• 원예과학기술지
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• 제31권3호
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• pp.359-365
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• 2013

국화는 전 세계적으로 가장 대중적인 화훼류 중의 하나로써, 최근 새로운 국화 품종들이 돌연변이육종을 통해 개발되고 있다. 그러나 현재까지 하나의 국화 원품종에서 유래한 돌연변이 품종들 간의 조직배양 조건 차이에 대한 보고는 전무하다. 따라서 본 연구에서는 2개의 국화 화색 돌연변이 품종 'ARTI-purple'과 'ARTI-queen'의 효율적인 재분화 조건을 비교하기 위해 수행되었다. 실험재료로 꽃봉오리 시기와 통상화 개화 이전 시기의 꽃잎을 이용하였고, 꽃의 조직에 따른 차이를 확인하기 위해 통상화 및 설상화를 구분하여 실험을 수행하였다. 국화 재분화를 위한 식물생장호르몬의 적정 조합을 찾기 위해 3% sucrose, 0.3% gelrite를 포함한 MS 배지에 BA, NAA, IAA 중 2가지 호르몬을 조합별로 첨가하여 실험을 수행하였다. 절편체는 일장 16시간, 온도 $25{\pm}1^{\circ}C$ 조건으로 배양하였으며, 재분화율 조사는 배양 후 4주 및 8주차에 실시하였다. 결과적으로, 가장 높은 재분화율은 두 품종 모두 최적 NAA와 BA의 호르몬 조합에서 꽃봉오리 시기의 통상화를 사용할 시 가장 높게 확인되었다. 재분화를 위한 식물생장호르몬의 최적 조합은 'ARTI-purple'의 경우 NAA $1.0mg{\cdot}L^{-1}$와 BA $0.5mg{\cdot}L^{-1}$로 47.9%의 재분화 효율을 보였으며, 'ARTI-queen'의 경우 NAA $2.0mg{\cdot}L^{-1}$와 BA $1.0mg{\cdot}L^{-1}$로 25.6%의 재분화 효율을 나타내었다. 재분화된 지상부는 1/2 MS배지에서 발근시켰으며, 기내 소식물체는 유리온실에서 성공적으로 순화되었다. 본 연구결과는 감마선을 사용한 돌연변이육종법에 의해 개발된 다양한 국화품종의 효율적인 재분화 시스템을 구축하는데 유용한 정보를 제공할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.23-29
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• 2005

기내 배양환경을 조절하여 건전한 유식물체를 획득하기 위해 도라지를 무균발아시켜 shoot부분을 NAA $0.1\;\cal{mg/L}$ 가 첨가된 MS 기본배지에 치상한 후 배양용기의 뚜껑위에 membrane filter를 부착하여 환기횟수를 달리하고 광도를 33, 66, 99 ${\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$로 처리하여 생장반응을 조사하였다. Membrane filter 부착구의 환기횟수는 $4.9 h^{-1}$이었으며 미부착구는 $0.1 h^{-1}$이었다. 환기횟수 $4.9 h^{-1}$ 처리구에서 $0.1 h^{-1}$ 처리구에 비해 전반적으로 생장이 양호하였으며 $0.1 h^{-1}$에서는 광도가 증가할수록 생장이 저조한 반면 $4.9 h^{-1}$ 처리구에서는 광도의 증가에 따라 생장이 좋은 경향이었다. 동일한 광도에서 환기횟수 $4.9 h^{-1}$ 처리구는 $0.1 h^{-1}$ 처리구에 비해 생체중은 1.9배, 당 함량은 1.4배 이상 높았으며 환기횟수 $4.9 h^{-1}$ 처리구는 광도의 증가에 따라 생체중과 당 함량이 높아졌으나 $0.1 h^{-1}$ 처리구는 광도에 의한 효과가 인정되지 않았다. 함수율은 환기횟수 $4.9 h^{-1}$ 처리구에서 $0.1 h^{-1}$ 처리구에 비해 $4.2\~5.8\%$가 낮았으나 광도 처리에 의한 차이는 없었다. 동일한 광도에서 총 엽록소 함량은 환기횟수 $4.9 h^{-1}$ 처리구에서 $0.1 h^{-1}$ 처리구에 비해 $ 0.27\~0.79\;\cal{mg/g}$ F.W.가 높았으며 환기횟수 $0.1 h^{-1}$ 처리구는 광도의 증가에 따른 효과가 나타나지 않았으나 환기횟수 $0.1 h^{-1}$ 처리구는 높은 광도에서 감소하였다. 환기횟수 $4.9 h^{-1}$는 $0.1 h^{-1}$에 비해 잎의 공변세포가 크고 주변 부세포가 잘 발달되어 있었다. 특히 PPF $99\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$에서 환기횟수 $0.1 h^{-1}$는 부세포의 발달이 미흡하고 기공이 많이 열려 있는 상태인 반면 환기횟수 $4.9 h^{-1}$는 부세포가 잘 발달된 잎을 지니고 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권1호
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• pp.61-68
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• 2007

