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Variability in Drug Interaction According to Genetic Polymorphisms in Drug Metabolizing Enzymes

  • Jang, In-Jin;Yu, Kyung-Sang;Cho, Joo-Youn;Chung, Jae-Yong;Kim, Jung-Ryul;Lim, Hyeong-Seok;Shin, Sang-Goo
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.15-18
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    • 2004
  • There are significant differences in the extent of drug interactions between subjects. The influence of the genetic make up of drug metabolizing enzyme activities (CYP3A5, CYP2C19 and UDP-glucuronosyl transferase) on the pharmacokinetic drug interaction potential were studied in vivo. Nineteen healthy volunteers were grouped with regard to the $CYP3A5^{*}3$ allele, into homozygous wild-type (CYP3A5^{*}1/1^{*}1$, n=6), heterozygous $(CYP3A5^{*}1/^{*}3$, n=6), and homozygous variant-type $(CYP3A5^{*}3/^{*}3$, n=7) subject groups. The pharmacokinetic profile of intravenous midazolam was characterized before and after itraconazole administration (200 mg once daily for 4 days), and also following rifampin pretreatment (600 mg once daily for 10 days), with a washout period of 2 weeks in between. For omeprazole and moclobemide pharmacokinetic interaction study 16 healthy volunteers were recruited. The volunteer group comprised 8 extensive metabolizers and 8 poor metabolizers of CYP2C19, which was confirmed by genotyping. Subjects were randomly allocated into two sequence groups, and a single-blind, placebo-controlled, two-period crossover study was performed. In study I, a placebo was orally administered for 7 days. On the eighth morning, 300 mg of moclobemide and 40 mg of placebo were coadministered with 200 mL of water, and a pharmacokinetic study was performed. During study n, 40 mg of omeprazole was given each morning instead of placebo, and pharmacokinetic studies were performed on the first and eighth day with 300 mg of moclobemide coadministration. In the UGT study pharmacokinetics and dynamics of 2 mg intravenous lorazepam were evaluated before and after rifampin pretreatment (600 mg once daily for 10 days), with a washout period of 2 weeks in between. The subjective and objective pharmacodynamic tests were done before and 1, 2, 4, 6, 8, and 12 hrs after lorazepam administration. The pharmacokinetic profiles of midazolam and of its hydroxy metabolites did not show differences between the genotype groups under basal and induced metabolic conditions. However, during the inhibited metabolic state, the $CYP3A5^{*}3/^{*}3$ group showed a greater decrease in systemic clearance than the $CYP3A5^{*}1/^{*}1$ group $(8.5\pm3.8$ L/h/70 kg vs. $13.5\pm2.7$ L/h/70 kg, P=0.027). The 1'-hydroxymidazolam to midazolam AUC ratio was also significantly lower in the $CYP3A5^{*}3/^{*}3$,/TEX> group $(0.58\pm0.35,$ vs. $1.09\pm0.37$ for the homozygous wild-type group, P=0.026). The inhibition of moclo-bemide metabolism was significant in extensive metabolizers even after a single dose of omeprazole. After daily administration of omeprazole for 1 week, the pharmacokinetic parameters of moclobemide and its metabolites in extensive metabolizers changed to values similar to those in poor metabolizers. In poor meta-bolizers, no remarkable changes in the pharmacokinetic parameters were observed. The area under the time-effect curves of visual analog scale(VAS), choice reaction time, and continuous line tracking test results of lorazepam was reduced by 20%, 7%, 23% respectively in induced state, and in spite of large interindividual variablity, significant statistical difference was shown in VAS(repeated measures ANOVA, p=0.0027).

