• 한국자원식물학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.38-49
• /
• 2017

본 연구에서는 벼 유전자원의 이화학적 대량 분석체계 구축을 위하여 비파괴 분석 방법 중의 하나인 근적외선 분광분석(NIRS) 예측모델을 개발하고, 미지 시료 적용 시 분석 정확도와 실재 적용가능성을 평가하기 위해 교차 검정과 외부 검정을 수행하였다. NIRS 예측모델 개발을 위해 농업유전자원센터 보유자원 중 511자원을 사용하였고, 그 중 아밀로스 농도 대표자원 200점을 추가 선정하여 보존자원과 증식자원의 아밀로스 및 단백질 성분 변화를 비교하였다. 습식분석 상호비교, t-Test를 통한 통계처리 결과로 볼 때 저장고 보존자원과 증식자원 간의 중대한 이화학적 성질의 변이 현상은 관측되지 않았으므로 NIRS 예측모델 개발에 보존자원을 사용하는 것은 가능할 것으로 판단되었다. 511 자원의 습식분석 결과 아밀로스 농도는 6.15-32.25%, 단백질 농도는 4.72-14.81%였다. 현미와 현미가루의 두 가지 시료 형태에 대한 NIR 스펙트럼을 얻었고 일련의 통계적 처리를 이용하여 NIRS 예측모델을 얻었다. 현미의 $R^2$, SEC, Slope 값은 아밀로스 농도의 경우 0.906, 1.741, 0.995였고, 단백질 농도의 경우 0.941, 0.276, 1.011 이었다. 현미가루의 $R^2$, SEC, Slope 값은 아밀로스 농도의 경우 0.956, 1.159, 1.001이었고, 단백질 농도의 경우 0.982, 0.164, 1.003이었다. 이와 같은 결과로 NIRS 예측모델 개발에는 가루형태의 시료가 효율적임을 알 수 있었다. 아밀로스 농도의 경우 9.62-16.58%의 자원밀도가 상대적으로 낮은 구간에 대한 보완을 위해 추가 200자원의 습식분석, NIRS 측정 수행하였으며, 보완된 최적 NIRS 예측모델의 $R^2$, SEC, Slope 값은 아밀로스 농도의 경우 0.970, 1.010, 1.000 이었고 단백질 농도의 경우 0.983, 0.158, 0.998이었다. 최적 NIRS 예측모델의 미지시료 적용 시 정확도를 평가하기 위해 아밀로스는 132자원, 조단백질은 124자원을 검정자원으로 사용하여 외부 검정과정을 거친 결과 $R^2$, SEP 값은 아밀로스 농도의 경우 0.962, 2.349였고, 단백질 농도의 경우 0.986, 0.415였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 본 연구에서 개발된 NIRS 예측모델은 습식분석방법을 대체하여 벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 농도의 대량 분석에 효율적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.124-143
• /
• 2019

본 연구는 선행연구에서 개발된 근적외선 분광법(NIRS) 예측모델을 활용하여 농업유전자원센터에서 보존 중인 국내외 벼유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량 자료를 통계 처리하여 자원 분포를 파악하기 위한 데이터베이스를 구축하고자 하였다. 예측모델의 $R^2$ 값은 아밀로스 분석결과 0.970이었고, 단백질은 0.983이었다. 미지시료 측정 시 정확도를 평가하기 위해 외부검정과정을 거친 결과 $R^2$ 값은 아밀로스 분석결과 0.962였고, 단백질은 0.986이었다. 벼 자원을 재래종, 육성품종, 잡초형, 육성계통으로 나누어 NIRS를 이용하여 성분 분석한 후 함량분포를 확인하였다. 찰벼 평균 아밀로스는 재래종, 육성품종, 잡초형에서 동일하게 8.7%였고, 육성계통은 10.3%였다. 메벼 평균 아밀로스는 재래종 22.3%, 육성품종 22.7%, 잡초형 23.6%, 육성계통 24.2%였다. 전체 벼 자원 중 아밀로스 함량 9%이하 waxy type은 5.0%, low amylose는 5.5%, middle amylose는 20.5%, high amylose는 69.0%를 차지하였다. 단백질 분석 결과 평균함량은 재래종 8.2%, 육성품종 8.0%, 잡초형 7.9%, 육성계통 7.9%였다. 찰벼의 다양성지수 평균은 0.62, 메벼는 0.80이었고, 단백질 다양성지수는 평균 0.51이었다. 임의의 함량구간 내 자원비율은 정규분포의 표준화과정을 통해 확인하였다. 임의 구간에 대한 자원분포비율 산출 결과는, 재래종 아밀로스 6.4-8.7% 구간의 자원비율은 0.45였고, 22.3-26.1% 구간은 0.40, 단백질 7.3-8.2% 구간은 0.26이었다. 육성품종 아밀로스 8.7-9.4% 구간의 자원비율은 0.19였고, 20.1-22.7% 구간은 0.32, 단백질 6.1-8.3% 구간은 0.51이었다. 잡초형 아밀로스 6.6-9.7% 구간은 0.67이었고, 23.6-24.8% 구간은 0.19, 단백질 7.0-7.9% 구간은 0.33이었다. 육성계통 아밀로스 10.0-12.0% 구간의 자원비율은 0.47이었고, 24.2-28.0% 구간은 0.40, 단백질 7.0-7.9% 구간은 0.26이었다. 어떤임의 구간을 지정하여도 자원의 비율을 쉽게 구할 수 있으며, NIRS 분석과 통계분석과정을 통해 얻어진 자원별, 성분함량별 특성 자료는 효율적인 자원관리를 위한 데이터베이스 시스템 구축을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제14권3호
• /
• pp.1585-1592
• /
• 2013

