NIRS 분석 Data에 의한 국내외 육성품종 벼 유전자원의 아밀로스 및단백질 성분에 대한 통계분석

오세종,채병수,이명철,최유미,이수경,고호철,Muhammad,Rauf,현도윤 한국자원식물학회 2018 한국자원식물학회지 Vol.31 No.5

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A statistical analysis for 3651 genetic resources collected from China (1,542), Japan (1,409), Korea (413), and India (287) was conducted using normal distribution, variability index value (VIV), analysis of variation (ANOVA) and Ducan's multiple range test (DMRT) based on a data obtained from NIRS analysis. In normal distribution, the average protein content was 8.0%, whereas waxy type amylose and common rice amylose were found to be 8.7% and 22.7%, respectively. The protein contents ranged from 5.4 to 10.6% at the level of 95%. The waxy amylose and common rice amylose ranged from 5.9 to 11.5%, and from 16.9 to 28.5% at 95% confidence level, respectively. The VIV was 0.59 for protein, 0.64 for low amylose, and 0.81 for high amylose contents. The average amylose contents were 18.85% in Japanese, 19.99% in Korean, 20.27% in Chinese, and 25.46% in Indian resources, while the average protein contents were found to be 7.23% in Korean, 7.73% in Japanese, 8.01% in Chinese, and 8.17% in Indian resources. The ANOVA of amylose and protein content showed significant differences at the level of 0.01. The F-test for amylose content was 158.34, and for protein content 53.95 compared to critical value 3.78. The DMRT of amylose and protein content showed significant difference (p<0.01) between resources of different countries. Japanese resources had the lowest level of amylose contents, whereas, the lowest level of protein content was found in Korean resources compared to other origins. Indian resources showed the highest level of amylose and protein contents. It is recommended these results should be helpful to future breeding experiments. 본 연구는 선행연구에서 개발된 근적외선 분광분석(NIRS) 예측모델을 활용하여 측정된 국내외 육성품종 벼 유전자원의아밀로스 및 단백질 함량 자료를 통계처리 하여 자원의 지리적특성과 함량에 대한 정확한 정보를 제공하기 위해 실시하였다. 정규분포분석 결과 육성품종 벼 자원의 단백질 평균은 8.0%였고, 찰벼 아밀로스 평균은 8.8%였고, 메벼 아밀로스 평균은 22.7% 였다. 전체자원의 95%를 차지하는 자원들의 함량범위는 단백질의 경우 5.4-10.6%, 찰벼 아밀로스는 5.9-11.5%, 메벼 아밀로스는 16.9-28.5%였다. 자원의 다양성지수는 단백질의 경우0.59, 찰벼 아밀로스는 0.81, 메벼 아밀로스는 0.64였다. ANOVA, DMRT 처리 자원 수는 중국 자원의 경우 1,542, 일본은 1,409, 한국은 413, 인도는 287자원이었다. 국가별 아밀로스 평균함량은 일본 자원의 경우 18.85%, 한국 자원은 19.99%, 중국 자원은 20.27%, 인도 자원은 25.46%였다. 단백질 평균함량은 한국 자원의 경우 7.23%, 일본 자원은 7.73%, 중국 자원은 8.01%, 인도자원은 8.17%였다. ANOVA 분석결과 벼 유전자원의 아밀로스및 단백질 함량은 국가별 차이가 있었고 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. DMRT 분석결과 국가별 아밀로스 함량은 일본, 중국과 한국, 인도의 세 집단으로 나눌 수 있었으며 각 집단 간아밀로스 함량차이는 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. 단백질 함량의 경우 한국, 일본, 인도와 중국의 세 집단으로 나눌수 있었으며, 각 집단 간 단백질 함량차이는 1% 유의수준에서차이가 인정되었다. 일본 자원은 가장 낮은 아밀로스 평균함량을 나타냈고, 한국 자원은 가장 낮은 단백질 평균함량을 나타냈다. 이에 비해 인도 자원은 가장 높은 아밀로스와 단백질 평균함량을 나타냈다. 이러한 지리적 분포에 따른 육성품종 벼 자원 간함량 차이는 각 지역별 자원 선호도와 육종 방향이 반영된 결과라고 할 수 있다.

