• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.42-42
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• 2019

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.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.70-70
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• 2017

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 amylose contents estimated by NIRS in the standard rice were Sinseonchal (6.881%) 4.994%, Chucheong (19.731%) 18.633%, Goami (23.246%) 20.548%. Protein contents were Sinseonchal (6.890%) 6.824%, Chucheong (6.350%) 6.869%, Goami (6.777%) 7.839%. The NIRS analysis showed that 1.1-2.7%point lower in amylose and 0.4-0.6%point higher in protein than standard contents. The average amylose content of the germplasm was 20.39% with a range of 3.97-37.13%. The average protein content was 8.17% with a range of 5.20-17.45%. Amylose contents with a range of 20.06-27.02% represented 62.20% of the germplasm. Protein contents with a range of 6.78-9.75% represented 81.60% of the germplasm. Korean landrace comprised 24.9% among the 4,948 germplasm collected from 41 countries. A specific range of amylose contents showed in Korea 16.58-20.06%, in Japan 20.06-23.25%, in North Korea 23.25-27.02% and in China 27.02-37.13%. Protein contents exhibited 5.20-17.45% evenly in the whole landraces, whereas Chinese landrace particularly observed with 6.78-8.27% and 9.75-17.45%. Fifty resources were selected with low and high amylose ranging from 3.97-6.66% to 30.41-37.13% respectively. Similarly fifty resources were selected with low and high protein ranging from 5.20-6.09% to 13.21-17.45% respectively. Landraces with higher protein should be adapted to practical utilization of food sources.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권2호
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• pp.124-143
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• 2019

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 $R^2$ 값은 아밀로스 분석결과 0.970이었고, 단백질은 0.983이었다. 미지시료 측정 시 정확도를 평가하기 위해 외부검정과정을 거친 결과 $R^2$ 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%이하 waxy type은 5.0%, low amylose는 5.5%, middle amylose는 20.5%, 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 0.80이었고, 단백질 다양성지수는 평균 0.51이었다. 임의의 함량구간 내 자원비율은 정규분포의 표준화과정을 통해 확인하였다. 임의 구간에 대한 자원분포비율 산출 결과는, 재래종 아밀로스 6.4-8.7% 구간의 자원비율은 0.45였고, 22.3-26.1% 구간은 0.40, 단백질 7.3-8.2% 구간은 0.26이었다. 육성품종 아밀로스 8.7-9.4% 구간의 자원비율은 0.19였고, 20.1-22.7% 구간은 0.32, 단백질 6.1-8.3% 구간은 0.51이었다. 잡초형 아밀로스 6.6-9.7% 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. 어떤임의 구간을 지정하여도 자원의 비율을 쉽게 구할 수 있으며, NIRS 분석과 통계분석과정을 통해 얻어진 자원별, 성분함량별 특성 자료는 효율적인 자원관리를 위한 데이터베이스 시스템 구축을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제64권2호
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• pp.70-88
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• 2019

본 연구는 선행연구에서 개발된 근적외선 분광분석(NIRS) 예측모델을 활용하여 측정된 국내외 재래종 메벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량 자료를 통계처리 하여 자원의 지리적 특성과 성분 함량에 대한 정확한 정보를 제공하기 위해 실시하였다. 1. 정규분포분석 결과 메벼 유전자원의 아밀로스 평균은 22.0%였고, 단백질 평균은 8.2%였으며 전체 자원의 95%를 차지하는 자원들의 함량범위는 아밀로스의 경우 15.0-28.9%, 단백질은 5.4-10.9%였다. 자원의 다양성지수는 아밀로스의 경우 0.81, 단백질은 0.50이었다. 2. ANOVA, DMRT에 사용된 자원 수는 한국 자원의 경우 1,032, 북한은 994, 일본은 800, 중국은 528자원이었다. 국가별 아밀로스 평균함량은 중국 자원의 경우 23.34%, 한국 자원은 21.55%, 일본 자원은 21.45%, 북한 자원은 20.48%였다. 단백질 평균함량은 중국 자원의 경우 9.02%, 일본 자원은 8.06%, 북한 자원은 8.04%, 한국 자원은 7.99%였다. ANOVA 결과 벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량은 국가별 차이가 있었고 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. 3. DMRT 결과 국가별 아밀로스 함량은 한국과 일본, 북한, 중국의 세 집단으로 나눌 수 있었으며 각 집단 간 아밀로스 함량차이는 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. 단백질 함량의 경우 한국, 일본, 북한과 중국의 두 집단으로 나눌 수 있었으며 각 집단 간 단백질 함량차이는 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. 북한 자원은 가장 낮은 아밀로스 평균함량을 나타냈고, 한국 자원은 가장 낮은 단백질 평균함량을 나타냈다. 이에 비해 중국 자원은 가장 높은 아밀로스와 단백질 평균함량을 나타냈다. 이러한 지리적 분포에 따른 벼 자원 간 함량차이는 각 지역별 자원 선호도와 품종 특성이 반영된 결과라고 할 수 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제30권4호
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• pp.450-465
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• 2017

