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Comparative Pathogenicity of Fusarium graminearum Isolates from Wheat Kernels in Korea

  • Shin, Sanghyun;Son, Jae-Han;Park, Jong-Chul;Kim, Kyeong-Hoon;Yoon, Young-mi;Cheong, Young-Keun;Kim, Kyong-Ho;Hyun, Jong-Nae;Park, Chul Soo;Dill-Macky, Ruth;Kang, Chon-Sik
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제34권5호
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    • pp.347-355
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    • 2018
  • Fusarium head blight (FHB) caused by Fusarium species is a major disease of wheat and barley around the world. FHB causes yield reductions and contamination of grains with trichothecene mycotoxins including; nivalenol (NIV), deoxynivalenol (DON), 3-acetyldeoxynivalenol (3-ADON), and 15-acetyldeoxynivalenol (15-ADON). The objectives of this study were to identify strains of F. graminearum isolated in Korea from 2012-harvested wheat grain and to test the pathogenicity of these NIV- and DON-producing isolates. Three hundred and four samples of wheat grain, harvested in 2012 in Chungnam, Chungbuk, Gyeongnam, Jeonbuk, Jeonnam, and Gangwon provinces were collected. We recovered 44 isolates from the 304 samples, based on the PCR amplification of internal transcribed spacer (ITS) rRNA region and sequencing. Our findings indicate that F. asiaticum was the predominant (95% of all isolates) species in Korea. We recovered both F. asiaticum and F. graminearum from samples collected in Chungnam province. Of the 44 isolates recovered, 36 isolates had a NIV genotype while 8 isolates belonged to the DON genotype (3-ADON and 15-ADON). In order to characterize the pathogenicity of the strains collected, disease severity was assessed visually on various greenhouse-grown wheat cultivars inoculated using both NIV- and DON-producing isolates. Our results suggest that Korean F. graminearum isolates from wheat belong to F. asiaticum producing NIV, and both F. graminearum and F. asiaticum are not significantly different on virulence in wheat cultivars.

담자균 발효 곡물을 이용한 즙장의 제조와 관능적 특성 (Manufacturing and Sensory Characteristics of Jupjang Using Grains Fermented by Basidiomycetes)

  • 정인창
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제22권3호통권93호
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    • pp.337-345
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    • 2006
  • 영지버섯, 장수버섯, 상황버섯을 곡물에서 배양하는 고체재료 발효방법을 개발하였으며, 발효된 곡물을 이용하여 즙장을 제조하고 관능검사를 실시함으로써 기능성식품으로서의 이용 가능성을 검토하였다. 담자균의 고체재료 배양을 위하여 사용된 곡물의 특성을 조사한 결과, 냉침시간에 따른 곡물의 수분함량 변화는 메주콩이 10시간, 보리는 6시간, 율무가 4시간, 밀이 12시간만에 최대수화 시간에 도달하였으나 최종 수분함량이 $30{\sim}48\;%$로서 버섯 균사체가 생장하기에는 부족한 수분함량을 보였다. 담자균사체의 대량배양 조건실험을 실시한 결과, 냉침에 의해 최대수화에 도달한 곡물을 배양용기에 담고, 액체배양 후 균질화한 담자 균사체를 곡물에 접종함으로써 접종초기 짧은 시간에 균사가 완전히 활착되도록 할 수 있었다. 또한 균사 배양중기에 멸균 증류수를 첨가함으로써 균사의 활력을 유지시킬 수 있었다. 곡물에 배양된 담자균의 균사체량을 나타내는 glucosamine의 함량은 장수버섯과 상황버섯이 배양된 율무에서 특히 높은 함량을 나타내었고 영지버섯이 배양된 곡물의 경우는 밀에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 담자균사체에 의해 발효된 곡물을 이용하여 즙장을 제조하고 관능검사를 실시한 결과, 영지버섯 균사체가 배양된 곡물이 가장 우수하였는데, 그 중 콩에 율무를 혼합한 시료가 가장 우수한 것으로 나타났으며, 숙성기간이 길어짐에 따라 전반적으로 기호도가 약간씩 상승하였다.

