• 제목/요약/키워드: Cold-tolerant cultivar

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Mechanisms of Chilling Tolerance in Relation to Antioxidative Enzymes in Rice

  • Kuk, Yong-In;Shin, Ji-San;Whang, Tay-Eak;Guh, Ja-Ock
    • 한국작물학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.341-351
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    • 2002
  • In order to examine the mechanistic basis for differential sensitivities to chilling and subsequent recovery between two rice (Oryza sativa L.) cutivars, a chilling-tolerant japonica type (Ilpumbyeo) and a chilling-susceptible indica type (Taebaekbyeo), changes of physiological responses and antioxidant enzymes were investigated. Both cultivars at 3 leaf stage were exposed at a low temperature of $5^{\circ}C$ for 3 days and subsequently recovered in a growth chamber at a $25^{\circ}C$ for 5 days with 250 mmol $m^{-2}$ $s^{-1}$. Physiological parameters such as leaf fresh weight, relative water content, cellular leakage, lipid peroxidation, and chlorophyll a fluorescence showed that the chilling tolerant cultivar had a high tolerance during chilling. However, the chilling-susceptible cultivar revealed severe chilling damages. The chilling-tolerant cultivar was also faster in recovery than the chilling-susceptible cultivar in all parameters examined. We analyzed the activity and isozyme profiles of four antioxidant enzymes which are: superoxide dismutase (SOD), caltalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), and glutation reductase (GR). We observed that chilling-tolerance was due to a result of the induced or higher antioxidant enzyme system, CAT and APX in leaves and SOD, CAT, APX, and GR in roots. Especially, we observed the most significant differences between the chilling-tolerant cultivar and -susceptible cultivar in CAT and APX activity. Also in isozyme profiles, CAT and APX band intensity in the chilling-tolerant cultivar was distinctively higher than in the chilling-susceptible cultivars during chilling and recovery. Thus, the cold stability of CAT and APX are expected to contribute to a tolerance mechanism of chilling in rice plants. In addition, the antioxidative enzymes activity in roots may be more important than in that of leaves to protect chilling damage on rice plants.

The Ozone Stress Transcriptome of Pepper (Capsicum annuum L.)

  • Lee, Sanghyeob;Yun, Sung-Chul
    • Molecules and Cells
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    • 제21권2호
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    • pp.197-205
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    • 2006
  • We used cDNA microarrays to monitor the transcriptome of ozone stress-regulated genes (ORGs) in two pepper cultivars [Capsicum annuum cv. Dabotop (ozone-sensitive) and Capsicum annuum cv. Buchon (ozone-tolerant)]. Ozone stress up- or down-regulated 180 genes more than three-fold. Transcripts of 84 of these ORGs increased, transcripts of 88 others diminished, and those of eight either accumulated or diminished at different time points in the two cultivars or changed in only one of the cultivars. 67% (120) of the ORGs were regulated differently in ozone-sensitive and ozone-tolerant peppers, most being specifically up-regulated in the ozone-sensitive cultivar. Many were also represented in the plant defense transcriptome against non-host pathogen infection, and some in the transcriptomes for cold, drought, and salinity stresses.

추파형 Primary Octaploid Triticale의 농업형질에 따른 연구 (Studies on the Agronomic Characteristics in the Winter Primary Octaploid Triticale)

  • 김봉연;안완식;조장환;배성호
    • 한국작물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.174-178
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    • 1981
  • 한국의 기후에 적응성이 높을 Triticale을 육성하기 위하여 조숙 밀품종 중국8001와 호밀 재래종을 촉간교잡하여 새로 육성한 P-Tcl 의 농업적 특성을 조사한 결과는 다음과 같이 1. P-Tcl의 내한성은 밀 조광보다도 강하였으며 재래종 호밀과 비슷하였다. 2. 간장은 양친인 밀과 호밀의 중간 정도인 113cm로 장간이었으며 간은 약한 편이었다. 3. P-Tcl 의 출수 성숙기는 만숙 쪽으로 초월분리되는 것으로 보였으나 출수기로부터 개화기간은 춘파형 Triticale보다는 3~7일 짧았다. 4. P-Tcl의 수량성은 밀보다 낮았으며 이것은 수수가 적고 임실비율이 낮아진데 기인되는 것으로 보였으며 앞으로 내한다수성 추파 Triticale 육성을 위하여 임성과 수수의 증가가 요구되었다.