한석산의 자원식물상과 식생

백원기 한국자원식물학회 1996 한국자원식물학회지 Vol.9 No.2

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한석산(1,119.1m)은 동경 $128^{\circ}15'31'$, 북위 $38^{\circ}02'55'$에 위치하며 행정적으로는 강원도 인제군 인제읍 남동쪽에 자리하는 산으로 본 지역에 분포하는 유용자원식물상 및 식생에 관한 조사 결과를 보고하고자 한다. 유용자원식물상을 파악하기 위해 1995년 8월, 10월 그리고 1996년 4월에 사이에 수집하여 분류 동정하였다. 또한 자원식물의 유용도는 각 식물의 용도에 따라 8개 항목으로 나누어 조사하였다. 식생의 특성을 파악하기 위해 Z-M 방식에 의한 식물사회학적조사를 실시하여 군락표를 작성하였다. 본 지역에 자생하는 양치식물 이상의 관속식물자원은 85과 229속 370종 72변종 10품종으로, 총 452분류군이 분포하며, 이는 우리나라 관속식물자원의 10.8%에 해당하는 양치식물계수(PteQ)는 1.34이었다. 자원식물의 유용도는 식용자원이 43.8%, 목초용자원이 38.1%, 약용자원이 33.2%등의 순으로 나타났고 용도를 알지 못하는 자원도 18.6%로 분포하였다. 한국특산식물은 할미밀망, 참꿩의다리, 애기바위솔, 매화말발도리, 터리풀, 풀싸리, 노랑갈퀴, 회양목(재), 산앵도나무, 참배암차즈기, 오동나무(재), 개쑥부쟁이, 고려엉겅퀴, 금강애기나리, 지리대사초 등 15분류군으로 우리나라 특산산물 570종류의 2.6%에 해당한다. 그 외 회귀식물로는 석송, 늦고사리삼, 독활, 구상난풀, 왜솜다리 등이 분포한다. 한석산의 식생은 1군목, 1군단, 2군단으로 분류되었다. 신갈나무아군강(Quercenco - mongolicae Kim 1990) 신갈나무-철쭉군목 (Lindero - Quercion mongolicae Kim 1990) A. 신갈나무-조록싸리군락 (Lespedeza maximowiczii - Quercus mongolica Community) B. 소나무-산거울군락 (Carex humilis v. nana - Pinus densiflora Community) This study was to establish the floristic composition and vegetation of resources vascular plants of Mt. Hansuk(1,119.1m; $128^{\circ}15';31'E,\;38^{\circ}02'55'N$). This work was conducted during the period of 1995. Resources vascular plants were composed of 85 families, 229 genera, 370 species, 72 varieties and 10 formae, totaling 452 taxa. Among the investigated resources plants, 15 taxa(2.6%) were Korean endemic species. The forest were comparatively well conserved by Pteridophyta calculation(Pte-Q), 1.34 Useful resources plants were edible source(43.8%), pasture source(38.1%), medicinal source(33.2%), ornamental source(11.9%) and timber source(4.9%) respectively. The forest vegetion was classified into 1 order, 1 alliances and 2 communities; Rhododendro - Quercetalia mongolicae Kim 1990 Lindero - Quercion mongolicae Kim 1990 A. Lespedeza maximowiczii - Quercus mongolica Community B. Carex humilis v. nana - Pinus densiflora Community