한국산(韓國産) 주요작물(主要作物)의 종자전염성(種子傳染性) 진균(眞菌)에 관(關)한 조사(調査) (Survey on Seed-borne Fungi in Some Important Crops of Korea)

  • 유승헌;박종성
    • 농업과학연구
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    • 제9권1호
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    • pp.275-283
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    • 1982
  • 우리나라 주요작물(主要作物)의 종자전염균(種子傳染菌)에 대(對)한 기초자료(基礎資料)를 얻기 위하여 벼, 콩, 보리, 참깨와 시판중(市販中)인 12종(種)의 주요채소류(主要菜蔬類)에서 모두 144개(個)의 종자시료(種子試料)를 수집(收集)하여 종자건전검사(種子健全檢査)를 하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. (1) 벼, 콩, 보리, 종자(種子)에서는 각각(各各) 18종(種), 15(種), 7(種)의 진균(眞菌)이 검출(檢出)되었다. 벼의 변색종자(變色種子)에서는 Epicoccum purpurascens, Pyricularia oryzae, Trichoconiella padwickii가 많이 검출(檢出)되었고, 콩종자(種子)에서는 탄저병균(炭疽病菌)인 Macrophomina phaseolina가 우리나라의 콩에서는 처음으로 검출(檢出)되었다. (2) 참깨종자(種子)에서는 12종(種)의 진균(眞菌)이 검출(檢出)되었으며 그 중(中) Alternaria속(屬)과 Corynespora cassiicola가 많이 검출(檢出)되었다. (3) 12종(種)의 시판(市販) 채소종자(菜蔬種子)에서는 모두 21종(種)의 진균(眞菌)이 검출(檢出)되었는데 특(特)히 Alternaria속(屬), Colletotrichum속(屬)과 Fusarium속(屬)이 많이 검출(檢出)되었다. 공시(供試)한 시판(市販) 채소종자(菜蔬種子)의 시료중(試料中)에는 각종(各種) 병원균(病原菌)에 심(甚)하게 오염(汚染)되어 낮은 발아율(發芽率)과 유묘감염(幼苗感染)을 일으키는 것이 있었다.

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"임원십육지"의 곡물 조리가공(밥.죽)에 관한 문헌 비교 연구(I) (A Comparative Study on the Literature of the Cooking Product of Grain(Rice, Gruel) in Imwonshibyukji(I))

  • 김귀영;이춘자;박혜원
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.360-378
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    • 1998
  • Imwonshibyukji was a copying manuscript written around 1825, the 27th year of king Soonjo of the Josun Dynasty. It was a massive home encyclopedia of total 52 books and 100 volumes. The unpublished 'Jeongjoji' of its 17-20th volumes analyzed the cooking methods on the steamed rice and gruel and studied the degree of their usefulness and medical values in the light of the cooking process science. The cooking method on the steamed rice was composed of 14 items, and the general introduction outlined 6 kinds of the rice. These were all quoted from Chinese literatures. The 11 items present the methods on the general production of the rice, 2 on the cooking process, and 1 on the preservation. The main material of the rice was rice, and others were naked barley, prosomillet, foxtail millet, glutinous millet, etc. , and the secondary materials were glutinous rice, small red bean, black soybean, potato, bamboo seed, jujube, taro, gaertner, chestnut powder, persimmon power, julib(Zizania caduciflora), mangcho(Erigeron canadensis), namchok(Nandina domestica), licorice root, nitrous, peach, palmicha(schizandra, jinseng, cheonmoondong(Asparagus), and honey are mixed), etc. The literatures quoted in the rice were all 33, in which 23 were Chinese (69.7%) and 10 were Korean (30.3%). In the case of gruel, the cooking methods on the general gruel were described in 41 items, and on the gruel for a medical treatment were in 48 items, in which there was not a cooking method on the gruel but only its medical values were presented. The materials used for the general gruel were approximately 60 kinds: rice, glutinous rice, munbean, job's tears, rye, soybean, black sesame seed, antler of cervidae, chicken, crucian carp, and various medical materials, etc. The gruel was mainly used for protection and medical treatment, and partly for food for hungry people. The literatures quoted in the gruel were total 57, in which 26 were Korean(45.6%), and 31 were Chinese (54.4%). It can be their characteristics that Almost all of the Chinese literatures on the methods of the steamed rice and gruel do not exist.