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주요 감품종의 저온내성에 관하여 (Cold Tolerance of Some Persimmon Cultivars Growing in Southern Part of Korea)

  • 신상철;정삼택;최석원;사공동훈;신성련
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제20권
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    • pp.71-76
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    • 2002
  • 경북대학교 부속과수원에 재식되어 있는 봉옥, 기원방, 청도반시, 나주파시 품종의 휴면중인 1년생 가지를 2002년 1월에 채취하여 저온에 대한 내성을 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 눈의 갈변도 측정에서는 $-15^{\circ}C$에서의 저온에 의한 갈변의 정도가 컸으며, 품종별의 차이는 나주파시의 경우 $-5^{\circ}C$일때의 저온에 대한 갈변의 정도와 $-15^{\circ}C$때와의 차이가 별로 없으며, 그 수치도 딴 품종에 비해 적었다. 2. 목질부의 갈변도 측정에서는 눈의 갈변도와 같은 경향으로 $-15^{\circ}C$일 때 피해가 컸으며, 품종별의 차이는 청도반시의 목질부에 대한 저온에 의한 갈변의정도가 딴 품종에 비해서 높았다. 3. 감의 주요 품종의 전기전도도를 보면 $-15^{\circ}C$일 때 전체적으로 저온의 피해가 컸으며, 나주파시와 봉옥의 경우 저온처리가 $-10^{\circ}C$이하일 경우에 E.C. 값이 다른 품종보다 눈에 띄게 큰 것으로 보아 이 품종은 저온에 대한 내성이 약하다는 것을 알 수 있다. 4. 눈의 맹아율은 $-15^{\circ}C$에서도 맹아가 되었으나 $-15^{\circ}C$일때의 맹아율이 타 온도보다 많이 적었는데, 나주파시의 맹아율이 가장 낮았으며, 기원방의 맹아율은 타품종에 비해 많이 높았다. 5. 위의 실험의 토대로 품종별 내한성의 차이를 전체적으로 비교한 결과 나주파시와 봉옥이 다른 품종보다 내한성이 낮으며, 기원방이 다른 품종보다 내한성이 높게 나타났었다.

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Differential Frost Tolerance and Enzymatic Activities in the Leaves and Immature Fruits of Loquat (Eriobotrya japonica Lindl.)

  • Zheng, Guohua;Niu, Xianqian;Zhang, Jinbiao;Wu, Hanwen;Lin, Xiuxiang;Pan, Dongming
    • 원예과학기술지
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    • 제33권3호
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    • pp.309-316
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    • 2015
  • In this experiment, five commercial cultivars and one wild species of loquat were used to investigate frost tolerance and enzymatic activities in leaves and young fruits under cold stress at $-3^{\circ}C$. The frost injury, malondialdehyde (MDA) content, and oxygen-scavenging enzyme activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) were studied. This results showed that the wild species 'Wild Oak-leaf' loquat was the most frost tolerant among accessions tested, followed by the cultivar 'Golden Block'. Other cultivars, 'Wu Gong Bai', 'Taicheng 4', 'Xiangzhong 11' and 'Zaozhong 6', were relatively weak in frost tolerance. The enzymatic activities of SOD, POD and CAT increased initially and then decreased as the exposure time increased. However, the enzymatic peak occurred later in the frost-tolerant accession than in the frost-sensitive accession. The correlation coefficients of MDA contents between leaves and immature fruits were from 0.93 to 0.99 in the five commercial loquat cultivars. For the 'Wild Oak-leaf' loquat, the correlation coefficients of MDA and POD were 0.98 and 0.95, respectively, but the coefficients for SOD, CAT and APX were relatively low. In general, there were good correlations between loquat leaves and immature fruits in MDA content and enzyme activities. These results indicate that analysis of these physiological and biochemical activities in loquat leaves could potentially be used to predict the cold tolerance in loquat at immature fruit stage and to accelerate breeding programs for cold tolerance in loquat.

