• 한국육종학회지
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• 제41권2호
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• pp.84-91
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• 2009

Rice consumption per capta, in South Korea, has been decreased dramatically, owing to the changes of living patterns. Because of not only the major energy source of Korean people but also major income source of Korean farmers, diversifying end-use-quality of rice has been demanded. To the context, 'Suweon 472', a high yielding and early mature japonica line and released as 'Namilbyeo' to framers in 2002, was treated with a chemical mutagen, Sodium Azide to find endosperm mutant types. A total of nine endosperm mutat lines, including five waxy, one dull, two floury, and one white core type, were identified from the 3,542 mutatagen treated lines. Amylose contents, iodine reaction, disintegration in alkali solution, gelatinization in urea solution and amylogram properties of those nine endosperm mutant lines were evaluated to address the possibility as new genetic materials for diversifying rice quality of Korean japonica cultivars. All embryo mutants were clearly differentiated from their wild type, 'Suweon 472', in terms of physic-chemical properties evaluated. The endosperm mutant lines would be very useful in expanding untiliztation of rice through opening new rice markets of processed foods from Korean japonica rice.

• 한국식품과학회지
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• 제32권1호
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• pp.75-81
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• 2000

아밀로오스함량, 당함량, 전분입자의 형태 등에 차이를 보이는 8품종 변이체 벼들의 쌀빵가공성에 대한 제분방법(습식 및 건식)의 차이에 대해서 검토하였다. 이들 8품종의 최대수분흡수량은 품종에 따라 상당히 차이가 있어 shr.은 61.5%, 분질미는 48.4%였고, 화청벼 남풍벼 및 그들의 변이체들은 아밀로오스 함량이 낮은 품종의 쌀일수록 최대 수분흡수량은 증가하고 있었다. 건식제분에 의해서 제조한 쌀빵이 성형성, 기계적인 물성(경도, 탄력성, 응집성. 씹힘성) 및 관능검사에 의한 질감의 면에서 습식제분의 경우보다 우수하였다.

• 한국작물학회지
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• 제58권3호
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• pp.283-291
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• 2013

쌀 가공산업을 활성화하고 소비를 촉진하여 국내 쌀 생산 기반을 유지하기 위해서는 쌀가루 제분적성을 보유한 가공용 벼 품종 개발이 시급하다. 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 아지드화나트륨을 돌연변이원으로 활용하여 건식제분 적합성을 보유한 분질배유 돌연변이 후대계통인 'Namil(SA)-flo1'를 육성한 바 있다. 본 연구는 염색체 상에서 'Namil(SA)-flo1'의 분질배유 특성을 지배하는 유전자위를 탐색하고자 수행하였다. 주요 결과는 아래와 같다. 1. 'Namil(SA)-flo1' ${\times}$ '밀양23호'로부터 유래한 F2 94 개체로부터 종자 분질립 비율을 검정하고 54개 SSR 마커의 유전자형을 검정하여 연관성분석(association analysis)을 수행한 결과 목표 유전자위는 5번 염색체 중하단 부위로 추정되었다. 2. 목표 부위의 SSR 마커 밀도를 높여 추가 연관성분석을 실시하였고, F2:3 종자 분질립 변이의 79.7%가 5번 염색체 상의 RM164의 유전자형 변이에 의하여 설명된다는 것을 확인하였다. 3. 이를 통하여 분질배유 지배 유전자위를 5번 염색체 17.7~20.7 Mbp 부위로 추정하였으며, 추후 추가 분리집단을 이용하여 목표 유전자를 동정하고 쌀가루용 품종 개발에 활용할 수 있는 핵산정밀표지인자를 개발할 계획이다.

• 한국육종학회지
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• 제43권5호
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• pp.375-382
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• 2011

A chemical, MNU-induced hulless barley mutant line designated as 'Mutant 98 (M98)' was developed from a Korean hulless waxy barley cultivar, 'Chalssalbori'. The objective of the study was to determine the genetic basis of 'M98' and the possibility of using 'M98' as breeding parent to improve lysine level. Compared to 'Chalssalbori', 'M98' had large embryo and higher lysine content in both the embryo and endosperm. Significantly different lysine content in 'M98' and the other high-lysine barley mutant stocks was observed for two years. However, the genotype by year interaction was not significant. 'M98' was higher than the other high-lysine barley mutant stocks in the percentage of lysine of total amino acid composition (0.75%). The trait of shrunken endosperm of 'M98', which was typical in the high-lysine mutants, was inherited by a single recessive gene. Based on seed morphology and lysine content of $F_1$ seeds, 'M98' had a genetically different gene from the other high-lysine mutants for shrunken endosperm. Segregation of $F_2$ for plump/shrunken endosperm did not fit the expected ratio of Mendelian inheritance except for only one cross combination (GSHO1784 (lys1)/M98). The amino acid analysis of $F_5$ and $F_6$ progenies from the cross between 'M98' and 'Chalssalbori' revealed that the attempt to increase the range of lysine content of plump lines did not go beyond the limit of the average high-lysine barley germplasm.