케나프 수집 유전자원의 생태형·생육특성 및 수량과 사료가치 분석

강찬호,유영진,최규환,김효진,신용규,이공준,고도영,송영주,김정곤 한국자원식물학회 2014 한국자원식물학회지 Vol.27 No.5

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In this study, we collected 29 Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) genetic resources from 10 countries to confirm the possibility of the introduction into Korea. The Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) has the broad industrial use like feed and the 5 times more strong CO 2 absorption capacity compared to general plant. So recently it is considered as a good industrial source. We analyzed ecotype, growth and development, yield and feed value of collected resources. They were divided into 3 groups depending on flowering time, early maturing type blooming in early July, mid-late maturing type blooming from end of August to early September and late maturing type blooming in end of October. Early maturing type could get fruitful seed but dropped yield (average 7,895 ㎏/10a) and late maturing type could get high yield (average 12,572 ㎏/10a) but deletion. The other side mid-late maturing type could get yield over a certain level (average 11,207 ㎏/10a) and fruitful seed was ensured. The yields analyzed by resources indicated that K12 (Hongma 300) collected in China, K25 from India, K22 from Russia and K21 (Khonkaen 60) variety from China were more than 13,500 ㎏ per 10a. Feed value of early maturing type had inclined to more better than other types, but like dry digestible matter (DDM) and dry matter intake (DMI) of some late maturing types like K12, K21, K22 which had a high yielding ability were more better than that of early maturing types'. So relative feed value (RFV) which considered comprehensive item for feed value were indicated K21 was 102.5, K12 was 116.2 and K22 was 120.2. ‘Jangdae' the variety developed in Korea which could complement of other types' had a good quality for yield 10,975 ㎏/10a and 12.5% crude protein content and 101.9 of the relative feed value. So we need to be taken power to collection of mid-late maturing types resources. 본 연구에서는 사료자원 등 산업소재 사용분야가 넓고 CO2흡수율이 일반작물의 5배 이상 되는 대표적 환경정화 식물로서국내 활성화 가능성이 커지고 있는 케나프의 국내 도입 가능성을 확인하기 위하여 미국 등 10개국 유래 자원 29종을 수집하고생태형·생육특성·수량과 사료가치 등을 비교 분석하였다. 수집자원은 개화시기에 따라 7월 상순에 개화하는 조생종과 8월 하순에서 9월 상순에 개화하는 중만생종 그리고 10월 하순에 개화하는 만생종으로 나누어졌는데 조생종은 국내 채종이 가능하나韓資植誌 Korean J. Plant Res. 27(5) : 556~566(2014)- 566 -수량이 떨어졌고(평균 7,895 ㎏/10a), 만생종은 수량은 높으나(평균 12,572 ㎏/10a) 국내에서 종자 결실이 되지 않았으며, 중만생종은 일정수준 이상의 수량(평균수량 11,207 ㎏/10a)이 확보되고 종자 결실이 가능하였다. 자원별로는 중국 수집종인K12 (Hongma 300)와 인도 수집종 K25, 러시아 수집종 K22 그리고 중국 수집품종인 K21 (Khon kaen 60)이 10a당 13,500 ㎏이상의 다수성 자원이었다. 수집자원별 사료가치 측정에서는전체적으로 조생종이 우수하였으나 만생종 자원 중 다수성 자원인 K12, K21, K22 등은 가소화건물량(DDM)과 총가소화양분(TDN) 함량도 조생종보다도 높아 사료가치 항목을 종합하여 비교한 상대적 사료가치(RFV)가 K12는 102.5 K21은 116.2, K22는 120.2로 우수 자원으로 평가할 수 있었다. 그리고 우리나라육성 품종인 ‘Jangdae'는 10a당 10,975 ㎏으로 수량과 12.5%의조단백질함량 그리고 101.9의 상대적 사료가치(RFV) 등을 보이고 있어 수량성이 떨어지는 조생종 자원과 국내 종자결실이 불가능한 만생종 자원의 단점을 상호보완 할 수 있는 자원으로 금후에는 이러한 중만생종 자원의 수집과 선발에 좀 더 힘을 기울여야 할 것으로 보인다.