국내 자생종 및 도입종 만병초의 내한성과 관련된 형태 및 생리적변화 (Cold Tolerance of Native and Introduced Evergreen Rhododendron Species According to Morphological and Physiological Changes)

  • 이병철;김성민;정효정;심이성
    • 원예과학기술지
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    • 제29권6호
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    • pp.561-567
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    • 2011
  • 상록활엽관목으로서 꽃이 화려하고 관상가치가 높으나 멸종위기 수종인 자생만병초와 원예도입종 만병초 품종을 공시하여 내한성의 기작을 잎 운동과 광합성 활성 등의 생리적 반응을 조사하여 구명하고자 하였으며 다음과 같이 요약된다. 월동 후의 엽소 피해 정도로 측정한 내한성 정도는 자생종인 만병초와 홍만병초에서 도입종보다 크게 높았으며, 도입종 중에서도 'Nova Zembla'에서 가장 낮았고, 'Cynosure'와 'Parker's Pink'는 이보다 다소 높았다. 저온에 의한 엽각의 변화는 자생종과 'Parker's Pink' 품종에서 크게 일어났으며, 'Nova Zembla'와 'Cunningham's White'에서의 변화는 적었다. 저온에 의한 잎말림 현상도 자생종에서 크게 일어났고 도입종은 이들보다 작았으며, 도입종 중에서는 'Parker's Pink'가 다소 컸고 나머지 품종들은 작았다. 자생종의 내한성은 저온에 의한 엽각변화와 잎말림현상이 관여하는 것으로 판단되며, 내한성이 약한 'Parker's Pink'에 있어서는 잎운동 활성과의 관련성이 적어 다른 요인이 관여하고 있는 것으로 생각된다. 내한성이 강한 만병초에서 월동 전 광합성 활성이 높았고 월동 후 광합성활성의 회복이 자생종 및 도입종의 'Cynosure'에서 비교적 빨랐으며, 내한성이 가장 약했던 'Nova Zembla'에서 월동 전 광합성 활성과 월동 후 광합성활성의 회복속도가 가장 낮았다. 기공전도도는 광합성활성과 유사한 경향을 보였으며, 내한성이 강한 자생종에서 월동 후 뿌리로부터 잎으로의 수분이동이 원활하여 엽소현상이 적었고, 월동 후 기공전도도가 가장 낮았고 수분이동에 크게 제한을 받은 'Nova Zembla'에서 엽소현상이 크게 나타난 것으로 생각된다. 이상의 결과로부터 만병초 종에 있어서 월동중의 잎 운동과 월동후의 수분이동 및 광합성에 의해 축적되는 수분스트레스 관련 물질들이 종합적으로 관여하여 엽소현상으로서 나타나는 내한성을 결정하는 것으로 생각된다.

기상재해와 수도육종상의 대책 - 내냉성품종육성방안- (Meteorological Constraints and Countermeasures in Rice Breeding -Breeding for cold tolerance-)

