• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.727-736
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• 2016

쌀은 인류가 가장 많이 먹고 있는 주식이다. 최근 백색미, 적색미, 갈색미, 녹색미 그리고 흑색미 등 다양한 품종들이 소비되고 있다. 고농도의 안토시아닌이 함유되어 있는 흑미는 영양가뿐만 아니라 암 발생 예방 효과가 있어 세계적으로 그 소비가 증가되고 있다. 유전학적으로 흑미는 cyanidin-3-O-glucoside (C3G)의 합성경로를 조절하는 두 개의 유전자 Pb와 Pp가 관여하는 Purple Pericarp (Prp) 유전형질에 의하여 종자과피의 색이 결정된다. 1921년 Nagai가 흑미의 유전현상을 일으키는 Prp 형질을 보고한 이 후 Prp 형질에 관여하는 유전자들과 그 기능 분석에 관한 많은 연구가 보고 되었으나 아직도 많은 부분이 밝혀지지 않았다. 그러나 안토시아닌의 함량이 높은 기능성 흑미의 소비는 증가하고 있는 반면 흑미는 일반 재배 벼에 비하여 상대적인 수확량이 매우 적어 농경제적인 문제가 있다. 본 논문에서는 흑미 종자가 성숙하는 과정에서 Prp 유전자의 유전현상의 특성과 안토시아닌 합성 경로 그리고 수확량에 관한 유전학적 관점에서 내용을 정리하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.398-407
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• 2018

벼 자색 종자과피(Purple pericarp, Prp) 형질은 주요 생리활성물질인 안토시아닌 C3G 생성에 관여하며 흑미를 결정하는 주요 유전형질이다. Prp 유전형질을 가진 흑미와 종자과피에 색이 없는 벼를 교배할 경우 그 후대는 검정색, 갈색, 백색이 각각 9:3:4로 분리된다. 1921년 Nagai에 의하여 제시된 바 벼 종자 색의 9:3:4 유전분리비로 인하여 벼 Prp 형질은 유전자의 열성상위(recessive epistasis) 현상으로 해석되었다. 그러나 흑미를 결정하는 Prp 형질은 두 개의 상보적 유전자들의 상호관계(complementary gene interaction)에 의한 것이기도 하다. 본 연구에서는 이러한 논란이 발생되는 이유를 설명하기 위하여 두 유전자의 조성이 완전한 이형접합인 Pbpb Pppp 유전자형을 가진 $F_1$ 잡종을 만들었다. 이들의 자손은 진한자색(검정), 중간자색, 갈색, 백색 종자이며 각각 3:6:3:4로 분리되었다. 즉, 검정색, 갈색, 백색의 종자가 각각 9:3:4의 비율로 분리된다. 그러나 생화학적인 분석결과 이들은 안토시아닌 중 cyanidin 3-O-glucoside (C3G)가 축적된 검정색 종자와 C3G가 없는 갈색 또는 백색 종자인 두 개의 집단을 분리되며 정확히 9:7의 분리 비를 갖는다. 이 경우 벼 Prp 형질을 갖는 검정쌀 또는 흑미는 전형적인 상보적 유전자의 상호관계에 의한 유전현상이다. 즉, 흑미의 자색 종피 형질 발현에는 Pb 유전자와 Pp 유전자에서 각각 한 개 이상의 우성대립인자의 발현이 필요하다. 그러나 Pb 유전자만 우성대립인자가 존재하는 Pb_ pppp 유전자형의 벼는 C3G를 생성하지 못하고 갈색 종자과피(Brown pericarp, Brp) 형질을 갖게 된다. 즉 갈색쌀는 우성 Pb 유전자의 우성대립인자에 의하여 결정된다. 그러므로 종피색을 결정하는 Prp 형질의 유전양상은 열성상위 현상으로 보이나 흑미의 결정요소인 안토시아닌 C3G의 함유 여부에 관한 유전분석을 시행하면 9:7의 비율로서 전형적인 두 개의 유전자가 모두 관여하는 상보적 유전현상이다. 유전적 정의는 유전자의 최종산물에 의한 물리적 또는 화학적 결정이다. 그러므로 결론하여 검정 쌀의 주요 생리활성물질인 안토시아닌 C3G 생성에 관한 유전현상은 Pb와 Pp 유전자의 상보적 유전자의 상호에 의한 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제41권spc1호
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• pp.1-9
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• 1996