만덕봉 일대의 자원식물상과 식생

박완근 한국자원식물학회 1997 한국자원식물학회지 Vol.10 No.1

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만덕봉(1,035.3m)은 동경 $128^{\circ}$54'24', 북위 $37^{\circ}$36'53'에 위치하며 행정적으로는 강원도 강릉시 강동면, 왕산면 및 옥계면의 경계에 자리하는 산으로 본 지역에 분포하는 유용자원식물상 및 식생에 관한 조사 결과를 보고하고자 한다. 유용자원식물상을 파악 하기 위해 1996년 4월과 9월 사이에 수집하여 분류 동정하였다. 또한 자원식물의 유용도는 각 식물의 용도에 따라 8개 항목으로 나누어 조사하였다. 식생의 특성을 파악하기 위해 Z-M방식에 의한 식물사회학적조사를 실시하여 군락표를 작성하였다. 본 지역에 자생하는 양치식물 이상의 관속식물자원은 97과 298속 406종 70변종 8품종으로, 총 484분류군이 분포하며, 이는 우리나라 관속식물자원의 11.9%에 해당하고 양치식물계수(Pte-Q)는 1.1이었다. 자원식물의 유용도는 식용자원이 46.7%, 목초용자원이 37.2%, 약용자원이 3.5.5% 등의 순으로 나타났고 용도를 알지 못하는 자원도 16.3%로 분포하였다. 한국특산식물은 키버들, 둥근왕팽나무, 누른종덩굴, 요강나물, 할미밀망, 털개살구, 둥근왕팽나무, 누른종덩굴, 요강나물, 할미밀망, 털개살구, 털조록싸리, 노랑갈퀴, 사울제비꽃, 지리강활, 참배암차즈기, 오동나무(재), 청괴불나무, 병꽃나무, 고려엉겅퀴 등 15분류군으로 우리나라 특산식물 570종류의 2.6%에 해당한다. 그 외 회귀식물로는 고비고사리, 애기쐐기풀, 솔나리, 연영초, 꽃창포, 암대극 등이 분포한다. 한석산의 식생은 1군목, 1군단, 1아군단, 4군락으로 분류되었다. 신갈나무-철쭉군목(꽤앵둥개-Quercetalia mongolicae Kim 1990) 신갈나무-생강나무군단(Lindero-Quercion mongolicae Kim 1990) A. 신갈나무 전형하위군락(Typical community) B. 굴참나무-신갈나무군락(Quercus variabilis-Quercus mongolica Community) 졸참나무-작살나무아군단 (Callicarpo-Quercenion serratae Kim 1990) C. 소나무-산거울군락 (Carex humilis v. nana - Pinus densiflora Community) D. 가래나무-가는잎쐐기풀군락 (Juglans mandshurica - Urtica angustifolia Community) This study was to establish the floristic composition and vegetation of resources vascular plants of Mt. Mandukbong(1,035.3 m; $128^{\circ}$54'24'E, $37^{\circ}$36'53'N). This work were investigated during the period of 1996. Resources vascular plants were composed of 97 families, 298 genera, 406 species, 70 varieties and 8 formae, Totaling 484 taxa. Among the investigated resources plants. 15 taxa(2.6%) were Korean endemic species. The forest were comparatively well conservated by Pteridophyta calculation(Pte-Q), 1.1 Useful of resources plants were Edible source(46.7%), Pasture source(37.2%), Medicinal source(35.5%), Ornamental source(12.1%)and Timber source(5.9%) respectively. The forest vegetion was classified into 1 order, 1 alliances, 1 suballiances and 4 communities; Rhododendro - Quercetalia mongolicae Kim 1990 Lindero - Quercion mongolicae Kim 1990 A. Typical community B. Quercus variablilis - Quercus mongolica Community Callicarpo - Quercenion serratae Kim 1990 C. Carex humilis v. nana - Pinus densiflora Community D. Juglans mandshurica - Urtica angustifloia community