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유기농자재의 탄소배출량 산정을 위한 전과정평가(LCA) -패화석, 팽연왕겨, 보르도액을 중심으로- (LIfe Cycle Assessment(LCA) for Calculation of the Carbon Emission Amount of Organic Farming Material -With Oyster-shell, Expanded Rice Hull, Bordeaux Mixture Liquid-)

  • 윤성이;양동욱
    • 한국유기농업학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.475-490
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    • 2012
  • Since 1997, Korean Ministry of Knowledge Economy and Ministry of Environment have established data on some 400 basic raw and subsidiary materials and process like energy, petro-chemical, steel, cement, glass, paper, construction materials, transportation, recycling and disposal etc by initiating establishment of LCI database. Regarding agriculture, Rural Development Administration has conducted establishment of LCI database for major farm products like rice, barley, beans, cabbage and radish etc from 2009, and released that they would establish LCI database for 50 items until 2020 later on. The domestic LCI database for seeds, seedling, agrochemical, inorganic, fertilizer and organic fertilizer etc is only at initial stage of establishment, so overseas LCI databases are brought and being used. However, since the domestic and overseas natural environments differ, they fall behind in reliability. Therefore, this study has the purpose to select organic farming materials, survey the production process for various types of organic farming materials and establish LCI database for the effects of greenhouse gas emitted by each crop during the process. As for selecting methods, in this study organic farming materials were selected in the method of direct observation of material and bottom-up method a survey method with focus on the organic farming materials admitted into rice production. For the basic unit of carbon emission amount by the production of 1kg of organic farming material, the software PASS 4.1.1 developed by Korea Accreditation Board under Ministry of Knowledge Economy was used. The study had the goal to ultimately provide basic unit to calculate carbon emission amount in executing many institutions like goal management system and carbon performance display system etc in agricultural sector to be conducted later on. As a result, emission basic units per 1kg of production were calculated to be 0.04968kg-$CO_2$ for oystershells, 0.004692kg-$CO_2$ for expanded rice hull, and 1.029kg-$CO_2$ for bordeaux mixture liquid.

원료곡분의 성상과 압출 조건이 Extruder 내부 온도분포에 미치는 영향 (The Effects of the Type of Cereal Powder and Extruder Operation Conditions on the Barrel Temp.-distribution)

  • 류기형;이철호
    • 한국식품과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.303-309
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    • 1988
  • Extruder 조작조건에 따른 extruder 내부물질의 온도변화는 제품의 물리화학적인 특성에 큰 영향을 미치는 요소이다. 자가발열형 single screw extruder를 사용하여 원료의 종류, 입자크기 수분함량과 같은 사입원료 조건과 사출구의 형태, breaker의 형태등과 같은 extruder의 구조적인 요소 및 냉각방법과 스크류 회전속도와 같은 작동조건을 달리했을 때의 작동초기 단계에서 열발생 속도와 평형상태에서 내부온도 분포를 관찰하였다. 쌀가루, 보리가루, 밀가루, 탈지대두분을 원료로 하여 각각 압출성형했을 때 바렐내부 발열상태를 보면 탈지대두분이 가장 급격한 온도증가를 나타내었으며 쌀가루가 가장 낮게 나타났다. 수분함량이 감소함에 따라 각 부위 온도 및 동력요구량은 증가했고, 입자크기가 작을 수록 표면적이 증가하여 압축부위 온도가 높았다. 스크류 회전속도가 증가함에 따라 각 부위의 온도가 높아졌다. 또한 바렐내부 온도분포가 계량부위>사출구부위>압축 부위 순서로 이루어질 때 extruder 작동상태가 가장 양호하였다.

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고초균에서 His-Pro 반복서열을 갖는 Oligopeptide의 분비 최적화 및 항당뇨 효과 (The Secretion Optimization of Oligopeptide with His-Pro Repeats in Bacillus subtilis and Its Anti-Diabetic Effects)

  • 정선화;최장원
    • KSBB Journal
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    • 제32권1호
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    • pp.71-82
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    • 2017
  • To verify anti-diabetic effect of oligopeptide with His-Pro repeats (mHP peptide), the oligopeptide was first secreted and optimized using the secretion vector, pRBAS with alkaline protease gene promoter and the signal sequence in Bacillus subtilis and directly the anti-diabetic effect of the mHP peptide was investigated in insulinoma cell, RINm5F cell line. The oligopeptide gene was obtained by annealing oligonucleotides with repeated His-Pro sequence and finally was constructed as 18 dipeptides (108 bp and 4.0 kDa) coding gene, named oligopeptide with His-Pro repeats (mHP peptide) to make cyclo(His-Pro) known to be anti-diabetic effects. The region encoding the oligopeptide gene was subcloned into the pRBAS secretion vector (E.coli-Bacillus shuttle vector) after PCR amplification using the designed primers including initiation and termination codons and His tag, named pRBAS-mHP (6.56 kb). To optimize secretion of the oligopeptide, various culture conditions were investigated in Bacillus subtilis LKS. As a result, the secreted oligopeptide was maximally measured (approximately $59.6{\mu}g/mL$) in 3 L batch culture and the highest secretion was achieved at $30^{\circ}C$, PY medium, and carbon sources (particularly barley and glycerol). In the RINm5F cells treated with 2 mM STZ, the oligopeptide treatment (0.1 mg/mL) restored the cell viability (10%) and reduced the nitric oxide (NO) generation (35%) and DNA fragmentation (90%). And also, insulin secretion level was increased to 17% higher than in STZ-treated RINm5F cells. These results suggest that the oligopeptide with His-Pro repeats could be a candidate material for anti-diabetic agent against STZ-induced diabetes.