  • 허문회;함영수
    • 한국작물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.371-384
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    • 1982
  • 1. 내냉성품종의 요망은 고위도지대뿐만 아니라 열대지방에서도 간절하며 요망되는 내냉성품종의 특성도 여러 가지이다. 세계적으로 요망되는 내냉성을 IRRI에서는 편의상 a) 북해도형, b) 수원형, c) 태북일기작형, d) 태북이기작형, e) 열대고냉지형 및 f) Bangladesh형으로 구분하고 있다. 우리나라에서 요망되는 내냉성은 통일계품종에서 더욱 간절하며 생육전반에 걸쳐 Japonica 정도의 생리적 활성이 요망되지만 적어도 유묘기와 성숙기의 저온장해가 Japonica보다 크지 않은 것이 우선 당면한 문제라 하겠다. 일반계품종에서는 조생이면서 안정된 기본영양생장성을 가지고 고온에서 과민하지 않고 저온에서 생육지연이 비교적 작은 것이라면 좋을 것이다. 2. 국내에서의 내냉성계통검정방법과 시설은 통일계품종의 출현 이후 급속히 발전되었으며 저온항온기, 냉수 Tank, growth cabinet, phytotron, 춘천의 냉수포장, 진부, 운봉, 영덕의 내냉계통육종포 등 내냉계통선발을 위해서는 비교적 잘 갖춰진 편이다. 국외의 시설로는 IRRI의 냉수 Tank와 세대촉진시설 그리고 Banaue, Kathmandu나 Kashirnir의 자연생태적조건을 우리가 이용할 수 있을 것이다. 참고로 일본에서 보고된 생육각단계에서의 여러 가지 내냉성검정방법을 소개하였다. 3. 내냉성품종들이 가지고 있는 내냉형질의 단리는 아직 분명히 되어 있지 못하지만 a) 저온발아성, b) 저온유묘생장성, c) 저온묘변색 d) 저온발근력, e) 저온분벽력, f) 저온양분흡수능력, g) 저온동화력, i) 저온임실장해, j) 저온등숙장해 등에 품종간차가 분명한 것이 보고되어 있다. 위의 형질간의 상관관계는 형질에 따라 재료에 따라 구구하였다. 내냉성형질들의 유전에 관한 보고는 많지 않아 저온발아력에 관해 4개 이상의 다인자, 유묘저온생존력에 관해 단인자 또는 다인자, 유수형성기 저온저항력에 관해 4개 또는 그 이상의 다인자, 냉수포장에서의 저온저항력에 관해, 4개 이상의 유전자가 관여되는 것으로 그리고 heritability는 항상 높은 것으로 보고되어 있지만 같은 그 재료들을 가지고 다른 저온에서 검토하면 상이한 결과가 나올 것은 쉽게 짐작할 수 있다. 여러 가지 내냉성검정기술의 발전과 IRRI의 국제 내냉성품종연락시험으로 Japonica, Indica, Bulu 등에서 다같이 많은 품종들이 내냉성모본으로 검정되어 있다. 4. 육종방안을 구상할 때 고려해야 할 사항들 a) 유전질의 다양화, b) 내병충성의 집적, c) 지역별 적응품종의 동정, d) 장려품종의 체계적 통제 등을 고려하면서 단기적 및 장기적 육종방안을 제안하였다. 단기적으로는 일반계품종을 대상으로 하되 우리나라 기존품종을 기초로 알려진 내냉성품종을 가지고 생육일수와 내냉성을 조정하는 한편 극조생내냉성 찰벼모본에 내충내병인 Indica 모본을 일회친으로 Japonica로 Back cross하면서 내병충성을 유지한 계통을 선발하여 이것으로 내냉조합에 내병충성을 첨가시키도록 한다. 장기적 방안으로는 Japonica뿐만 아니라 Indica, Javanica 등 모든 내냉성모본을 이용하여 germplasm의 다양화를 꾀하며 모본별 형질별 내냉성유전자를 동정하여 이들을 종합하여 생육전기간을 안정하게 경과할 수 있게 내냉성을 향상하고 내병충성을 첨가하는 단계적인 과정을 제안하였다. 육종효율을 높이기 위하여 세대촉진, 화분배양과 국제협력의 필요성을 강조하였다.

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Analyses of Inter-cultivar Variation for Salinity Tolerance in Six Korean Rapeseed Cultivars

  • Lee, Yong-Hwa;Lee, Tae-Sung;Kim, Kwang-Soo;Jang, Young-Seok;Nam, Sang-Sik;Park, Kwang-Geun
    • 원예과학기술지
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    • 제30권4호
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    • pp.417-425
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    • 2012
  • Salinity stress is one of the most serious factors limiting the productivity of agricultural crops. The aim of this study was to assess inter-cultivar (intraspecific) variation for salinity tolerance in six Korean rapeseed (Brassica napus L.) cultivars at the seedling stage. The effect of three different salinity stress levels (EC 4, 8, and 16 $dS{\cdot}m^{-1}$) on seedlings of six cultivars was investigated through leaf size, leaf dry weight, and leaf chlorosis. At the highest salinity level (16 $dS{\cdot}m^{-1}$), the mean decrease of leaf dry weight in 'Sunmang', 'Tammi', 'Tamla', 'Naehan', 'Youngsan', and 'Halla' was about 56.2, 56.9, 78.4, 79.3, 77.4, and 80.9%, respectively. 'Tammi' and 'Sunmang' showed much less reduction in leaf dry weight than all the other cultivars. In addition, diluted seawater treatments increased the occurrence of leaf chlorosis in six cultivars. At EC 8 and 16 $dS{\cdot}m^{-1}$, 'Naehan', 'Youngsan', and 'Halla' showed a higher level of leaf chlorosis than 'Tammi' 'Sunmang', and 'Tamla'. On the basis of these results, six cultivars were placed into salinity-tolerant and sensitive groups. 'Tammi' and 'Sunmang' were the salinity-tolerant cultivars, while 'Naehan', 'Halla', 'Youngsan', and 'Tamla' were the salinity-sensitive cultivars. 'Tammi' and 'Naehan' rated as the most tolerant and most sensitive cultivar, respectively. To further analyze protein expression profiles in 'Tammi' and 'Naehan', 2-D proteomic analysis was performed using the plants grown under diluted seawater treatments. We identified eight differentially displayed proteins that participate in photosynthesis, carbon assimilation, starch and sucrose metabolism, amino acid metabolism, cold and oxidative stress, and calcium signaling. The differential protein expressions in 'Tammi' and 'Naehan' are likely to correlate with the differential growth responses of both cultivars to salinity stress. These data suggest that 'Tammi' is better adapted to salinity stressed environments than 'Naehan'.