계룡산의 자원식물상 연구

도재화,김동갑,김주환,태경환 한국자원식물학회 2005 한국자원식물학회지 Vol.18 No.1

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계룡산(845m)은 전형적인 온대중부에 속하는 신갈나무군락, 소나무군락으로 대표되는 2차식생이 계룡산의 자원식물상 연구 발달한 지역으로 신원사, 갑사, 동학사등의 사찰과 관광단지 조성 후 식생의 보존상태 및 그 영향에 대하여 정밀한 조사가 미비하고, 자원식물의 분포양상 과 유용성에 대하여 조사된 바 없다. 본 연구에서는 계룡산에 자생하는 관속식물을 대상으로 식물상을 조사하여 식생의 보존상태와 귀화식물의 유입상태, 자원식물의 분포와 유용성에 대해 검토하였다. 양치식물 이상의 관속식물을 대상으로 1998년 4 월부터 2002년 10월까지 채집조사한 결과 소산식물은 3아문 4강 34목 100과 357속 584종 1아종 84변종 12품종 3잡종 등 총 684분류군으로 나타났다. 유용 식물자원 중 목초자원(forage source)은 277종류(40.5%), 식용자원(edible source)은 261종류(38.2%),약용자원(medicinal source)은 204종류(29.8%), 원예 자원(ornamental source)은 80종류(11.7%), 목재자원(timber source)은 20종 류 (2.9%), 공 업 용 자 원(industrial raw material source)은 3종류(0.4%)의 기타 잡용자원 28종류(4.0%)로 나타났다. 한국특산식물은 20과 27속 24종 5변종의 총 29종류로 소산식물의 약 4.2%이며, 희귀 및 멸종위기식물은 산작약, 천마의 2종류로 나타났다. 식물구계학적 특정식물 중 Ⅲ·Ⅳ·Ⅴ등급 식물은 12과 15속 14종 1변종의 총15종류로 소산식물의 약 2.2%이며, 또한 귀화식물은 13과 26속 30종 1변종의 총 31분류군으로 우리나 라 전체 귀화식물종 225종류의 13.7%이며, 소산식물의 4.5%로 나타났다. Gyeryongsan(845m) is located at 36˚18'02”- 36˚23'38”in latitude, at 127˚11'60”-127˚17'86”in longitude and on Nonsan City and Gongju City in Chungnam Province.Gyeryongsan shows the typical vegetation patterns including the middle area of temperateregion represented by the secondary forests of Quercus mongolicaand Q. serrata. And wetried to discuss on the distribution and availability of vascular plants including economicalplants. The results of plant collection and their investigation from April in 1998 to Octoberin 2002 are as follows : The vascular plants consist of total 684 taxa; 3 hybrids, 12 forms, 84varieties, 1 subspecies, 584 species, 357 genera, 100 families, 34 orders, 4 classes, 3 subphyla.In this area useful resources plants were 277 taxa(40.5%) forage source, 261 taxa(38.2%)edible source, 204 taxa(29.8%) medicinal source, 80 taxa(11.7%) ornamental source, 20taxa(2.9%) timber source, 3 taxa(0.4%) industrial raw material source respectively. Also,the Korean endemic plants are 29 taxa(4.2% among total 684 taxa); 5 varieties, 24 species,27 genera, 20 families. And rare and endangered plants are 2 taxa; Paeonia obovata,Gastrodia elata. Also, the naturalized plants are 31 taxa(4.5% among total 684 taxa and13.7% among the total naturalized plants in Korea).

농업유전자원은행의 식물유전자원 분양 활용에 대한 수요자 요구도 분석

김창영,조규택,백형진,이석영,이명철,이영이,최유미 한국자원식물학회 2013 한국자원식물학회지 Vol.26 No.2

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The National Agrobiodiversity Center is the nodal agency assigned as the National Agricultural Genebank of theRural Development Administration. Its main role is to collect, conserve, evaluate and distribute plant genetic resources. Asof 2010, NAC has distributed a total of 380,981 accessions in the last 20 years (1991-2010) or an average of about 19,000accessions per year. To meet customers' demands for germplasm and derive quality improvements, a mail survey in 2011was conducted among the genetic resource users in 2010. Most of the clients obtained information on the germplasmconserved in the national genebank from the NAC website or NAC staff, and they sought specific traits in the samples. Mostusers received the materials within 15 days, and wanted useful data together with genetic resource. Korean landrace was themost frequently requested accessions. According to the survey results, it is supposed that useful genetic resources should bepreferentially collected and their characterization/evaluation should be strengthened to enhance the utilization of geneticresources. 농촌진흥청 농업유전자원센터의 식물유전자원 확보, 보존 및 활용과 관련하여 수요자가 요구하는 유전자원 확보및 유전자원의 품질향상 방안을 도출하기 위하여 2010년도에 종자 유전자원을 분양받아 활용한 수요자를 대상으로2011년에 우편설문 방법에 의하여 설문조사를 실시하고 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 분양된 유전자원에 대한 만족도는 종자의 순도, 발아율및 기대 특성 발현도 등에서 ‘보통이상이다'고 답변한 비율이 각각 87.5%, 88.9%, 84.2%로 높게 나타났으며, 유전자원을 분양신청한 후 자원을 수령하기까지는 76.7%가 15일 이내에 수령한 것으로 만족도를 나타내었다. 2. 유전자원을 분양받은 후 자원을 활용하여 추진하고 있는 경과상황 및 예상 성과, 분양자원의 활용결과보고서제출 여부 등에 관한 설문조사에서는 89.2%가 ‘분양받은 자원이 목적한대로 활용 중이다'는 답변을 나타내었다. 자원 활용 예상성과에 대해서는 자원정보 축적과 논문발표가 비교적 높은 비율이고 신품종 등록과 특허 출원이 상대적으로 낮은 비율을 나타내었는데 현시점에서의 유전자원 분양요청자의 성향을 나타낸 것으로 해석할 수 있다. 분양자원의 활용결과보고서 제출여부에 대한 답변결과는 자원분양 시 별도의 조치가 필요한 것으로 나타났다. 3. 유전자원 분양과 관련한 개선사항에 대한 설문에서는특성이 있는 유전자원의 확보 제공과 유전자원의 특성정보 제공에 대한 답변 합계가 75.0%로서 유전자원 분양업무 절차보다는 현실적으로 필요한 자원이나 정보가보다 더 절실함을 나타내었다. 금후 필요한 유전자원에대한 설문에서의 답변은 국내의 재래종이 23.8%로 가장 많았고, 국제농업연구기관 보유 유전자원 21.4%, 외국국가가 보유한 유전자원 21.4%로 외국의 유전자원에대한 희망이 42.8%로 나타나고 있으며, 다음이 해당 작물의 야생종 또는 야생근연종 10.7%, 외국의 육성품종또는 계통 9.5%, 국내의 육성품종 또는 계통 9.5%의 순이었다. 또한, 수요자 소속별로 희망하는 유전자원이다르게 나타났다. 4. 설문조사 분석결과, 유전자원 관리 단계별로 반영하여수요자가 요구하는 유전자원을 우선적으로 확보하고 보존자원의 품질향상 관리가 되도록 하는 것이 중요한 것으로 나타났다. 수요자 맞춤형 자원도입 및 우선순위에의한 자원 확보가 요구되었고, 보유 자원의 품질향상을위해서는 자원 도입 시부터 특성 있는 자원을 확보하고보존자원의 특성평가가 조속히 추진될 필요가 있으며,유전자원 정보의 확충 및 확대 제공 노력이 요구되었다.