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분자 유전학적 방법으로 진단된 선천성 근육긴장성 이영양증 환자의 임상 양상 (Clinical characteristics of congenital myotonic dystrophy diagnosed by molecular genetic method)

  • 남숙현;손영배;이보련;이지훈;기창석;이문향
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권9호
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    • pp.868-874
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    • 2007
  • 목 적 : 선천성 근육긴장성 이영양증(congenital myotonic dystrophy, CDM) 환자의 주산기 병력, 영아기 및 소아기의 증상, 그리고 환자 어머니의 임상양상을 확인하여, 임상진단에 도움이 될 수 있는 특징적인 소견과, DMPK유전자의 CTG 서열반복 수와 운동발달 관계를 확인하고자 하였다. 방 법 : 2001년 1월부터 2006년 9월까지 삼성서울병원에서 DMPK 유전자 검사를 통해 CDM으로 확진된 환자 8명(남자 2명, 여자 8명)을 대상으로 의무기록과 DMPK 유전자 검사를 후향적으로 분석하였다. 결 과 : 진단 시 환자들의 연령은 7일에서 45개월(중앙값: 20.5 개월)이었으며, 환자들은 발달지연, 수유곤란, 그리고 근육긴장저하를 주소로 내원하였다. 3명의 환자에서 산전 초음파 상 원인 불명의 양수과다증이 확인되었다. 모든 환자에서 운동발달지연이 있었으며, 연령이 증가할수록 호전되었다. 모든 환자들의 어머니에서 전형적인 근병증의 모습과 근육긴장증을 확인하였고, 4명의 환자에서는 어머니 형제의 가족력을 확인하였다. DMPK유전자의 CTG 서열반복 수는 1,000-2,083(중앙값: 1,533.5)의 분포를 보였으며, 운동발달 중 혼자 걷기의 지연 정도와 유의한 상관관계는 없었다. 1명의 환자에서 세대간 예견효과를 확인하였다. 결 론 : CDM 환자는 산전초음파에서 양수과다증, 내반첨족, 태동의 저하 등의 소견을 보이고, 출생 후 근육긴장저하와 연관된 호흡곤란, 수유곤란, 그리고 발달지연 등의 증상을 나타낸다. 모든 환자들의 어머니는 특징적인 근병증의 외양과 근육긴장증을 가지고 있어, 산모에 대해 이러한 소견을 확인하는 것이 산전진단에 중요한 단서가 된다. CDM에서 근육긴장저하와 연관된 증상은 연령이 증가할수록 호전되며, DMPK 유전자의 CTG 서열반복 수와 운동발달 중 혼자 걷기 시기 간의 유의한 연관은 없었다.

전장 유전체 연관분석을 통한 한우 성장 연관 양적형질좌위 (QTL) 탐색 (Genome Wide Association Study to Identity QTL for Growth Taits in Hanwoo)

  • 이승환;임다정;장길원;조용민;최봉환;김시동;오성종;이준헌;윤두학;박응우;이학교;홍성구;양보석
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권5호
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    • pp.323-329
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    • 2012
  • 본 연구는 한우 거세우 266두에서 유전자형 결정이 완료된 4,522개의 SNP를 이용하여 한우 성장형질 (6, 12, 18 및 24개월령 체중)에 대한 양적형질좌위 (QTL)을 탐색 하였다. 각 SNP와 성장형질과의 연관성 분석은 회귀분석 (single marker regression)을 이용하여 수행하였으며, 통계적 유의성은 P-value (P<0.001)로 설정하였다. 그 결과, 6개월체중에서 3개 좌위, 12개월 체중에서는 5개 좌위, 18개월체중에서 5개좌위 그리고 24개월체중에서 4개 좌위가 통계적 유의차를 보였다. 통계적 유의차를 보인 SNP의 상가적 유전분산을 분석한 결과, 몇몇 SNP에서는 6~11% 정도의 상가적 유전효과를 보였으며, 대부분의 SNP들은 2~5%로 매우 작은 효과를 보였다.

