 등이고 남선97$\cdot\;149\cdot\;159\cdot\;216\cdot\265$호, 이황 $243\cdot\;265$, 간척 $5\cdot\;7\cdot\;8\cdot\;10\cdot\;41\cdot\;43\cdot\;47\cdot\;50$호 수원 $56\cdot$77호$\cdot$농림 22호$\cdot\;Cod-4\cdot\;Lacrose\cdot\;$적나 등은 이병성이며, 중간성이 377품종이었다. (5) 숙기별로 볼 때 큰 차이는 없으나, 만생$\cdot$조생$\cdot$중생종의 순으로 저항성이 컸다. (6) 장려품 중에서는 신 2호 외는 거의 중간성이었다.

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덩굴쪼김병 저항성 멜론을 위한 효율적이고 간편한 대량 검정법 개발 (Development of an Efficient Simple Mass-Screening Method for Resistant Melon to Fusarium oxysporum f. sp. melonis)

  • 이원정;장경수;최용호;김흥태;김진철;최경자
    • 식물병연구
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    • 제21권3호
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    • pp.201-207
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    • 2015
  • 본 연구는 Fusarium oxysporum f. sp. melonis에 의해 발생하는 멜론 덩굴쪼김병의 간편 대량 저항성 검정법을 확립하기 위하여 수행하였다. 멜론의 덩굴쪼김병 저항성 검정에는 대부분 뿌리 침지(root-dipping) 접종 방법을 사용하고 있지만, 이 방법은 접종과정이 번거로워 노동력과 시간이 많이 소요된다. 간편 저항성 검정법을 개발하기 위해 뿌리 침지, scalpel, tip 및 토양관주 방법으로 F. oxysporum f. sp. melonis 균주를 감수성 및 저항성 멜론 품종에 접종하여 덩굴쪼김병 발생을 조사하였다. 그 결과 멜론 품종들은 scalpel 방법과 tip 방법에서 뿌리 침지 방법에서와 같은 분명한 저항성과 감수성 반응을 보였다. 하지만 tip 방법은 scalpel 방법보다 개체간의 발병도 차이가 약간 더 심하였으며 토양 관주 방법의 경우에는 감수성 멜론 품종들에서 덩굴쪼김병 발생이 매우 낮았다. 따라서 멜론 덩굴쪼김병의 간편 대량 저항성 검정을 위한 효율적인 접종 방법으로 scalpel 방법을 선발하였다. 그리고 scalpel 방법으로 접종할 때 접종 농도($1{\times}10^6$, $1{\times}10^7conidia/ml$)와 접종 후 재배 온도(25, $30^{\circ}C$)에 따른 멜론 품종들의 덩굴쪼김병 발생을 조사한 결과, 이들은 scalpel 방법으로 접종된 멜론 품종의 저항성 정도에 거의 영향을 미치지 않았다. 그리고 확립한 간편 검정법을 이용하여 시판 멜론 22개 품종의 덩굴쪼김병 저항성을 뿌리 침지 접종 방법과 비교하여 실험하여 이 방법의 효용성을 확인하였다. 이와 같은 결과로부터 멜론 덩굴쪼김병에 대한 간편 대량 저항성 검정법으로 멜론 종자를 파종하고 온실($25{\pm}5^{\circ}C$)에서 7일 동안 재배한 유묘의 뿌리를 scalpel을 이용하여 상처를 준 후에 $1{\times}10^6conidia/ml$ 농도의 멜론 덩굴쪼김병균 포자현탁액을 포트 당 10 ml씩 관주하고 $25-30^{\circ}C$에서 약 3주일 동안 재배하는 것을 제안하고자 한다.

양배추 검은썩음병에 대한 효율적인 저항성 검정법 (Development of Efficient Screening Method for Resistance of Cabbage Cultivars to Black Rot Disease Caused by Xanthomonas campestris pv. campestris)

  • 이지현;김진철;장경수;최용호;안경구;최경자
    • 식물병연구
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    • 제19권2호
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    • pp.95-101
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    • 2013
  • Xanthomonas campestris pv. campestris(Xcc)에 의한 검은썩음병은 세계적으로 배추과 작물에 발생하여 큰 피해를 주고 있는 주요 식물병이다. Xcc에 대한 양배추의 효율적인 저항성 검정법을 확립하기 위해, Xcc에 대한 저항성 정도가 서로 다른 '루비아', '오조라', '그린핫', 'Saint', 'Joeun-ACE', 'Wonderball' 및 'XCCR 500' 등 7개 양배추 품종을 대상으로 접종 방법, 접종 위치, 재배 기간 그리고 재배 온도에 따른 검은썩음병 발생을 조사하였다. 양배추 품종들의 저항성은 18핀이나 가위를 사용하여 접종하는 것보다 핀셋(mouth-tooth forceps)을 사용하여 접종하였을 때 가장 큰 차이를 보이며, 직접적으로 엽맥에 접종하는 것보다 엽맥 주변에 접종이 더 효과적이었다. 그리고 접종한 유묘를 $30^{\circ}C$ 보다 $22^{\circ}C$에서 재배하였을 때에 감수성과 저항성 반응이 더 분명하게 나타났다. 이상의 결과로부터 양배추 검은썩음병에 대한 효과적인 저항성 검정법으로 4주 재배한 유묘의 엽맥 주변을 핀셋(mouth-tooth forceps)으로 상처 접종한 후 $22^{\circ}C$ 생육상에서 재배하는 방법을 제안하고자 한다.