근적외선 분광광도계를 이용한 벼 유전자원 아밀로스 및 단백질함량분석을 위한 모델개발

오세종,이명철,최유미,이수경,오명원,Asjad,Ali,채병수,현도윤 한국자원식물학회 2017 한국자원식물학회지 Vol.30 No.1

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The objective of this research was to develop Near-Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) model for amylose and protein contents analysis of large accessions of rice germplasm. A total of 511 accessions of rice germplasm were obtained from National Agrobiodiversity Center to make calibration equation. The accessions were measured by NIRS for both brown and milled brown rice which was additionally assayed by iodine and Kjeldahl method for amylose and crude protein contents. The range of amylose and protein content in milled brown rice were 6.15-32.25% and 4.72-14.81%, respectively. The correlation coefficient (R 2 ), standard error of calibration (SEC) and slope of brown rice were 0.906, 1.741, 0.995 in amylose and 0.941, 0.276, 1.011 in protein, respectively, whereas R 2 , SEC and slope of milled brown rice values were 0.956, 1.159, 1.001 in amylose and 0.982, 0.164, 1.003 in protein, respectively. Validation results of this NIRS equation showed a high coefficient determination in prediction for amylose (0.962) and protein (0.986), and also low standard error in prediction (SEP) for amylose (2.349) and protein (0.415). These results suggest that NIRS equation model should be practically applied for determination of amylose and crude protein contents in large accessions of rice germplasm. 본 연구에서는 벼 유전자원의 이화학적 대량 분석체계 구축을 위하여 비파괴 분석 방법 중의 하나인 근적외선 분광분석(NIRS) 예측모델을 개발하고, 미지 시료 적용 시 분석 정확도와실재 적용가능성을 평가하기 위해 교차 검정과 외부 검정을 수행하였다. NIRS 예측모델 개발을 위해 농업유전자원센터 보유자원 중 511자원을 사용하였고, 그 중 아밀로스 농도 대표자원200점을 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 가지시료 형태에 대한 NIR 스펙트럼을 얻었고 일련의 통계적 처리를이용하여 NIRS 예측모델을 얻었다. 현미의 R2, SEC, Slope 값은 아밀로스 농도의 경우 0.906, 1.741, 0.995였고, 단백질 농도의 경우 0.941, 0.276, 1.011 이었다. 현미가루의 R2, SEC, Slope 값은 아밀로스 농도의 경우 0.956, 1.159, 1.001이었고, 단백질농도의 경우 0.982, 0.164, 1.003이었다. 이와 같은 결과로NIRS 예측모델 개발에는 가루형태의 시료가 효율적임을 알 수있었다. 아밀로스 농도의 경우 9.62-16.58%의 자원밀도가 상대적으로 낮은 구간에 대한 보완을 위해 추가 200자원의 습식분석, NIRS 측정 수행하였으며, 보완된 최적 NIRS 예측모델의R2, SEC, Slope 값은 아밀로스 농도의 경우 0.970, 1.010, 1.000 이었고 단백질 농도의 경우 0.983, 0.158, 0.998이었다. 최적NIRS 예측모델의 미지시료 적용 시 정확도를 평가하기 위해 아밀로스는 132자원, 조단백질은 124자원을 검정자원으로 사용하여외부 검정과정을 거친 결과 R2, SEP 값은 아밀로스 농도의 경우0.962, 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