Variability in Drug Interaction According to Genetic Polymorph isms in Drug Metabolizing Enzymes

  • Jang, In-Jin;Yu, Kyung-Sang;Cho, Joo-Youn;Chung, Jae-Yong;Kim, Jung-Ryul;Lim, Hyeong-Seok;Shin, Sang-Goo
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.131-134
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    • 2003
  • There are significant differences in the extent of drug interactions between subjects. The influence of the genetic make up of drug metabolizing enzyme activities (CYP3A5, CYP2C19 and UDP-glucuronosyl transferase) on the pharmacokinetic drug interaction potential were studied in vivo. Nineteen healthy volunteers were grouped with regard to the $CYP3A5^{*}3$ allele, into homozygous wild-type (CYP3A5^{*}1/1^{*}1$, n=6), heterozygous $(CYP3A5^{*}1/^{*}3$, n=6), and homozygous variant-type $(CYP3A5^{*}3/^{*}3$, n=7) subject groups. The pharmacokinetic profile of intravenous midazolam was characterized before and after itraconazole administration (200 mg once daily for 4 days), and also following rifampin pretreatment (600 mg once daily for 10 days), with a washout period of 2 weeks in between. For omeprazole and moclobemide pharmacokinetic interaction study 16 healthy volunteers were recruited. The volunteer group comprised 8 extensive metabolizers and 8 poor metabolizers of CYP2C19, which was confirmed by genotyping. Subjects were randomly allocated into two sequence groups, and a single-blind, placebo-controlled, two-period crossover study was performed. In study I, a placebo was orally administered for 7 days. On the eighth morning, 300 mg of moclobemide and 40 mg of placebo were coadministered with 200 mL of water, and a pharmacokinetic study was performed. During study n, 40 mg of omeprazole was given each morning instead of placebo, and pharmacokinetic studies were performed on the first and eighth day with 300 mg of moclobemide coadministration. In the UGT study pharmacokinetics and dynamics of 2 mg intravenous lorazepam were evaluated before and after rifampin pretreatment (600 mg once daily for 10 days), with a washout period of 2 weeks in between. The subjective and objective pharmacodynamic tests were done before and 1, 2, 4, 6, 8, and 12 hrs after lorazepam administration. The pharmacokinetic profiles of midazolam and of its hydroxy metabolites did not show differences between the genotype groups under basal and induced metabolic conditions. However, during the inhibited metabolic state, the $CYP3A5^{*}3/^{*}3$ group showed a greater decrease in systemic clearance than the $CYP3A5^{*}1/^{*}1$ group $(8.5\pm3.8$ L/h/70 kg vs. $13.5\pm2.7$ L/h/70 kg, P=0.027). The 1'-hydroxymidazolam to midazolam AUC ratio was also significantly lower in the $CYP3A5^{*}3/^{*}3$,/TEX> group $(0.58\pm0.35,$ vs. $1.09\pm0.37$ for the homozygous wild-type group, P=0.026). The inhibition of moclo-bemide metabolism was significant in extensive metabolizers even after a single dose of omeprazole. After daily administration of omeprazole for 1 week, the pharmacokinetic parameters of moclobemide and its metabolites in extensive metabolizers changed to values similar to those in poor metabolizers. In poor meta-bolizers, no remarkable changes in the pharmacokinetic parameters were observed. The area under the time-effect curves of visual analog scale(VAS), choice reaction time, and continuous line tracking test results of lorazepam was reduced by 20%, 7%, 23% respectively in induced state, and in spite of large interindividual variablity, significant statistical difference was shown in VAS(repeated measures ANOVA, p=0.0027).

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생명공학의 기본 개념에 대한 고등학생의 이해도 조사 및 개념 분석 (Understanding Biotechnology: An Analysis of High School Students' Concepts)

