감귤에서 대목에 의한 과실 품질 특성의 변화

오은의(Oh, Eun-Ui),김호방(Kim, Ho-Bang),송관정(Song, Kwan-Jeong) 제주학회 2021 濟州島硏究 Vol.56 No.-

우리나라의 감귤산업에서 최근 개발된 새로운 품종들에 적합한 대목의 이용을 촉진 하고자 대목의 역할과 기능에 대해 고찰하였다. 본고에서는 대목의 역할과 중요성, 국내는 물론 세계적으로 이용되고 있는 대목의 종류와 특성, 대목에 의한 접수 품종의 과실 품질 특성의 변화와 생리적 기작에 대해 제시하였다. 대목은 품종의 토양 적응성, 바이러스 저항성 및 왜화성의 역할은 물론 과실 품질에도 영향을 주기 때문에 중요하 다. 그러므로 지역의 특성에 따라 이용하는 대목의 종류가 달라지며, 우리나라는 거의 대부분 탱자를 이용하고 있다. 최근 다양한 신품종들이 개발됨에 따라, 품종의 특성 발현을 최적화할 수 있는 대목 개발이 요구되고 있다. 특히 과실 경쟁력의 핵심 요인인 당도, 산도, 크기, 색발현, 기능성 성분 등의 특성이 대목에 따라 달라질 수 있다. 이는 대목의 발현 유전자 산물들이 접목부를 건너 이동하여 품종의 유전자 발현을 변화시키 고, 과실 품질의 변화로 이어지게 된다. 향후 대목의 기능에 대한 이해가 확산되어 품종에 적합한 대목의 선발 및 이용으로 감귤산업의 경쟁력 제고로 이어질 수 있기를 기대한다. The review on the role and function of rootstocks was conducted with an aims to encourage the use of rootstocks proper to new scion cultivars developed recently in Korean citrus industry. This paper represented a role and importance of rootstocks, the kind and characteristics of rootstocks used worldwide as well as nationally, and the changes of scion fruit quality and physiological mechanism affected by rootstocks. The rootstock is important due to attributes affecting not only scion tree adaptation to soils, tolerance to virus infection, and dwarfness, but also the fruit quality of scion trees. Therefore, the different kind of rootstocks is selected for cultivation environment and trifoliate orange is mostly used in Korea. The release of new scion cultivars has been recently increased, which needs for introducing rootstocks suitable to optimize scion tree performance. Specially, major factors such as soluble solids, acidity, fruit size, pulp pigmentation, bioactive components, etc. for determining fruit competitiveness might be different from those of rootstocks being used. Some transcripts and metabolites of rootstock are transported across grafting site to change the gene expression and fruit quality of scion trees. The review could contribute to improve the competitiveness of citrus industry through promoting the selection and use of suitable rootstocks based on a full understanding on the functions of rootstock.

동질 사배체 탱자에서 염색체 배가와 수체 표현형의 변이

오은의(Eun Ui Oh),채치원(Chi-Won Chae),김샛별(Sat-Byul Kim),Jian Liang Lu,윤수현(Su-Hyun Yun),고상욱(Sang-Wook Koh),송관정(Kwan Jeong Song) 한국원예학회 2014 원예과학기술지 Vol.32 No.3