본 연구는 벼 배 배양 캘러스에 방사선 조사와 AZCA 처리를 통해 AZCA저항성 세포주를 선발 육성하고 proline 함량이 증가된 선발 계통을 중심으로 염분 스트레스에 저항성을 갖는 벼 계통을 육성하고 그 기작을 밝히고자 하였다. 먼저, 1) AZCA 저항성 후대로부터 NaCl 저항성 식물체를 선발하고, 2) 선발된 저항성 계통의 생리적 생화학적 특성을 분석하였으며, 3) 분자적 특성을 RT-PCR을 통해 조사하고 유전적 변이를 탐색하였다. AZCA저항성 $M_{3}$ 3,000 계통으로부터 얻어진 약 20,000 종자에 염분 적정 선발 농도로 밝혀진 1.5%의 염분을 처리하여 내염성 (ST) 벼 116 개체를 선발하고, $M_{4}$ 후대 세대를 양성하였다. $ST\;M_{4}$ 세대에서 2차 내염성 계통 선발을 위해서 $M_{4}$ 세대계통을 1.2% NACl 에서 대조구와 생육 조사한 결과, 대조구 식물은 생육이 약하고 성장이 지연되는 것을 볼 수 있었다. 내염성 계통(ST-13, ST-16)으로부터 유도된 캘러스에 NaCl 처리한 결과, 대조구, ST-13, ST-16의 생존율은 9%, 16%, 20%로 나타났다. 또한, 필수 아미노산 함량을 잎, 종자 및 캘러스로 나누어 분석한 결과 ST-13와 ST-16는 대조구와 비교하여, 1) 잎에서는 약 1.24, 1.3배, 2) 종자에서는 1.49, 2.43배, 3) 캘러스에서는 1.32, 1.60배 증가하는 것이 확인되었다. 내염성 계통과 대조구에서 이온함량을 비교한 결과 잎과 뿌리에서 $K^{+},\;Na^{+}$ 및 $Na^{+}/K^{+}$ 비율을 보면 대조구보다 $Na^{+}/K^{+}$ 비율이 낮아진 것이 확인되었다. 내염성과 연관된 유전자 P5CS, NHXI를 이용하여 RT-PCR 실험을 수행한 결과, 돌연변이 계통에서 이들 유전자의 발현이 증가됨을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 선발된 계통은 내염성 육종 및 기초 연구를 위한 재료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권6호
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• pp.461-468
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• 2000