  • 정영란;계보아
    • 한국과학교육학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.463-472
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    • 1998
  • 과학교육의 목표는 학생들의 과학적 지식, 탐구력, 과학적 태도를 최대한 육성하는데 있으며, 그 중에서도 과학적 개념의 올바른 이해는 과학교육의 중요한 과제 중에 하나라고 할 수 있다. 다가오는 21세기는 '생물학의 시대'라고도 불리며, 특히 생명공학 분야는 정보매체를 통하여 대중에게 많이 소개되고 있다. 그러나 대중에게 이러한 개념이 전달될 때에 시간과 공간상의 제약으로 또는 정보전달 시 그 응용에 중점을 두게 되므로 학생들은 '생명 공학'의 기본 개념에 대해 학습하기 이전에 많은 잘못된 선행개념을 가질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 '생명공학'의 기본개념에 대한 학생들의 이해도를 조사하여 오개념을 분석하였다. 또한 교사의 이해도와 교과서의 내용을 분석하여, 교과서와 교사가 학생의 오개념형성에 원인으로 작용하는 지를 알아보았다. 연구 대상은 서울과 경기지역의 고등학교 2학년 학생으로 남학생이 238명, 여학생이 248명으로 총 486명 이었으며 서울지역의 20개 고등학교에서 표집된 생물교사가 22명 이었다. 이해도 검사 도구로 총 20개 문항으로 구성된 선다형 지필검사지가 개발되었으며 검사문항의 내용타당도는 75.7%였다. 생명공학에 대한 이해도가 학생의 성별, 지역별, 계열별로 차이가 있는지, 교사의 성별, 경력별로 차이가 있는지 알아보기 위하여 이원변량분석을 하였다. 본 연구의 결과를 종합하여 내린 결론은 다음과 같다. 1. 생명공학의 기본개념에 대한 학생들의 이해도 점수는 평균 41점으로 학생들은 생명공학의 기본개념을 잘 이해하지 못하였다. 이해도 점수는 계열별, 지역별로 통계적으로 유의미한 차이가 없었으나 성별에 따라 차이를 보였다 (p<0.05). 2. 학생들은 단일클론항체와 유전자클로닝에 대해 잘 이해하지 못했으며 플라즈미드 DNA가 이미 유용한 유전자를 포함하고 있다는 오개념을 가지고 있었다. 3. 교사의 이해도 점수는 평균 82점으로 교사들은 생명공학의 기본개념을 잘 이해하고 있었으며, 이해도 점수는 경력별, 성별에 따라 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p<0.05). 4. 교사들은 유전자치료법, 생명공학이나 유전공학 기술로 의학과 농학에서 가능해진 사실들, 플라즈미드 DNA 에 대하여 잘 이해하지 못하여 학생들의 개념이해에 영향을 주었을 것으로 사료된다. 5. "공통과학"교과서에는 조사된 18개의 생명공학의 기본개념중 10개의 개념만이 비교적 잘 제시되어 있었으므로 교과서에 제시된 내용만으로는 그 기본개념을 이해하는데 어려움이 있다고 생각된다.

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우리나라 재래벼와 잡초벼의 식미 특성 평가 및 고식미 우수자원 탐색 (Screening of High-Palatability Rice Resources and Assessment of Eating Quality Traits of Korean Landraces and Weedy Rice Germplasms)

  • 김춘송;박현수;백만기;정종민;김석만;박슬기;서정필;이건미;이창민;조영찬
    • 한국작물학회지
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    • 제64권4호
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    • pp.299-310
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    • 2019
  • 우리나라 밥쌀용 벼 품종의 협소한 유전적 다양성을 극복하기 위해 재래벼 26품종, 잡초벼 21품종, 국내 육성 24품종과 일본 육성 5품종 등 76품종을 공시하여 국내 고유 유전자원의 식미 특성을 평가하고 재래벼와 잡초벼 중 식미 특성이 우수한 유전자원을 선발하였다. 1. 재래벼와 잡초벼의 간장은 국내 품종 및 일본 품종 보다 큰 편이어서 도복에 약하였으나, 쌀 수량은 일본 품종보다 높았다. 2. 식미 특성은 유전자원군별로 유의적인 차이를 보였는데, 윤기치, 기대식미치, 물리·화학적 특성 및 식미관능평가에서 일본품종보다 식미 특성이 우수한 재래벼와 잡초벼 유전자원이 다수 탐색되었다. 3. 분자육종법과 식미관능검정 및 밥의 윤기치를 종합적으로 평가하여 재래벼인 상도, 왜벼와 잡초벼인 횡성앵미 3, 남제주앵미6, 완도앵미6 등 5개의 우수한 고유 유전자원을 선발하였다. 4. 완도앵미6은 전체 유전자원 중에서 기대식미치는 가장 낮았으나 밥맛과 윤기치가 가장 좋은 결과를 보여 새로운 핵심 육종소재로 기대되었다. 5. 밥맛과 윤기치 등 식미 특성을 전체적으로 고려할 때 재래벼와 잡초벼는 종자주권이 강조되는 현실에서 유전적 배경이 다양한 밥쌀용 품종 개발을 위한 고유 육종소재로서 가치가 매우 크다고 판단된다.