근적외선 분광분석기를 이용한 국내외 재래종 벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질에 관한 대량 평가 체계구축

오세종,이명철,최유미,이수경,채병수,현도윤,Oh,,Sejong,Lee,,Myung,Chul,Choi,,Yu,Mi,Lee,,Sukyeung,Rauf,,Muhammad,Chae,,Byungsoo,Hyun,,Do,Yoon 한국자원식물학회 2017 한국자원식물학회지 Vol.30 No.4

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. This study was conducted to characterize the amylose and protein contents of 4,948 rice landrace germplasm using the NIRS model developed in the previous study. The average amylose content of the germplasm was 20.39% and ranged between 3.97 and 37.13%. The amylose contents in the standard rice were 4.99, 18.63 and 20.55% in Sinseonchal, Chucheong and Goami, respectively. The average protein content was 8.17% and ranged from 5.20 to 17.45%. Protein contents in Sinseonchal, Chucheong and Goami were 6.824, 6.869 and 7.839%, respectively. A total of 62% germplasm were distributed between 20.06% and 27.02% in amylose content. Germplasm of 81.60% represented protein content of 6.78-9.75%. The distinguishable ranges of amylose contents according to origin were 16.58-20.06% in Korea, 20.06-23.25% in Japan, 23.25-27.02% in North Korea, and 27.02-37.13% in China. In the protein content, approximately 30% of Chinese resources ranged from 9.75 to 17.45%, whereas less than 10% were detected in other origin accessions. Fifty resources were selected with low and high amylose ranging from 3.97-6.66% and 30.41-37.13%, respectively. Similarly, fifty resources were selected with low and high protein ranging from 5.20-6.09% and 13.21-17.45%, respectively. Landraces with higher protein could be adapted to practical utilization of food sources.

벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 성분 함량 분포에 관한 자원정보 구축

오세종,최유미,이명철,이수경,윤혜명,Muhammad,Rauf,채병수 한국자원식물학회 2019 한국자원식물학회지 Vol.32 No.2

'스콜라' 이용 시 소속기관이 구독 중이 아닌 경우, 오후 4시부터 익일 오전 7시까지 원문보기가 가능합니다.

This study was carried out to build a database system for amylose and protein contents of rice germplasm based on NIRS (Near-Infrared Reflectance Spectroscopy) analysis data. The average waxy type amylose contents was 8.7% in landrace, variety and weed type, whereas 10.3% in breeding line. In common rice, the average amylose contents was 22.3% for landrace, 22.7% for variety, 23.6% for weed type and 24.2% for breeding line. Waxy type resources comprised of 5% of the total germplasm collections, whereas low, intermediate and high amylose content resources share 5.5%, 20.5% and 69.0% of total germplasm collections, respectively. The average percent of protein contents was 8.2 for landrace, 8.0 for variety, and 7.9 for weed type and breeding line. The average Variability Index Value was 0.62 in waxy rice, 0.80 in common rice, and 0.51 in protein contents. The accession ratio in arbitrary ranges of landrace was 0.45 in amylose contents ranging from 6.4 to 8.7%, and 0.26 in protein ranging from 7.3 to 8.2%. In the variety, it was 0.32 in amylose ranging from 20.1 to 22.7%, and 0.51 in protein ranging from 6.1 to 8.3%. And also, weed type was 0.67 in amylose ranging from 6.6 to 9.7%, and 0.33 in protein ranging from 7.0 to 7.9%, whereas, in breeding line it was 0.47 in amylose ranging from 10.0 to 12.0%, and 0.26 in protein ranging from 7.0 to 7.9%. These results could be helpful to build database programming system for germplasm management. Key words – Amylose, Database, NIRS (Near-Infrared Reflectance Spectroscopy), Protein, Rice germplasm 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 R2 값은 아밀로스 분석결과 0.970이었고, 단백질은0.983이었다. 미지시료 측정 시 정확도를 평가하기 위해 외부검정과정을 거친 결과 R2 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%이하waxy type은 5.0%, low amylose는 5.5%, middle amylose는20.5%, 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 0.80 이었고, 단백질 다양성지수는 평균 0.51이었다. 임의의 함량구간 내 자원비율은 정규분포의 표준화과정을 통해 확인하였다. 임의 구간에 대한 자원분포비율 산출 결과는, 재래종 아밀로스6.4-8.7% 구간의 자원비율은 0.45였고, 22.3-26.1% 구간은0.40, 단백질 7.3-8.2% 구간은 0.26이었다. 육성품종 아밀로스 8.7-9.4% 구간의 자원비율은 0.19였고, 20.1-22.7% 구간은0.32, 단백질 6.1-8.3% 구간은 0.51이었다. 잡초형 아밀로스6.6-9.7% 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. 어떤 임의 구간을 지정하여도 자원의 비율을 쉽게 구할 수 있으며, NIRS 분석과 통계분석과정을 통해 얻어진 자원별, 성분함량별 특성 자료는 효율적인자원관리를 위한 데이터베이스 시스템 구축을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