인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)의 뿌리로부터 유도 인삼모상근을 이용한 무기이온 흡수과정의 상승 및 길항작용에서 phosphorus (P $O_{4}$$^{-}$)와 nitrogen source (N $H_{4}$$^{+}$, N $O_{3}$$^{-}$)의 증가는 조직 내에 $Mg^{2+}$ 및 F $e^{2+}$ 의 흡수를 증가시키는 원인으로 확인되었다 특히, ammonium의 농도를 4배 높일 경우 F $e^{2+}$의 흡수는 13 mg/L, C $u^{2+}$의 흡수는 0.32mg/L이 증가하여 각각 47.5%와 123.1%로 현저한 이온흡수의 상승효과를 초래하였다. 이러한 결과는 인삼포장에서 인산과 질소원의 과도한 시비는 생장을 다소 증가시키고 뿌리의 철이온과 2가 무기이온 흡수도 증가시킴을 알 수 있다 유리당의 함량은 유리당의 종류에 따라 인산과 질소원의 최적 농도가 다르게 나타났다. 반면에 ginsenoside함량은 인산과 질소원 모두 가장 낮은 농도에서 가장 높았다. 인산의 경우에는 1/2 MS배지의 농도 (0.62 mM)보다 낮은 0.31 mM에서 R $b_2$는 44.7%, Rc는 29.9%가 높았다. Ammonium은 1/2 MS 배지 (10.30 mM)보다 낮은 5.15 mM에서 R $b_2$와 Rc를 각각 21.7%와 31.9% 그리고 nitrate 역시 1/2 MS배지 (9.4mM)보다 낮은 4.70 mM 에서 각각 17.6%와 25.5%의 뚜렷한 함량증가를 나타냈다. 질소원에 따른 ginsenoside 함량 증가에서는 N $H_{4}$$^{+}$가 N $O_{3}$$^{-}$보다 다소 효과적이었다. 따라서 인삼모상근의 ginsenoside생산을 높이기 위해서는 인산과 질소원의 농도를 조절한 새로운 배지가 적합한 것으로 확인되었다.

• KSBB Journal
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• 제19권6호
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• pp.471-477
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• 2004

중국의 약용 식물들은 중국에서 전통적으로 많은 질병을 예방하거나 치료하는데 쓰여 왔다. 백화사설초는 항암 활성을 지닌 중국의 약용 식물 중의 하나이다. Triterpenoid 화합물인 oleanolic acid와 ursolic acid는 이성질체이며 백화사설초에 포함되어있다 이들은 간 보호, 항염증, 항암, 항체형성 촉진 등의 효과가 알려져 있다. 유용물질을 생산할 목적으로 식물세포배양을 이용할 경우에는 배양조건을 제어함에 따라 유용물질을 포함한 세포를 효율적으로 얻을 수 있으며 수확도 쉽다. 따라서 백화사설초로부터 현탁세포를 유도하기 위해 기본적인 생장조절제인 2,4-D와 kinetin을 사용하였다. 무균 조건하에서 발아시킨 백화사설초의 잎을 사용하여 0.5 mg/L 2,4-D, 0.1 mg/L kinetin, 30 g/L sucrose가 첨가된 Schenk 및 Hildebrandt 배지에서 캘러스를 처음으로 유도하였다. 백화사설초의 현탁세포 유도와 oleanolic acid의 생산성을 위한 최적의 생장조절제 조건은 0.75 mg/L의 2,4-D와 0.1 mg/L의 kinetin이 첨가된 경우였다. Oleanolic acid가 소수성 물질이라는 것에 착안하여 역상 컬럼을 사용한 HPLC로 분석하였는데, Rexchrom S5-100-ODS column의 분리능이 가장 좋았다. Spectrophotometer와 photodiode array detector를 사용하여 oleanolic acid와 ursolic acid의 최적 UV 파장을 검색한 결과, 200 nm에서 최적의 UV 흡광도가 나타났다. 이동상은 acetonitrile과 water를 80 : 20으로, 유속은 1.0 mL/min로 결정하였다. Oleanolic acid의 생산을 증대시키기 위해 signal transducer와 abiotic elicitor를 배양 6일째 첨가하였고, 배양 10일째 수확하였다. 10 mM의 methyl jasmonate, 0.5 mM의 salicylic acid, 0.1 mM의 vanadyl sulfate를 처리했을 경우, 각각 63.6, 99.6, 67.0 mg/L의 oleanolic acid가 생산되었고, 이것은 control에서 생산된 양 (57.4 mg/L)보다 높았다. 특히, 0.5 mM의 salicylic acid를 처리한 경우는 control에 비해 1.74배로 증가하였다. Methyl jasmonate 100 mM을 배양 6일째 첨가했을 때의 세포생장 변화를 보면, 첨가 후 2일이 지나면서부터 세포의 양이 크게 감소하기 시작하여 첨가 4일 후부터는 변화가 없었다. 따라서 methyl jasmonate를 처리 후 4일이 지나면 세포가 모두 죽는다는 것을 알 수 있었다. Methyl jasmonate 100 mM을 첨가한 후 4일째에 수확한 세포로부터 나온 oleanolic acid의 앙은 5.3 mg/L로 매우 적었다. 반면에 첨가 후 2일째에 수확한 세포로부터 나온 양은 94.1 mg/L로 control (43.4 mg/L)에 비해 2.17배로 증가되었다.

• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.654-659
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• 2009

"청청진미"는 중부평야지 및 중서부해안지 적응 소비료적성 고품질 벼품종을 육성할 목적으로 1993년 하계에 국립식량과학원 벼품종개발연구팀에서 이리401호와 일품벼를 인공교배하여 SR19633의 교배번호를 부여하고, 1993/1994년 동계에 수원에서 $F_1$ 18개체를 양성하였다. 1995년 하계에 $F_2$ 936개체를 포장에 전개하여 우량개체를 선발하여 집단으로 $F_3$ 및 $F_4$ 세대를 진전시키고, $F_5{\sim}F_9$ 세대는 계통육종법에 따라 유망개체 선발과 세대를 진전시켰다. $F_9$ 세대에서 선발된 유망계통을 '03~'05년 3개년 간 생산력검정 시험결과, 수량성이 높으며 소비료적성과 쌀 외관품위가 양호하고 밥맛이 좋은 SR19633-B-B-34-3-3-3-1 계통을 선발하여 '수원509호'로 계통명을 부여하였다. '수원509호'는 '06~'08년 3개년 간 지역적응시험을 실시한 결과, 소비료적성이 높은 중만생 고품질 다수성 계통으로 우수성이 인정되어 2008년 12월 농촌진흥청의 직무육성 신품종 선정 심의회에서 국가목록등재품종으로 선정되어 "청청진미"로 명명하였으며, 지역적응시험 결과는 다음과 같다. 1. 보통기 재배에서 "청청진미"의 출수기는 8월17일로 소비벼 보다 4일 늦은 중만생종이며, 간장, 수수 및 수당립수는 각각 82 cm, 13개 및 126개이며 등숙율은 90.2%였다. 2. "청청진미"는 잎도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 멸구류 등의 병해충에 약한 품종이다. 3. "청청진미"는 내냉성 검정에서 냉수구 임실율은 61%, 등숙기 수발아율은 1.6%였으며, 포장도복은 강한 경향이다. 4. "청청진미"는 질소 시비량 6 kg/10a의 소비재배에서 총건물중, 총질소량 및 Rubisco 활성이 소비벼보다 각각 9.4%, 19.7% 및 61.6% 높았다. 5. "청청진미"의 쌀 외관은 심복백 없이 맑고 투명하며, 현미 천립중 21.1 g의 중립종이고, 단백질 및 아밀로스 함량은 각각 5.4% 및 18.1%이고, 식미치는 0.27로 화성벼 -0.04보다 높았다. 6. "청청진미"의 완전미율은 96.9%로 높아서 완전미 도정수율이 72.5%로 소비벼보다 11.3% 높았다. 7. "청청진미"의 쌀 수량성은 보통기 소비료재배에서 중부평야지, 호남평야지 및 영남평야지 평균 5.10 MT/ha로 소비벼와 비슷한 수준 이었고, 보통기 보비재배에서 5.73 MT/ha로 소비벼 보다 9% 증수되었다.