볏짚에 함유한 생리활성물질 탐색 (Search for Allelopathic Compound in Rice Straw)

  • 이춘우;김용욱;윤의병
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.375-381
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    • 1997
  • 볏단이 있던 곳이나 콤바인 수확한 볏짚이 피복된 곳은 잡초 발생인 생육이 감소하는 현상이 관찰되고 있다. 이는 볏짚에 함유한 allelopathic 물질에 의한 것으로 추정되어 볏짚을 80% 메칠알콜로 추출후 둑새풀로 생물검정, 10종의 표준 유기산이 둑새풀의 생육과 발아에 미치는 영향, 볏짚추출물을 silicagel column 으로 분획후 HPLC, GC/MS로 분석한 결과는 아래와 같았다. 1. HPLC분석에 의하여 볏짚에는 fumaric acid와 4종류의 미확인 유기산이 확인되었다. 2. fumaric acid를 포함한 7종의 유기산은 $10^{-2}$의 농도에서 둑새풀의 생육을 상당히 억제하였고 특히 발아를 100-90% 억제시켰다. 3. 볏짚에 함유한 물질중 억제효과가 가장 큰 것은 GC/MS분석에 의하여 II-4-4Rf 0.5에 함유한 물질로 분자량 253인 치환된 유기산인 신물질로 Octadecanoic acid, 2-oxo-, methyl ester에서 methyl ester가 유리된 물질로 추정되었다.

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이화학적 및 관능적 특성에 의한 고추장의 판별 (Discrimination of Kochujang by Physicochemical and Sensory Characteristics)

  • 김영수;오훈일
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.561-566
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    • 1994
  • 고추장의 유기산 함량, 향기성분의 GC peak area 및 관능검사에 의한 향미강도 측정결과를 통계적으로 분석하여 고추장을 분류하였다. 공시된 고추장은 재래식 51종과 시판 공장산 고추장 10종으로서 재래식 고추장은 순창지역의 찹쌀고추장 20종, 보은지역의 11종의 보리 고추장, 사천 지역의 밀 고추장 20종이었다. 유기산에 대한 정준판별분석을 실시한 결과, 보은 고추장은 다른 종류의 고추장과 쉽게 구분되었고, lactic acid는 고추장의 종류를 판별하는데 기여도가 높은 변수였다. GC peak area에 대한 판별분석법을 수행한 결과 재래식과 공장산 고추장을 4개군으로 분류할 수 있었고 이때 단계적판별 분석법에 의하여 기여도가 높은 변수는 2, 4, 8 및 11번 peak로 나타났다. 8종의 관능적 특성의 강도에 대한 관능검사 결과를 이용하여 정준판별분석을 실시한 바, 공장산 고추장은 재래식 고추장과 구분되어 질 수 있는데 이때 구수한 맛의 강도가 가장 영향력이 있는 변수로 분석되었다.

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애멸구 약충기생봉(Haplogonatopus atratus)에 관한 연구 (I) (Studies on the Nymphal Parasitism, Haplogonatopus atratus Esaki at Hashimoto (Dryinidae) of the Small Brown Planthopper, Laodelphax striatellus Fallen (I))

  • 김정부;김창문;조동진
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.116-118
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    • 1984
  • 본 연구는 애멸구 약충기생봉의 1종인 Haplogatopus atratus(Dryinidae)의 애멸구 약충에 대한 세대별 기생율과 령기별 기생선호성을 조사 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. Haplogonatopus atratus의 애별구 약충에 대한 세대별 기생율은 월동세대가 $19.2\%$, 제 1세대인 맥전에서 $10.8\%$, 제 2세대인 본답에서 $21.5\%$였다. 2. 숙주인 애멸구 약충에 대한 령기별 기생선호성은 1령, 5령 및 성충에는 전혀 기생을 하지 않었으며 2령이 $17.5\%$, 3령이 $78.2\%$, 4령이 $4.2\%$로서 3령이 가장 높은 선호성을 보였다.

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