자원식물 활용을 위한 서운산 식물상 연구

안영희,양영철 한국자원식물학회 2001 한국자원식물학회지 Vol.14 No.3

'스콜라' 이용 시 소속기관이 구독 중이 아닌 경우, 오후 4시부터 익일 오전 7시까지 원문보기가 가능합니다.

서운산(574m)은 지리적으로 북위 36$^{\circ}$54'~ 36$^{\circ}$50', 동경 127$^{\circ}$ 16'~127$^{\circ}$19'사이에 위치하며 경기도와 충청북도에 걸쳐 있다. 본 연구는 2000년 3월~10월까지 9차례에 걸쳐 실시한 현지조사의 결과를 종합하여 소산 식물의 목록을 작성하였다. 조사지의 소산 식물은 90과 268속 383종 49변종 5품종 2교잡종 등 총 439종류로 확인되었다. 산림청 지정의 희귀 및 멸종위기 식물은 천마, 뻐국나리, 삼백초, 태백제비꽃 등이 조사되었으며, 특산식물은 총 12종으로 전체 소산식물의 2.7%를 차지하였다. 귀화식물은 총 24종류로 전체 소산식물의 5.5%에 해당되었다. 서운산에서 조사된 자원식물의 용도별 구분은 식용자원식물이 239종류(54.4%), 약용 자원식물이 270종류(61.5%), 관상용 자원식물이 217종류(49.4%), 목재용 자원식물이 46종류(10.5%), 사료용 자원식물이 56종류(12.8%)로 구분되었다. Mt. Seoun(574 meters above sea level) is located in the southern part of An-sung city, Korea, within 36$^{\circ}$54'~36$^{\circ}$50'N, 127$^{\circ}$16'~127$^{\circ}$19'E. Field surveys were carried out nine times from March to October, 2000. Main results obtained from this study were as follows. The flora of vascular plants investigated in this survey was 439 taxa belonging to 90 families, 268 genera, 383 species, 49 varieties, 5 forma, 2 hybrid. As a result of this study, rare and endangered(Tricyrtis dilatata Nakai, Gastrodia elata Bl., Saururus chinenses Baill., Viola albida Palibin.) and many endemic species(Athyrium acatipinnulum Kodama., Tricyrtis dilatate Nakai, Paulownia coreana Uyeki., Salix hallaisanensis Lev., Asperula Iasiantha Nakai, Weigela subsessilis L.H. Bailey, Melamdryum seoulense Nakai, Clematis trichotoma Nakai, Spiraea prunifolia var. simpliciflora Nakai, Syringa dilatata Nakai, Chloranthus japonicus var. koreanus Sieb, Scutellaria insignis Nakai) of Korea were distributed in this area. Also the naturalized plants which were appeared in this area were 24 taxa(5.5 %). Among the plant resources, there are 239 taxa of edible plants(54.4%), 270 taxa of medicinal plants(61.5%), 217 taxa of ornamental plants(49.4%), 46 taxa of timber plants(10.5%) and 56 taxa of pasture plants(12.8%).