• 한국작물학회지
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• 제57권3호
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• pp.226-232
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• 2012

Through the sampling four rice cultivars with differing amylose contents, the relationship between the structural and gelatinization properties of endosperm starches was analyzed. These rice varieties exhibited different chain length distribution ratio within the amylopectin cluster as well as varing amylose levels. The proportion of amylopectin short chains of in Goami cutlivars was higher than the other varieties, whereas the Goami 2 which shows amylose extender mutant properties in the endosperm showed the highest proportion of long chains. In X-ray diffraction analysis of rice starches, the Goami 2 variety displayed a B-type pattern whereas the other varieties were all A-type. Among the cultivars with high and normal rice starch levels, those with the higher amylose contents showed distinctly lower swelling. Goami 2 rice was found to have the highest onset and peak gelatinization temperature from the differential scanning calorimetry results. The four rice cultivars under analysis also showed different rates of hydrolysis by amyloglucosidase. These findings suggest that the composition and chemical structure of the starch content is a major determinant of both the gelatinization and functional properties of rice.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제11권3호
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• pp.181-186
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• 2008

To assess the potential as biofortified rice varieties, new endosperm and grain mutant lines were selected from $M_4$ generation seeds of the rice cultivar Shindongjin, which were either $\gamma$-irradiated or treated with N-methyl-N-nitrosourea(MNU) and lipid, sugar, and tocopherol content were analyzed. Amylose content in non-waxy mutants ranged from 8.8% in SM-4, a dull-type mutant, to 29.5% in SM-51, compared to 18.9% in the parental variety, Shindongjin. SM-23, a floury-type mutant, contained 0.09 ${\mu}g/g$ $\alpha$-tocopherol(40.9% of total tocopherol), was three times higher than in the parental variety. SM-32, a giant embryo-type mutant, had a 2.2-fold higher total tocopherol content, 2.1-fold higher $\alpha$-tocopherol, and 5.5-fold higher $\delta$-tocopherol content(47.3% of total tocopherol) than the parental variety(0.13 ${\mu}g/g$). Total free sugar content was elevated in all selected mutants and 1.2-8.6 times higher than in the parental variety(11.38 ${\mu}g/g$). These increased sugar levels were due to increase in sucrose concentration. SM-23(floury-type mutant) and SM-51(high amylose-type mutant) had 4.6 and 7.0 times more sugar, respectively, than the parental variety(11.38 ${\mu}g/g$). With relatively high concentrations, most mutants showed elevated fatty acid content in the SM 32(giant embryo-type) and SM-51(high amylose-type) mutants, at 124.56 and 89.59 mg/g, respectively. All selected mutants displayed valuable characteristics for the development of new varieties in rice-breeding programs.

• 한국작물학회지
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• 제40권6호
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• pp.684-696
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• 1995

화청벼에서 유기시킨 심백경유 및 유전자적 웅성불임 돌연변이계통에 있어서 두 특성간의 상호관련성을 검토하였고, 종실의 몇가지 이화학적 특성을 밝혔다. 돌연변이계통의 생육형질과 불임의 안정성을 조사하였고 웅성불임화시 기를 추정하였다. 이들을 토대로 웅성불임종자의 조기 외관 식별에 의한 새로운 일대잡종품종 육성체계를 구상하였고 자연교잡율도 검토하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 심백 및 유전자적 웅성불임 돌연변이는 다면발현 효과를 가진 단순열성유전자에 의해 지배되었다. 즉 이 돌연변이계통이 교잡된 분리집단에서 심백종자는 곧 웅성불임종자임을 확인하였다. 2. 심백종자는 외형과 크기는 정상종자와 동일하였으나 배유 중앙부위의 전분결정조직이 성기고 전분입자 모양도 원형~타원형 이었다. 따라서 1,000립중, 절대밀도, 경도 등이 정상종자에 비해 유의하게 낮아졌다. 3. 심백종자의 단백질함량과 알칼리 붕괴도는 정상종자와 동일하였으나 아밀로스함량이 유의하게 낮아졌고, 호응집성에서는 상당히 harder gel 특성을 보였다. 4. 웅성불임식물체는 정상식물체에 비해 초장 및 간장이 현저히 단축되었고 이삭추출이 불량하였으며 주당수수가 유의하게 적었다. 5. 화분발육단계 중 웅성불임화시기는 감수분열기 이전인 것으로 추정되었고, 이 웅성불임은 온도나 일장에 관계없이 항상안정적이었다. 6. 이 돌연변이체를 이용하여 일대잡종을 육성하는 체계를 구상하였고, 그 효율을 세포질적-유전자적 웅성불임(CGMS)이나 환경감응 유전적 웅성불임(EGMS) 등을 이용하는 체계와 비교하였다. 7. 분리집단에서 정조상태로 웅성불임증자를 선별시 비중선 단독으로는 비중 1.14~l.16 g/cm 에서 순도 85~90% 웅성불임종자의 순도로 웅성불임종자를 선별할 수 있었는데, 10~15%의 흔입된 정상종자는 파종 후 유묘 또는 일대잡종생산포에서 생육상태 판정으로 용이하게 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 8. 웅성불임계통의 자연교잡율은 수분조작처리구(GA$_3$ 처리+지엽절단+rope 사용 화분털기)에서 화분친 2열, 웅성불임 1열 재식시 17.3%로 가장 높았다.