이배체 탱자로부터 자연적으로 발생한 동질 사배체 탱자의 수체 형질 관련 표현형 및 유전체 메틸화 변이 정도를 분석하여 후성 유전의 하나인 유전체 메틸화가 동질 사배체의 표현형 변이의 요인으로 작용할 수 있음을 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 이배체 탱자에서 유래된 14주의 사배체 탱자로부터 염색체를 분석하여 이수성이 없는 2n = 4X = 36 식물체로 확인하였다. CMA 핵형 분석 결과 염색체가 배가된 동질 사배체임을 확인할 수 있었다. 동질 사배체에서 수고, 수폭, 원가지 수, 원가지 길이, 분지 각도, 마디 길이, 잎의 특성 등 동질 사배체 수체 표현형에 있어서 상당한 변이가 나타남을 확인하였다. 또한 동질 사배체 광합성률에는 큰 차이는 없었지만, SPAD 값에 의한 엽록소 지수에 있어서도 표현형이 다양하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 그 외에도 기공 밀도와 공변 세포 길이에 있어서 광범위하게 변이가 관찰되는 것을 알 수 있었다. Global cytosine DNA 메틸화를 분석한 결과 개체 간 메틸화 정도에 차이가 존재함을 알 수 있었다. 동질 사배체 탱자 14주의 절반이 이배체 탱자의 메틸화와 비교하였을 때 2배 이상으로 나타난 것을 확인하였다. 본 연구 결과 동질 사배체에서 나타나는 수체형질 변이가 gene redundency를 줄이기 위한 global cytosine DNA 메틸화와 관계될 수 있음을 확인하였다. The study was conducted to investigate the possibility that epigenetic DNA methylation causes tree phenotypic variation in autotetraploids through evaluating the phenotypic variation and DNA methylation in autotetraploids occurred spontaneously from diploid trifoliate orange. Chromosome analysis confirmed that fourteen trifoliate orange trees of selected by flow cytometry were tetraploids (2n = 4X = 36) without any aneuploids. Chromomycin A3 staining determined that these trees were all autotetraploid with doubled chromosome set. Tree phenotypes, such as tree height and width, branching number, length, and angle, internode length, and leaf characteristics, varied in the autotetraploids. Chlorophyll indices were diverse in the autotetraploids, but photosynthetic rates were not significantly different. In addition, a wide range of variation was observed in stomatal density and guard cell length. Analysis of global cytosine DNA methylation showed that there was a variation of the methylation level in autotetraploids. More than half of 14 autotetraploids had at least 2 times higher methylation level than diploid trifoliate orange. The results indicate that tree phenotypic variation in autotetraploids might be related to global DNA methylation for reducing gene redundancy.

참다래 품종에 따른 과실의 생육 특성과 자당 대사 효소 활성의 비교

강형호(Hyeong Ho Kang),오은의(Eun Ui Oh),이경욱(Kyeong Uk Lee),곽용범(Yong-Bum Kwack),이목희(Mock Hee Lee),송관정(Kwan Jeong Song) 한국원예학회 2021 원예과학기술지 Vol.39 No.2

본 연구는 제주지역에서 재배되고 있는 참다래 품종의 과실 생육과 자당 대사에 관여하는 효소 활성과의 관계를 살펴보고자 수행되었다. 골드키위 계통의 ‘한라골드’, ‘스위트골드’ 및 ‘골드원’과 그린키위 계통의 ‘감록’ 품종을 이용하여 수행하였다. 과실 비대는 생육기 초반에 급격히 증가하고, 건물율은 수확기까지 지속적으로 증가하였다. 전분의 함량은 만개 후 140일까지 계속 증가하여 170일까지 높게 유지되었으며, 이후 급격히 감소하였다. 가용성 당은 만개 후 120일까지 낮은 수준을 보였으나, 이후 수확기까지 급격하게 증가하였다. 자당 분해의 sucrose synthase(SS)와 acid invertase의 활성은 품종에 따라 약간의 차이는 있으나 만개 후 120–140일까지 점진적으로 감소하였으며, neutral invertase의 활성은 과실 발육 기간 동안 거의 일정하게 낮은 수준을 유지하였다. Sucrose phosphate synthase와 SS의 자당 합성의 활성은 각각 만개 후 140일 및 120일까지 낮은 수준에 머물렀으나 이후 점차 증가하였다. 본 연구 결과 만개 후 100–120일이 자당 대사 효소 활성의 변화와 더불어 과중 및 가용성 당 함량의 증가 양상이 변화하는 전환점이 됨을 확인할 수 있었다. The study was conducted to examine the relationship between fruit development and sucrose metabolizing enzyme activities in the fruit of some kiwifruit cultivars grown in Jeju, Korea. The fruit characteristics and sucrose metabolizing enzyme activities were evaluated during fruit development in yellow-fleshed cv. ‘Halla Gold’, ‘Sweet Gold’ and ‘Goldone’ and green-fleshed cv. ‘Garmrok’. Fruits were enlarged rapidly at the early stage of fruit development and dry matter showed a gradual increase by harvesting time. Starch content continued to increase by about 140 DAA, was maintained by 170 DAA, and thereafter decreased drastically. The level of soluble sugar was low by 120 DAA and then increased rapidly by harvesting time. The sucrose degradation activities of sucrose synthase (SS) and acid invertase decreased gradually by 120-140 DAA with a small difference depending on cultivars, but those of neutral invertase remained constantly low during fruit development. The sucrose synthesizing activities of sucrose phosphate synthase and SS maintained low levels of 140 and 100 DAA, respectively and then increased gradually. The results indicate that 100-120 DAA is a turning point in a changing pattern of fruit weight and soluble sugar content that combined with a change in sucrose metabolizing enzyme activities.