벼 조생 고품질 내냉성 "보석" (A New Early Maturity, High Grain Quality and Cold Tolerance Rice Cultivar "Boseog")

  • 남정권;김기영;정진일;신문식;김보경;하기용;고종철;강현중;신운철;모영준;고재권
    • 한국육종학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.564-567
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    • 2009
  • "보석"은 국립식량과학원 벼맥류부에서 2008년도에 육성한 조생 고품질 내냉성 품종으로 주요특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 보통기 보비재배에서 평균 출수기가 7월 29일, 남부중산간지에서는 7월 26일로 오대벼보다 3일정도 빠른 조생종이다. 2. 오대벼에 해 주당수수와 수당립수는 많고, 등숙비율은 다소 높으나 현미천립중은 오대벼보다 가벼운 편이다. 3. 위조현상은 없고 성숙기 하엽노화가 늦고 수발아는 오대벼 보다 잘되는 편이다. 유묘기 내냉성은 오대벼와 비슷하나 내염성은 임실율이 높은 품종이다. 4. "보석"은 도열병에 강한 반응을 보이나 줄무늬잎마름병, 흰잎마름병($K_1{\sim}K_3$) 및 충에 약한 반응을 보였다. 5. "보석" 쌀은 심복백이 거의 없고 투명하며 외관 품위가 오대벼보다 양호하다. 6. 쌀수량은 5.03 MT/ha로 오대벼와 비슷하였다.

중부지역에서 총체맥류의 예취시기별 사료가치 변화 (Changes of Feed Quality at Different Cutting Dates among Five Winter Cereals for Whole-Crop Cereal Silage in Middle Region)

  • 주정일;이정준;박기훈;이희봉
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.187-196
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    • 2009
  • 청보리, 밀, 호밀, 트리티케일, 귀리 등 5종의 총체맥류에 대하여 중부지역에서 답리작 재배시 월동 후인 3월 15일 부터 6월 15일까지 10일 간격으로 10회에 걸쳐 예취한 후 각 작물별 예취시기에 따른 사료가치를 비교하였다. ADF 함량은 5종의 총체맥류 모두 월동 후 증가하다가 각 작물별로 최고점에 도달한 후 성숙이 진행됨에 따라 감소되는 2차원적인 경향을 보였고, NDF 함량은 월동 후 점진적으로 증가하다가 대체로 어느 일정시기 이후에는 정체되거나 다소 감소되는 경향을 보였으며, 조단백질 함량은 잎이 풍부한 월동 직후에 높았다가 생육단계가 진행됨에 따라 점진적으로 감소되는 경향을 보였다. 가소화건물(DDM) 함량은 총체맥류 5종 모두 월동 후 생육이 진전될수록 낮아지다가 출수기 이후 종실이 충실해짐에 따라 다시 증가되는 경향을 보였고, 상대사료가치(RFV)는 월동 후 잎이 풍부한 생육초기에 높았다가 생육이 진전됨에 따라 감소되었으며, 출수기 이후에 종실이 충실해지면서 다시 증가되는 경향을 보였다. 맥종별로 보면 청보리인 영양보리는 다른 총체맥류에 비하여 출수기 이후 ADF와 NDF 함량이 낮았고, 가소화건물 함량과 상대사료가치(RFV)가 높았다. 금강밀은 다른 총체맥류에 비하여 단백질 함량이 높았고, 출수기 이후 가소화건물 함량과 상대사료 가치가 곡우호밀, 신영트리티케일, 삼한귀리에 비하여 상대적으로 높았다. 곡우호밀은 다른 총체맥류에 비하여 내한성과 내재해성이 강하지만 월동 후 성숙기 까지 ADF와 NDF 함량이 높고, DDM 함량과 상대사료가치 (RFV)가 낮은 조사료 작물에 해당하였다. 신영트리티케일은 영양보리 또는 금강밀과 곡우호밀의 중간적인 특성을 보였으며, 생육후기로 갈수록 가소화건물 수량이 직선적으로 증가하였다. 삼한귀리는 출수 전까지 ADF와 NDF 함량이 낮고 단백질이 풍부하였지만, 출수 후 성숙이 진행될수록 다른 총체맥류에 비하여 변화가 적었다.