• 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.

• 한국육종학회지
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• 제42권2호
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• pp.151-156
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• 2010

The mutants of sugary-2 (su-2), floury (flo), shrunken-1 (shr-1), and dull-1 (du-1) were crossed to waxy (wx) to produce $F_2$ seeds. Chi-square analysis on the segregating ratio of the $F_2$ seeds revealed that flo, su-2, and shr-1 were independently transmitted with wx, while wx was epistatic over du-1. The floury and sugary-2 were crossed to Hwasunchalbyeo, a waxy variety, and then the $F_4$ of floury-waxy and sugary-2-waxy seeds were developed, respectively. As the parents phenotypes of sugary-2 and floury, the grains of these two lines showed lower hardness and grain weight than normal grain of Hwacheongbyeo. For alkali digestive value (AVD), the sugary-2-waxy showed lower ADV than Hwacheongbyeo. For the gel consistency of grain flours, the floury was medium like Hwacheongbyeo, while those of the sugary-2, floury-waxy, and sugary-2-waxy were soft like Hwasunchalbyeo. The amylose contents in the grains of the sugary-2 and floury were decreased to ~15% whereas that of Hwacheongbyeo was 19.1%. All the lines showing waxy endosperm (Hwasunchalbyeo, floury-waxy, and sugary-2-waxy) showed less than 4% amylose contents. Interestingly, the free sugar content in the brown rice was increased to 9.27% in the sugary-2-waxy, showing transgressive segregation phenomenon where the free sugar contents in its parents, sugary-2 and Hwasunchalbyeo, were 5.98% and 3.98% respectively. Also, the floury-waxy showed transgressive segregation phenomenon, containing 6.15% of free sugar content in the grains.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권9호
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• pp.1313-1319
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• 2010

일품벼에서 유래된 신형질미의 취반 및 가공 등 용도개발을 위한 목적으로 백미와 현미에 대한 성분 분석 및 물리적 특성을 분석한 결과, 원품종인 일품벼과 신형질미인 고아미2호, 백진주, 설갱의 이화학적 특성은 품종 간에 유의한 차이를 보였다. 고아미2호는 고 아밀로스 품종으로 분류되며, 난소화성 다당류의 함량도 높게 나타난 반면에, 백진주는 저아밀로스 품종으로 반 찰벼의 특성을 보였다. 지방산은 백미와 현미에서 linoleic acid와 oleic acid가 전체 지방산의 70~75%를 차지하는 양질의 기름으로서, 백미는 linoleic acid가 현미에는 oleic acid 함량이 높은 경향을 보였다. 한편, 고아미2호는 palmitic acid 함량이 가장 높아서 다른 품종과 다소다른 지방산 조성을 나타내었다. 백미의 주요 아미노산은 aspartic acid, glutamic acid, cysteine, hydroxy lysine이고, 현미에서는 cysteine을 제외한 aspartic acid, glutamic acid, hydroxy lysine인 것으로 나타났다. 쌀 품종의 호화특성을 DSC로 분석한 결과, 호화에 필요한 흡열엔탈피는 반 찰성인 백진주가 가장 높고, 다음은 설갱, 일품, 고아미2호 순으로, 고아미2호가 가장 낮은 흡열엔탈피을 보였다. 취반미의 식미치는 일품벼가 가장 높았으나, 밥의 텍스쳐를 분석한 결과, 고아미2호의 경도가 가장 높고, 일품, 백진주, 설갱 순으로 경도가 낮아지는 것으로 분석되었다. 신형질미 중에서, 고아미2호 취반미는 푸석한 조직감을 보여 다른 품종과는 현저히 다른 특성을 나타내므로, 고아미2호는 취반용 쌀로서 이용하기 보다는 가공용 기능성 곡류 소재로서 활용 가능성이 높으며, 반면에 백진주와 설갱은 원품종인 일품과 비교했을 때 취반용과 가공용도에 모두 적합할 것이다.