‘미니향’ 감귤의 대목 종류에 따른 생육 및 과실품질 특성 비교

홍하림(Ha Rim Hong),오은의(Eun Ui OH),김주영(Ju Young Kim),한승갑(Seung Gap Han),윤수현(Su Hyun Yun),송관정(Kwan Jeong Song) 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.5

제주지역 차나무(Camellia sinensis L.) 품종 및 차기에 따른 신초 부위별 무기성분 특성변화

송인관(In Kwan Song),오은의(Eun Ui Oh),김샛별(Sat Byul Kim),윤정희(Jeong Hee Yoon),박재권(Jae Kwon Park),강성근(Sung geun Kang),송관정(Kwan Jeong Song) 한국차학회 2011 한국차학회지 Vol.17 No.3

제주지역 환경조건에서의 품종 및 차기별 신초부위에 따른 무기성분 변화를 분석하였다. 조생종 사에미도리, 중생종 야부기다 및 만생종 후.의 3개 품종에 대해 1번차, 2번차 및 3번차 시기에 심, 상위 1엽, 2엽, 3엽, 4엽, 5엽 및 줄기로 구분하여 조사하였다. 신초의 다량원소 함량은 T-N>K>Mg>Ca>Na 순이었고, 미량원소 함량은 Mn>Fe>Zn>Cu 순이었다. 품종간 차이는 T-N와 Mn에서 1번차기에 뚜렷하게 나타났고, 다른 차기와 성분 함량에 있어서는 거의 나타나지 않았다. 하위엽 일수록 함량이 뚜렷하게 낮아지는 성분은 T-N과 Zn이었으며, Ca는 뚜렷하게 증가하는 경향을 나타냈다. 나머지 성분은 엽위에 따른 차이가 거의 없는 편이었다. 차기에 따라서는 Fe, Mn 및 Na가 뚜렷한 함량 변화를 나타내었다. 그러므로 본 연구결과 품종, 차기 및 엽위에 따른 무기성분의 함량이 달라질 수 있어, 찻잎 수확시기 및 품질 결정시 이들 요인들을 고려해야 함을 제시하였다. The study was conducted to evaluate the changes of inorganic components in different shoot parts at different tea cultivars and plucking seasons in Jeju, Korea. The new growing shoots were plucked from ‘Saemidori’, early-maturing, ‘Yabukita’, mid-maturing, and ‘Hushun’, late-maturing at each plucking season and separated into seven parts with a bud, 1st leaf, 2nd leaf, 3rd leaf, 4th leaf, 5th leaf, and stem for analyzing inorganic elements. T-N content was the highest in macro elements, followed with K, Mg, Ca, and Na and Mn content was the highest in micro elements, followed with Fe, Zn, and Cu in order. There were significant and distinct differences in T-N and Mn contents just at the first plucking season in different cultivars, while little in the other elements at the other plucking seasons. T-N and Zn contents definitely decreased, while Ca content increased at lower parts. The others were hardly changed at different shoot parts. The content of Fe, Mn and Na was definitely differed at different plucking seasons. The results indicated that some inorganic element contents were affected by different cultivars, plucking seasons, and shoot parts and some inorganic elements might be major factors determining plucking time and tea quality.