Functional food for prevention of chronic diseases is one of this century's key global challenges. Cancer is not only the first or second leading cause of death in China and other countries across the world, but also has diet as one of the most important modifiable risk factors. Major dietary factors now known to promote cancer development are polished grain foods and low intake of fresh vegetables, with general importance for an unhealthy lifestyle and obesity. The strategies of cancer prevention in human being are increased consumption of functional foods like whole grains (brown rice, barley, and buckwheat) and by-products, as well some vegetables (bitter melon, garlic, onions, broccoli, and cabbage) and mushrooms (boletes and Tricholoma matsutake). In addition some beverages (green tea and coffee) may be protective. Southwest China (especially Yunnan Province) is a geographical area where functional crop production is closely related to the origins of human evolution with implications for anticancer influence.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2019년도 춘계학술대회
• /
• pp.26-26
• /
• 2019

• 한국작물학회지
• /
• 제63권3호
• /
• pp.219-228
• /
• 2018

Weedy rice (Oryza sativa) is a semi-wild rice grown in paddy fields and is more adapted to the environment than cultivated rice. Therefore, it is expected that the seeds of weedy rice might contain some chemicals related to its environmental adaptation, such as antioxidants, which may be useful for nutritional and medicinal purposes. This study was carried out to investigate the antioxidant activities of weedy rice compared to a Korean-bred rice cultivar, Sindongjin (SDJ), and to screen lines that show higher antioxidant activity in 199 accessions of weedy rice germplasm collected in Korea. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity ranged from 31.0 to 91.7%, with an average of 82.5%, and 19 accessions that showed more than 91% antioxidant activity were selected. The 19 accessions were re-screened against non-germinated brown rice (BR) and germinated brown rice (GBR) using four assays, total phenol determination, DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, and reducing power activities. The results showed that accession 'WD3' had the highest antioxidant capacity in both BR and GBR, suggesting that WD3 is a promising potential source of antioxidants and could be developed as a potentially functional substance material.

• Interdisciplinary Bio Central
• /
• 제2권4호
• /
• pp.13.1-13.8
• /
• 2010

The National BioResource Project of Japan is a governmental project to promote domestic/international research activities using biological resources. The project has 27 biological resources including three cereal resources. The core center and sub-center which historically collected the cereal resources were selected for each cereal program. These resources are categorized into several different types in the project; germplasm, genetic stocks, genome resources and database information. Contents of rice resources are wild species, local varieties in East and Southwest Asia & wild relatives, MNU-induced chemical mutant lines, marker tester lines, chromosome substitution lines and other experimental lines. Contents of wheat resources are wild strains, cultivated strains, experimental lines, rye wild and cultivated strains; EST clones and full-length cDNA clones. Contents of barley resources are cultivar and experimental lines, core collection, EST/cDNA clones, BAC clones, their filters and superpool DNA. Each resource is accessible from the online database to see the contents and information about the resources. Links to the genome information and genomic tools are also important function of each database. The major contents and some examples are presented here.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.450-465
• /
• 2017

본 연구는 선행연구에서 개발된 근적외선 분광분석(NIRS) 예측모델을 기반으로 국내외 재래종 벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량 분석을 실시하여 자원의 분포와 지리적 특성에 대한 정확한 정보를 제공하고 벼 유전자원에 대한 대량평가 체계를 구축하기 위해 수행하였다. 벼 성분분석 표준품의 아밀로스와 NIR 측정값의 비교는 신선찰(성분분석값: 6.881%) 4.994%, 추청(19.731%) 18.633%, 고아미(23.246%) 20.548%였고, 단백질의 경우 신선찰(성분분석값: 6.890%) 6.824%, 추청(6.350%) 6.869%, 고아미(6.777%) 7.839%였다. NIR 측정값은 표준품 성분분석값 대비 아밀로스는 1.1-2.7%포인트 낮았으며 단백질은 0.4-0.6%포인트 높았다. 국내외 재래종 벼 4,948자원의 NIR 스펙트럼은 다양한 작용기들의 결합진동과 배음진동이 나타나는 1,300-2,500 nm에서 큰 흡광도 차이를 보였고, NIRS를 이용한 아밀로스 함량은 3.97-37.13%였으며, 평균 함량은 20.39%였다. 아밀로스 함량 20.06-27.02% 구간에 있는 자원들은 전체 자원의 62.20%를 차지하였다. 단백질 함량구간은 5.20-17.45%였고, 평균 함량은 8.17%였다. 단백질 함량 6.78-9.75% 구간에 있는 자원들은 전체 자원의 81.60%를 차지하였다. 아밀로스 함량과 단백질 함량간에는 유의성이 없었으며 RSQ 값은 0.0012였다. 아밀로스 함량 기준으로 선별된 저아밀로스 50자원은 3.97-6.66%였고 고아밀로스 50자원은 30.41-37.13%였다. 단백질 함량 기준으로 선별된 저단백질 50자원은 5.20-6.09%였고 고아밀로스 50자원은 13.21-17.45%였다. 41개국에서 수집된 재래종 4,948자원 중 한국 재래 자원이 가장 많았으며 24.9%를 차지하였다. 자원수가 가장 많은 아밀로스 함량 구간은 한국 자원이 16.58-20.06%, 일본 자원이 20.06-23.25%, 북한 자원이 23.25-27.02%, 중국 자원이 27.02-37.13%였다. 단백질은 5.20-17.45% 구간에서 전반적으로 유사한 분포를 보였으나 중국 자원은 6.78-8.27% 구간에서 자원비율이 낮았고 9.75-17.45% 구간에서 자원비율이 높았다. 단백질 함량이 높은 자원은 식품적 활용 가치가 높을 것으로 사료된다.