• 원예과학기술지
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• 제34권2호
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• pp.228-235
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• 2016

본 실험은 딸기 재배 후 휴작기에 후작물로 방울토마토 '루비'의 정식시기에 따른 생산성을 결정하기 위하여 수행하였다. 방울토마토는 딸기 전용상토로 충진된 2단 고설 벤치에 2015년 4월 20일, 4월 30일 그리고 5월 10일에 정식되었다. 과일의 수확 조사는 7월 31일까지 이루어졌다. 양액농도는 정식초기에 EC $1.2dS{\cdot}m^{-1}$로 시작하여 점진적으로 농도를 높여 1화방 개화 후에는 EC $2.5dS{\cdot}m^{-1}$로 공급하였다. 네덜란드의 PBG 양액을 이용하여 공급주기를 하루에 1분 6회로 공급하였다. 정식시기에 따른 방울토마토의 식물체 길이생장은 상단에 비하여 하단에 정식한 것이 유의하게 컸었으며, 일찍 정식한 것이 늦게 정식한 식물체 보다 길이생장이 컸다. 과일의 생산량은 4월 20일 하단베드에 정식한 방울토마토의 식물체당 평균 수확량이 2,954g으로 가장 높았다. 정식 시기나 베드 위치에 따른 과일의 평균무게나 과일의 당도에는 유의한 차이가 없었다. 방울토마토의 총 생산량은 4월 20일에 정식한 것이 4월 30일과 5월 10일에 정식한 방울토마토에 비하여 각각 18%와 34%로 높았다. 우리는 방울 토마토를 일찍 정식하였을 때, 생산량이 증가되는 것을 확인하였다. 이 결과는 농민들에게 2단 베드에서 딸기 후작물로 방울토마토의 재배 기간을 선택하는데 도움을 줄 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.201-209
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• 2014

본 연구에서는 고추재배 지역의 오염지 토양으로부터 탄저병원균인 Colletotrichum gloeosporioides에 대하여 항진균 활성이 우수한 균주를 분리하였다. 분리 균주의 생화학적 특성을 조사한 결과 내생포자를 형성하는 Gram-positive이며, 세포크기는 $2.5{\sim}3.0{\times}1.5{\mu}m$으로 짧은 간균으로 siderophore, cellulase와 IAA (Indole-3-acetic acid)을 생산하였다. 16S rRNA 유전자염기서열 분석 결과 Bacillus sp.와 99%의 상동성을 나타내어 Bacillus sp. CS-52로 명명하였다. Bacillus sp. CS-52의 항진균 활성 물질을 생산하기 위한 배양 최적 조건은 0.5% glucose, 0.7% $K_2HPO_4$, 0.2% $K_2HPO_4$, 0.3% $NH_4NO_3$, 0.01% $MnSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.15% yeast extract, pH 7과 $30^{\circ}C$로 조사되었으며, 최적화된 배양조건에서 36시간에 최대 성장을 보이며, 고추 탄저병원균에 대하여 60시간 배양조건에서 가장 높은 13.3 mm의 항진균 활성을 보였다. 포자발아억제력은 48시간에 가장 높은 억제력이 보였고, siderophore는 최종배양시간 72시간까지 생성됨을 확인하였다. 식물생장조절물질 IAA와 활성효소인 cellulase의 경우 배양시간 24시간에 최대 생성됨을 확인하였으며, C. gloeosporioides에 대한 실내에서의 항진균활성 검증결과 화학농약 보다 더 높은 70%의 방제가를 나타내었다. 향후 Bacillus sp. CS-52 균주와 배양액을 이용하여 생물학적 친환경방제제로의 제품화가 가능할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1408-1414
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• 2015