제주 차나무 품종의 찻잎 위조 시간에 따른 아미노산과 카테킨 함량의 변화

강지형(Jee Hyung Kang),오은의(Eun Ui Oh),이성문(Seong Moon Lee),송관정(Kwan Jeong Song) 제주학회 2021 제주학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2

일본 차나무 품종의 찻잎 위조 시간에 따른 아미노산과 카테킨 함량의 변화

강지형(Jee-Hyung Kang),오은의(Eun Ui Oh),이성문(Seong-Mun Lee),송관정(Kwan Jeong Song) 한국차학회 2021 한국차학회지 Vol.27 No.4

본 연구는 찻잎의 위조과정에서 수분함량 및 주요 성분들의 함량의 변화를 분석하여 발효차 제다과정의 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 제주에서 많이 재배되고 있는 일본 품종 야부기타(Yabukita)와 후??(Fushun)을이용하였으며, 1아3-4엽으로 채엽한 1번차를 대상으로 채반과 선반을 이용한 실내 자연위조 방식으로 30시간까지위조시간을 설정하고 6시간마다 수분 및 주요 성분을 분석하였다. 찻잎의 수분함량은 채엽 후 77.2% 내외이었으며, 위조시간이 경과함에 점차 감소하였으며, 위조 30시간 후 59.7-63.6% 내외가 되었다. 총 아미노산과 카페인의함량은 각각 채엽 후 2.8-6.7% 및 1.7-2.0%에서 위조 30시간 후 4.2-8.1% 및 1.9-2.2%로 증가하였다. 개별 아미노산분석에서는 테아닌, 아스파라트산, 아르기닌, 세린, 글루타민산, 및 메티오닌이 주요 성분으로 나타났으며 테아닌과 아스파르트산, 아르기닌은 감소하였지만 나머지 아미노산들은 유의적으로 증가하는 경향이었다. 총 폴리페놀과 단백질의 함량은 뚜렷한 변화를 보이지 않았다. 대부분의 카테킨 함량은 감소하는 경향을 보였으나, 유의성은없었다. 본 연구결과 찻잎의 수분함량을 고려할 때 실내 자연위조의 경우 24시간 내외가 요구되며, 위조과정에서아미노산과 카페인은 민감하게 반응하여 함량 변화가 큰 편이었으나, 폴리페놀, 카테킨 및 단백질의 함량 변화는매우 적은 편이었으며, 이들 반응의 정도에 있어서도 품종 간의 차이가 있는 것으로 나타났다. This study was conducted to analyze changes of moisture and major component contents in plucked tea leaves at different withering times. In particular, the analysis aimed to collect preliminary data utilized in the manufacturing of oxidation teas such as black tea. ‘Yabukita’ and ‘Fushun’ of Japanese tea cultivars, widely cultivated in Jeju and were released by the Jeju Special Self-Governing Province, were used. The first flush was plucked in three or four, and a bud was withered by 30 hours on perforated plastic trays and shelves using the indoor natural withering method. Simultaneously, the contents of moisture and major components in tea leaves were analyzed every 6 hours. The moisture content of tea leaves was gradually decreased from 77.2% after plucking to 59.7-63.6% after withering for 30 hours. The content of total amino acids and caffeine was increased from 2.8-6.7% and 1.7-2.0% after plucking to 4.2-8.1% and 1.9-2.2% after withering for 30 hours, respectively. Theanine, aspartic acid, serine, glutamic acid, methionine, and arginine were major amino acids. The contents of theanine, aspartic acid, and arginine were decreased, whereas the other amino acids tended to be significantly increased. Total polyphenol and protein contents did not show any distinctive changes. The contents of most catechins tended to decrease, but there was no significance. The study indicated that indoor natural withering requires around 24 hours based on moisture content, and amino acids and caffeine are components with large changes from the sensitive response. Polyphenols, catechin, and protein are components with a very small change in content during withering, and this withering response might be different from that of cultivars.