The edible natural pigments extracted from plant organs become steadly popular to consumer because of those physiological functions desirable for food preservation and human health in recent years. There are a number of colored rice genotypes from light brown to blackish purple via reddish brown and purple. Some researchers reported their results on extraction recipes and identification of chemical structure of the pigments from the colored rice. The pigments extracted from colored rices can be largely divided into two types of anthocyanin and tannin pigments. Anthocyanin pigments are mainly contained in purple or blackish purple rice while tannin pigments are mainly contained in brown or reddish brown rice. Some brownish purple rices showed two peaks of tannin and anthocyanin pigments simultaneously. Purple rices showed better extraction of pigments in $0.1\%$ HCl-contained $80\%$ methanol or $0.5\%$ malic-acid-contained $80\%$ ethanol, while red rices revealed better extraction of pigments in $0.01\%$ citric-acid-contained $80\%$ ethanol. The anthocyanin pigments are generally unstable to heat, light and acidity of solution. The pigments extracted from colored rice can be preserved stably under the dark and cool(<$5^{\circ}C$) condition and at pH $2.0\~4.0$. The anthocyanin pigments of purple rice are mainly composed by cyanidin-3-glucoside (chrysanthemin). The other pigment fractions in purple rice were identified to peonidin-3-gluco-side, malvidin-3-galactoside(uliginosin) and cyanidin-3-ramnoglucoside(keracyanin). The pericarp coloration of purple rices is controlled by three complimentary genes C (anthocyanin), A(activator) and $Pl^{w}$(purple leaf) genes, while the red rices are expressed by complimentary interaction between Rc(basic substance of pigment) and Rd(distribution of pigment) genes or C and $Pl^{w}$ genes. Recently, the antioxidation and antimutagenic activity in main component of anthocyanin pigments extracted from colored rice were identified. The natural pigments from colored rice can be useful for beverages, cakes, ice scream, cosmetic and so on.

• 한국작물학회지
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• 제45권4호
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• pp.257-260
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• 2000

The content of anthocyanin, cyanidin 3-glucoside (C3G) and the peonidin 3-glucoside (P3G) from 591 rice cultivars and the antioxidative activities of MeOH extract from 8 rice cultivars were evaluated. Among them, C3G content of pigmented rice were ranged from 0 to 451.9mg in 100 g brown rice, while the P3G contents were in the range from 0 to 42.7mg in 100g brown rice. There was no correlation between C3G and P3G content. Total anthocyanin content ranged from 0 to 475.1mg in 100g brown rice. The antioxidative activity, the scavenging activity on DPPH (2,2-diphenyl-picryl-hydrazyl) radical of MeOH extracts from rice grain, were different according to cultivars. The activity of blockish purple pericarp rice cultivars was twice stronger than that of white pericarp cultivar. Especially, the antioxidative activity of Heugjinjubyeo was four times stronger than that of white pericarp cultivar. The scavenging effect on DPPH radical in rice extracts was related to the total anthocyanin contents of the extracts.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2001년도 춘계 학술대회지
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• pp.264-265
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• 2001

• 한국작물학회지
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• 제60권1호
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• pp.17-22
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• 2015

A total of CNU 28 hybrids were developed at the CNU Corn Breeding Lab. were evaluated to identify new cultivars in botanical characteristics, fresh yield per 10a and taste qualities. Most of these hybrids were stable in environmental stresses such as lodging, disease and insects. Stem height ranged from 115.0 to 239.3 cm, and ear height ranged from 30.7 to 107.0 cm. The ear height to stem height ratio was showed low than 50% of standard as a stable plant type to lodging. The range of ear length was 14.2 cm to 23.0 cm. Especially, CNU 13H-73 was very longest ear as a 23 cm. The fresh yield per 10a was high in purple of CNU13H-79 hybrid than control hybrid Miheuckchal, and CNU13H-73 in white hybrid was similar Yeonnong check hybrid. The 100-kernel weights in CNU13H-3 and CNU13H-9 hybrids were higher than that of the control hybrid. CNU13H-98 among hybrids had a 100-kernel weight of 20.32 g, which was heavier than that of the control hybrid Daehackchal Gold 1. The average pericarp thickness was $41.4{\mu}m$, CNU13H-46 among hybrids had a very thin pericarp as a $35.5{\mu}m$. The mean sugar content of the used hybrids was 14.95 brix%; CNU13H-73 and CNU13H-55 had higher than Mibak2 as a control hybrid.

• 한국작물학회지
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• 제41권5호
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• pp.600-607
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• 1996

벼 에서 유색미의 이용성을 검토하고자 갈색, 적색, 자색, 흑색 등의 현미색을 가진 품종들에서 몇가지 색소관련 특성 및 영양특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 유색미의 색소는 종피~과피에 침적되어 있었으며, bulk로 정백시에는 백미에도 그 일부가 잔존하였다. 2. 유색미의 현미 1 g당anthocyanin함량은 갈색 및 적갈색미 1.63~17.62 $\mu\textrm{g}$, 적색미 3.56~11.10 $\mu\textrm{g}$, 자색미 28.11~401.22 $\mu\textrm{g}$, 흑색미 665.98 $\mu\textrm{g}$ 이 었다. 3. 분석된 유색미 중 DZ 78에서 단백질함량이 가장 높았다. 아미노산 조성에서는 보통미와 유색미간, 배아를 제거한 현미와 백미간에 특별한 경향이 없이 대체로 비슷하였다. 4. 유색미의 vitamin 함량을 화청벼와 비교하여 볼 때 $B_1$는 L $K_1$B-4-12-1-1과 DK 1에서 다소 증가했다. $B_2$는 L $K_1$B-2-1-1과 L $K_1$B-4-12-1-1의 배아를 제거한 현미에서 월등히 증가하였다. 5. 조사된 양이온 $K^{+}$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, F $e^{2+}$의 함량은 대부분 유색미에서 유의하게 증가하여 색소침적과 관련이 있는 것으로 나타났다.