FISH를 이용한 다운증후군과 에드워드증후군의 신속한 산전확인 : 309예의 임상적 고찰 (Rapid prenatal diagnosis of Down syndrome and Edward syndrome by fluorescence In situ hybridization : Clinical experience with 309 cases)

  • 강진희;이숙환;박상희;박지현;김지연;한원보;김인현;박상원;장진범;이경진;박희진;전혜선;이경주;신중식;차동현
    • Journal of Genetic Medicine
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    • 제4권1호
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    • pp.64-71
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    • 2007
  • 목 적 : 다운증후군과 에드워드증후군의 빠른 진단에 있어 FISH 검사의 임상적 유용성과 한계성을 보고하고자 한다. 방 법 : 유전질환이 의심되는 고위험임신 309예에서 양수 검사를 통해 미배양 양수세포에서 18번과 21번 염색체의 probes를 이용한 FISH 검사를 시행하고 이들의 결과를 염색체 핵형분석 결과와 비교하였다. 결 과 : 평균연령은 34.18세, 평균임신주수는 18주(126.12 일)의 309예에서 FISH 검사는 모두 성공하였다. 각각 1예씩의 다운증후군과 에드워드증후군이 FISH로 신속한 진단이 가능했으며 이들은 염색체 핵형 검사에서 확인하였다. 그러나 18번과 21번 이외의 염색체의 이수성과 구조적 이상은 발견하지 못했는데 모두 12예(3.9%)로 상당부분을 차지했다. 앞으로 산전 선별검사에 있어 FISH검사과정의 자동화 기계화로 더 시간을 단축하고 가격을 낮추는 방안이 계속 개발되어야 할 것이다.

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내수면 양식 어류에서 분리된 Edwardsiella 속 균주들의 유전학적 동정 및 생화학적 특성 (Genetic Identification and Biochemical Characteristics of Edwardsiella Strains Isolated from Freshwater Fishes Cultured in Korea)

  • 장문희;김근용;이유희;오윤경;이정호;송준영
    • 한국어병학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.111-118
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    • 2020
  • 우리나라 내수면 양식 어류로부터 Edwardsiella 속 세균 7개 균주를 분리하여 이들의 생화학적 특성 및 유전학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 기존의 어류 병원성 세균으로 알려진 E. tarda 와 E. ictaluri 뿐 아니라, 최근 새로운 종으로 보고된 E. anguillarum과 E. piscicida를 성공적으로 분리 및 동정하여 우리나라 내수면 양식 어류에서 Edwardsiella 속의 다양한 종이 분리되는 것을 확인하였다. 뱀장어류에서 분리된 4개 균주는 E. anguillarum, E. piscicida 및 E. tarda로, 메기와 동자개로부터 분리된 2개 균주는 E. ictaluri로, 버들치로부터 분리된 1개 균주는 E. piscicida로 동정되었다. 또한, 이들의 생화학적 특성의 조사 결과, 이들은 대부분 E. anguillarum, E. ictaluri, E. piscicida 및 E. tarda의 각 종에 해당하는 전형적인 생화학적 특성을 나타내었으며, 유전자를 이용한 분자계통발생학적 분석 결과와도 일치하였다. 특히, 16S rRNA 및 gyrB 유전자를 이용하여 Edwardsiella 속 종의 명확한 분류가 가능함을 확인함으로써, Edwardsiella 속 세균의 분류학적 동정을 위한 마커로써의 가능성을 제시하였다. 본 연구의 결과, 우리나라 내수면 양식 어류로부터 다양한 Edwardsiella 속 종들이 분리되는 것을 확인하였으며, 이들 종들에 대한 체계적인 모니터링 및 숙주에 따른 병원성의 차이에 관한 연구가 필요함을 제안한다.