차나무에서 RNA 서열분석에 의한 SSR 표지 탐색 및 기초 유전자 지도 작성

김주영(Ju Young Kim),오은의(Eun Ui Oh),이소진(So Jin Lee),문두경(Doo Gyung Moon),김호방(Ho Bang Kim),송관정(Kwan Jung Song) 한국차학회 2021 한국차학회지 Vol.27 No.3

본 연구는 국내 차나무 ‘금설’ 품종과 아샘 계통 ‘Ai37’ 간의 교배 분리집단에서 유전 분석을 위한 RNAseq SSR 탐색하고 기초 유전자 지도 작성을 통하여 분자표지 이용 선발 체계를 확립코자 수행되었다. 아샘 계통 ‘Ai 37’의 꽃과 신초로부터 전사체의 서열을 분석하고 ‘금설’의 전사체 분석 서열과 비교하여 1,800개의 다형성 SSR를 탐색하고 226개의 SSR primers를 제작하였다. 양친과 6개의 교배실생에 대해 다형성 여부를 검정하여 96개 primers를 선발하였다. 이를 양친과 66개체의 F1 집단에 확대 적용한 결과, SSR 표지의 명확한 분리를 확인할 수 있는 primers는 최종 87개로 나타났다. 이들 SSR 증폭 및 유전자형의 분리 결과를 JoinMap 4.0 프로그램을 사용하여 연관분석을 수행하고, MapChat 2.32 프로그램으로 기초 유전자 지도를 작성하였다. 기초 유전자 지도는 총 14개의 SSR 표지에 의한 5개 연관군으로 구성되었으며, 전체 유전적 거리는 167.0 cM이고, 표지 사이의 평균 거리는 11.9 cM이었다. 유전자 지도에 위치하는 SSR 표지의 대립 유전자의 수는 1~4개였고, 표지 당 평균 2.4개의 대립유전자형을 나타내었다. 본 연구결과, RNA-seq 기반의 SSR 표지개발 및 유전분석은 RNA pool의 조성, 양친의 유전적 유사성 및 분리집단의 규모에 따라 영향받게 되며, 향후 포화도를 높이기 위한 전략과 추가적인 연구가 필요함을 확인할 수 있었다. This study was conducted to establish a system of molecular marker-assisted selection through exploring RNAseq SSRs and constructing a preliminary linkage map for genetic analysis using the segregation population crossed between Chinese type, ‘Keumsull’ and Assamese type, ‘Ai37’. First, transcripts of flowers and young shoots collected from ‘Ai37’ were sequenced and compared to the transcript sequences of ‘Keumsull’. Then, 1,800 SSR motifs were mined, and 226 SSR primers were designed. These primers were validated for the presence of polymorphism with two parents and six progenies together, and then 96 primers were selected. After extensively applying to two parents and 66 hybrids of the F1 population, 87 primers showing apparent recognition for segregation of SSR markers were finally selected. Linkage analysis for SSR amplification and genotype segregation was performed using the JoinMap 4.0 program, and then a preliminary genetic map was constructed using MapChat 2.32 program. The preliminary genetic map consisted of 5 linkage groups with 14 SSR markers and had a total genetic distance of 167.0 cM with an average distance between the markers of 11.9 cM. The number of loci for the SSR markers located on the genetic map was 2 to 5 consisting of 1 to 4 alleles in a locus, and an average of 2 alleles per locus was identified. The results indicated that the development of RNAseq-based SSR markers and genetic analysis might be affected by the composition of RNA pool, parent genetic similarity, and segregation population size. A strategy for improving saturation and further studies are required in the future.

SSR 마커를 이용한 차나무 품종의 판별

김주영(Ju Young Kim),오은의(Eun Ui Oh),이소진(So Jin Lee),문두경(Doo Gyung Moon),김호방(Ho Bang Kim),송관정(Kwan Jung Song) 한국차학회 2020 한국차학회지 Vol.26 No.4