화학농약의 오남용은 환경오염을 유발하고, 사람의 건강에 악영향을 미치므로 그 대안으로 미생물을 이용한 생물학적 방제에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 환경에서 안정성을 유지할 수 있는 생물방제균을 확보하기 위하여 잿빛곰팡이병균인 Botrytis cinerea의 생육을 억제할 수 있는 Bacillus 속 균주를 탐색한 후, 선정된 균주의 항진균 물질 생산을 위한 조건, 항진균 기작 및 물리화학적 안정성에 대하여 조사하였다. 가장 높은 항진균 활성을 가진 균주는 고추의 근권 토양에서 분리된 AF4 균주였으며, 표현형적 특성 및 16S rRNA 유전자 염기 서열에 근거하여 동정한 결과, Bacillus subtilis로 확인되었다. AF4 균주는 최적 탄소원으로 glycerol을, 최적 질소원으로 casein을 요구하였으며, 25-40℃ 및 pH 7-10에서 항진균 활성을 나타내었다. 최적조건에서 항진균 활성은 140±3 AU/ml로, 기본배지보다 활성이 증가했음을 알 수 있었다. AF4 균주는 B. cinereas 균사를 형태적으로 변화시킴으로써 항진균 효과를 나타내는 것으로 추정되었으며, 다양한 식물병원성 곰팡이의 생육을 억제할 수 있었다. 또한 AF4 균주가 생성하는 항진균 물질은 열, pH, 유기용매 및 단백질 분해효소 처리에도 항진균 활성을 유지하였으므로 대단히 안정한 물질인 것으로 판단되었다. 따라서 Bacillus subtilis AF4는 다양한 곰팡이유래 식물질병방제에 적용가능성이 높은 균주임을 알 수 있었다.

• 한국육종학회지
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• 제43권6호
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• pp.595-599
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• 2011

'고아미3호'는 중생이며 고 식이섬유성 가공용 품종육성을 위하여 2001년 식이섬유 함량이 많은 수원464호를 모본으로하고 재배안정성이 높은 대안벼를 부본으로 인공교배하여 SR27132의 교배번호를 부여하고, 2002년 수원 하계포장에서 $F_1$ 25개체를 양성한 후 꽃가루 배양을 통하여 육성한 품종이다. 2004년부터 2005년까지 2개년 간 생산력검정 시험에서 SR27132-HB2703-37이 수량성 및 식이섬유함량이 높아 '수원504호'로 계통명을 부여한 후 2005년부터 2007년까지 년 3개년 간 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2007년 12월 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록 등재품종으로 선정됨과 동시에 '고아미3호'로 명명하였다. 1. '고아미3호' 출수기는 8월 14일로 '화성벼'보다 3일 늦은 중생종이다. 2. '고아미3호' 벼키는 75 cm로 '화성벼'보다 작으나, 이삭길이 및 수당립수는 '화성벼'와 비슷하고, 등숙률은 다소 떨어지며, 현미천립중은 14.1 g이다. 3. '고아미3호'는 도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 멸구류에는 약한 반응을 나타냈다. 4. '고아미3호'는 내냉성 검정에서 '화성벼'보다 다소 약한 특성을 보였으며, 포장도복에 강하였다. 5. '고아미3호'는 난소화성 전분으로 쌀의 투명도가 떨어지며, 도정율은 57.1%로 '화성벼'보다 낮고, 아미로스함량은 29.5%로 고 아밀로스 품종이며, 난소화성 전분인 식이섬유함량은 14%로 '화성벼'보다 4.6배 많다. 6. '고아미3호'의 보통기재배 평균 쌀 수량은 3.92 MT/ha로 '화성벼', '남평벼' 대비 75% 수준이었다. 7. 재배적지는 중부평야, 호 영남평야지이다.