국내 잡초벼(완도앵미6) 유래 RILs 집단의 식미 관련 특성분석 및 우량계통 선발 (Development of Elite Lines with Improved Eating Quality Using RIL Population Derived from the Korean Weedy Rice, Wandoaengmi6)

  • 김석만;박슬기;박현수;백만기;정종민;조영찬;서정필;이건미;이창민;김춘송
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.428-436
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    • 2019
  • 본 연구는 국내 잡초벼인 완도앵미6의 식미관련 유용인자를 자포니카벼 품종에 도입하여 식미가 개선된 새로운 품종을 개발하기 위한 기초 육종연구로 수행되었다. 식미개선을 위하여 국내 자포니카 벼 품종인 화영과 윤기치가 우수한 국내 잡초벼인 완도앵미6를 교배하여 재조합 자식계통을 육성하였으며 이 조합으로부터 고품질 품종 개발에 활용 가능한 우량계통을 육종에 이용하고자 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 화영과 완도앵미6 조합의 교배립을 생산하여 SSD법으로 8세대까지 계통전개 하였으며 초형 등을 고려하여 최종 224계통의 RIL을 육성하였다. 2. 육성된 RIL집단의 주요 농업특성 특성을 3년(2016-2018) 간 평가하여 연차간 변이를 확인하였으며, 육성된 집단으로부터 작물학적 특성과 식미관련 특성이 우수한 10계통을 선발하였다. 3. 선발된 계통에 대한 아밀로스 함량, 단백질 함량, 알칼리 붕괴도 등의 이화학적 특성을 분석하였는데, 특히 선발된 계통 모두가 수여친인 완도앵미6의 수준에서 윤기치가 개선된 것을 확인하였다. 4. 식미와 관련이 높은 것으로 알려진 밥의 질감과 관련하여 관능평가와 기계적 물성 측정값에 대한 비교에서 두 방법간에 상관이 확인되지 않아 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.

오차 계산 방식에 따른 사료용 벼 품종의 품종모수 추정치 불확도 비교 (Comparison between Uncertainties of Cultivar Parameter Estimates Obtained Using Error Calculation Methods for Forage Rice Cultivars)

  • 조영상;현신우;김광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.129-141
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    • 2023
  • 작물 모형은 작물의 유전적 특성을 나타내는 품종모수를 요구하며, 품종모수는 작물의 개별 품종별로 추정되어야 한다. 품종모수의 추정에는 고품질의 많은 생육 자료가 요구되지만, 자료의 생산에 상당한 비용이 필요하다. 비교적 낮은 품질의 가용성이 높은 자료를 활용하는 대신, 대량의 랜덤 모수를 생성하고 이를 평가하여 품종모수를 추정할 수 있다. 본 연구에서는 SIMPLE 작물 모델의 불확도를 최소화하기 위해 품종모수 추정 방식을 비교하고, 두 앙상블 방식과 대한 비교를 하였다. 모수 추정을 위한 Metropolis-Hastings (MH) 알고리즘에 대한 목적함수로 로그 가능도(log-likelihood: LL)와 generic composite similarity measure (GCSM)를 사용하였다. 또한 품종모수의 평균값을 사용한 예측(Epm)과 개별 모수들로부터 얻어진 추정값의 평균값(Eem)의 일치도를 분석하여 앙상블 방식에 따른 불확도 변화를 파악하였다. 국내에서 재배되는 사료용 벼 품종인 조우 벼와 영우 벼를 대상으로 품종모수를 추정하였다. 2013년, 2014년, 2016년에 대한 수원, 전주, 나주, 익산에 위치한 실험포장에서 얻은 수량 관측 자료를 사용하였다. 또한 2016년부터 2018년까지 수원에서 보고된 별도의 수량 관측 자료를 사용하였다. 목적함수에 따라 추정된 품종모수의 분포에 차이가 있었다. LL을 통해 얻은 품종모수는 GCSM으로 얻은 품종모수보다 좁은 범위에 분포하였다. 두 가지 앙상블 접근법은 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않음을 확인하였다. GCSM의 상대적으로 높은 불확도는 수용확률을 조정하여 낮출 수 있다고 사료되고, Epm의 결과는 기존과 다른 앙상블 방식을 통해 적은 연산을 통해 불확도를 낮출 수 있음을 보인다.