본 연구는 SSR 마커를 이용하여 차나무에 대한 효율적인 품종 판별 체계를 확립하고 품종 간 유전적 관계를 바탕으로 교배육종의 기초자료로 활용하기 위하여 수행하였다. 국내 육성 10개 품종과 일본 품종 6개 및아샘 대엽 계통의 1개 등 총 17개 품종을 대상으로 차나무에서 다형성이 보고된 45개 SSR primer를 사용하여PCR을 수행하였다. 45개 SSR primer 중 PCR 증폭이 뚜렷하고 다형성이 분명하게 나타나는 23개를 선발하였다. PowerMarker V 3.25로 분석한 결과 유전자 수는 평균 2.5개, 유전자의 다양성은 평균 0.40, PIC 값은 평균 0.339, 유전적 거리는 0.11~0.59를 각각 나타내어 중간 수준의 다형성을 보였다. MEGA V 5.05로 유연관계를 분석한결과 품종들은 3개의 그룹으로 구분되었다. 그룹Ⅰ은 국내 품종 일부와 일본 품종이 포함되었으며 한국 품종과일본 품종 간 유전적 연관성이 높게 나타났다. 그룹Ⅱ는 유엽에서 붉은색을 나타내는 국내 품종과 Ai 37을 포함하고 있었다. 그룹Ⅲ은 제주에서 육성된 품종들로만 구성되었으며 다른 국내 육성 품종들과 기원 및 유래가 비슷하다고 알려진 것과는 차이가 있었다. SSR primer 45개로부터 선발된 23개 중 TM 068, MSG 0206, MSG 0699, KF 0643 등 단지 4개만을 사용하여 차나무 17개 품종을 모두 판별할 수 있었다. 본 연구 결과, 다양한 차나무의품종 판별에 이들 SSR primer들이 효율적으로 이용될 수 있음을 보여주었다. This study was conducted to establish an efficient cultivar discrimination system for tea plants by using SSR markers for use as basic data for crossbreeding based on the genetic relationships between cultivars. PCR was performed using 45 SSR primers with polymorphisms reported in tea plants, for a total of 17 cultivars, including 10 domestic cultivars, six Japanese cultivars, and one Assam cultivar. From among the 45 SSR primers, 23 were selected based on distinct amplification and clear polymorphism. Mean values in the number of alleles, gene diversity, PIC value, and genetic distance (analyzed with PowerMarker V 3.25) were 2.5, 0.40, 0.339, and 0.11–0.59, respectively, which shows an intermediate level of polymorphism. As a result of analyzing the genetic relationships with MEGA V 5.05, the cultivars of tea plants were divided into three groups. Group I includes some domestic and Japanese cultivars, and there is a high genetic association between Korean and Japanese cultivars. Group II includes domestic cultivars showing red color in the leaves and Ai 37. Group III consists of only cultivars grown in Jeju, which deviates from the perception that all domestic cultivars have similar origins. Of the 23 SSR primers selected from the original 45, by using only four (TM 068, MSG 0206, MSG 0699, and KF 0643), all 17 cultivars of tea plants can be identified. This study shows that these SSR primers can be used effectively to identify the cultivars of various tea plants.

제주지역 차나무(Camellia sinensis L.) 품종별 차기와 생육단계에 따른 품질특성 변화

송인관(In Kwan Song),오은의(Eun Ui Oh),김봉찬(Bong Chan Kim),김권수(Kean Soo Kim),윤정희(Jeong Hee Yoon),김찬식(Chan-Shick Kim),송관정(Kwan Jeong Song) 한국차학회 2011 한국차학회지 Vol.17 No.1

This study was conducted to evaluate tea quality in some cultivars at different tea seasons and shoot growth stages in Jeju, Korea. Tea quality components from three cultivars of Saemidori (early maturing), Yabukita (middle maturing), and Hushun (late maturing) were determined by NIR analysis at three tea seasons from 1st to 3rd crop with five growth stages from one and a bud to five and a bud. Changes in total free amino acid and threonine contents showed similar tendencies, and these contents were the highest at the 1st crop and decreased gradually with growth stages. Total cathechin content was the lowest at the 1st crop and declined with growth stages. Caffeine content was similar at the 1st and 3rd crops and showed a tendency of gradual decrease with growth stages. Tannin content was slightly different among the three tea seasons and decreased with growth stages. Vitamin C content was the highest and increased with growth stages at the 1st crop, whereas it was similar at all growth stages of the 2nd and 3rd crops. There were no differences in crude fiber content between the different tea seasons, whereas it increased gradually with growth stages. Cultivars showed significant differences in contents of these components with different tea seasons and shoot growth stages. The results indicate that tea seasons, shoot growth stages, and cultivars could be major factors affecting tea quality.