• 한국육종학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.101-105
• /
• 2008

The germplasm of 246 rice cultivars was analysed for iron and zinc contents using a Inductively Coupled Argon Plasma (ICP) at International Rice Research Institute (IRRI) Philippines. Iron contents ranged from 2.0 to 12.0, and zinc ranged from 10.0 to 33.0 (mg/kg), showing with the mean values of 4.3 and 22.8 (mg/kg), respectively. In genotypes tested, there was approximately a two-fold difference in iron and zinc concentrations, suggesting a genetic potential to increase these micronutrients in rice grain. A highly significant positive correlation ($r^2=0.503$) was found between iron and zinc contents. Iron contents decreased drastically as polishing time increased, whereas zinc decreased only slightly. In the interaction between genotype and environment on iron contents, genotype (G), environment (E), and the G ${\times}$ E interactions accounted for 69%, 5% and 26% of the sums of squares, respectively. Indicating that genotype is would be the most significant factor for the to improve iron contents of rice in rice breeding, suggesting that therefore identifying genotypes with relatively stable performance across various environments is important as staple food crops.

• 한국작물학회지
• /
• 제53권2호
• /
• pp.217-223
• /
• 2008

본 시험은 종자은행이 보유하고 있는 다양한 벼 유전자원의 활용을 촉진하기 위하여 비파괴적인 분석방법의 하나인 근적외선 분광분석법을 이용한 유용유전자원의 대량 선발체계 구축을 위해 실시하였다. 1. NIR스펙트럼은 700 nm 이하의 가시광선 범위에서 다양한 범위의 spectrum을 보였으며, 700 nm에서 2500 nm의 근적외선 파장에서도 spectrum의 차이가 크게 나타났고, 1400 nm에서 전체 spectrum의 정점을 나타냈으며 그 이상의 spectrum에서는 포화현상을 나타내었다. 2. NIR 검량식 작성에 이용된 144점의 선발자원이 가지는 단백질함량의 범위는 $6.5{\sim}9.5%$였으며, 134점의 선발자원이 가지는 아밀로스함량의 범위는 $18.1{\sim}21.7%$이었다. 3. 단백질함량과 아밀로스함량의 실험치(Lab data)와 NIR 데이터의 모집단 분포의 해석과 상관관계에 관한 통계분석 결과, 단백질함량과 아밀로스함량의 $R^2$(RSQ) 값은 각각 0.786과 0.865로 높게 보였으며, 검량식 표준오차(SEC)는 각각 0.442와 2.078로 유의한 값을 보였고, 또한 검량식 검정 표준오차(SECV)도 각각 0.541과 3.106으로 유의한 값을 보였지만 검증시 상관정도(1-VR)는 0.68과 0.70로 검량식 작성시보다 낮은 유의성을 보였다.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제31권1호
• /
• pp.12-24
• /
• 2015

Rice Blast is the most devastating disease causing major yield losses in every year worldwide. It had been proved that using resistant rice varieties would be the most effective way to control this disease. Molecular screening and genetic diversities of major rice blast resistance genes were determined in 192 rice germplasm accessions using simple sequence repeat (SSR) markers. The genetic frequencies of the 10 major rice blast resistance genes varied from 19.79% to 54.69%. Seven accessions IC337593, IC346002, IC346004, IC346813, IC356117, IC356422 and IC383441 had maximum eight blast resistance gene, while FR13B, Hourakani, Kala Rata 1-24, Lemont, Brown Gora, IR87756-20-2-2-3, IC282418, IC356419, PKSLGR-1 and PKSLGR-39 had seven blast resistance genes. Twenty accessions possessed six genes, 36 accessions had five genes, 41 accessions had four genes, 38 accessions had three genes, 26 accessions had two genes, 13 accessions had single R gene and only one accession IC438644 does not possess any one blast resistant gene. Out of 192 accessions only 17 accessions harboured 7 to 8 blast resistance genes.