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.

• The Plant Pathology Journal
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• 제38권6호
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• pp.572-582
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• 2022

Sheath blight disease caused by the necrotrophic, soilborne pathogen Rhizoctonia solani Kuhn, is the global threat to rice production. Lack of reliable stable resistance sources in rice germplasm pool for sheath blight has made resistance breeding a very difficult task. In the current study, 101 rice landraces were screened against R. solani under artificial epiphytotics and identified six moderately resistant landraces, Jigguvaratiga, Honasu, Jeer Sali, Jeeraga-2, BiliKagga, and Medini Sannabatta with relative lesion height (RLH) range of 21-30%. Landrace Jigguvaratiga with consistent and better level of resistance (21% RLH) than resistant check Tetep (RLH 28%) was used to develop mapping population. DNA markers associated with ShB resistance were identified in F₂ mapping population developed from Jigguvaratiga × BPT5204 (susceptible variety) using bulk segregant analysis. Among 56 parental polymorphic markers, RM5556, RM6208, and RM7 were polymorphic between the bulks. Single marker analysis indicated the significant association of ShB with RM5556 and RM6208 with phenotypic variance (R²) of 28.29 and 20.06%, respectively. Co-segregation analysis confirmed the strong association of RM5556 and RM6208 located on chromosome 8 for ShB trait. This is the first report on association of RM6208 marker for ShB resistance. In silico analysis revealed that RM6208 loci resides the stearoyl ACP desaturases protein, which is involved in defense mechanism against plant pathogens. RM5556 loci resides a protein, with unknown function. The putative candidate genes or quantitative trait locus harbouring at the marker interval of RM5556 and RM6208 can be further used to develop ShB resistant varieties using molecular breeding approaches.

• 한국유기농업학회지
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• 제11권3호
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• pp.75-90
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• 2003

우리나라의 재래벼 192품종을 공시하여 다양한 작물학적 특성을 평가하고 양적 형질간의 상근관계를 검토하여 유기농업 및 친환경농업에 적합한 품종을 선발하고 추후 이를 품종육성의 소재로 활용하고자 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 재래벼는 파종에서 출수까지 평균 111.1일이 소요되어 중생종에 속하는 품종이 많았고 초장과 간장은 일반 재배 품종에 비하여 대부분 20∼40cm 정도 컸다. 2. 엽폭과 이삭의 평균 길이는 각각 1.3cm, 22.4cm이었고 주당 이삭수는 평균 10개로 소얼성의 특성을 나타내었으며, 현미의 장폭비는 평균 1.7이었고 장립종도 일부 존재하였으며 천립중은 평균 21.6g이었다. 3. 재래벼의 양적 형질간 상관관졔는 간장과 수장, 엽폭, 출수기간에는 고도로 유의한 정의 상관이 있었으며, 출수기와 천립중 간에는 고도로 유의한 부의 상관이 존재하였다. 4. 간강도는 27.1%가 약한 특성을 나타내었고 엽신과 엽초의 색은 3.6%가 자주줄무늬를 나타냈으며 엽각와 지엽각도는 직립형이 각각 46.9%, 10.9%이었고 엽노화도는 지연형이 24.0%이었다. 5. 재래벼의 74.5%가 까락이 있었고 찰벼는 20.3%, 갈색종피는 4.2%가 존재하였으며, 주두색, 영색, 부선색 및 망색은 백색, 갈색, 적색 및 자색 등 다양한 색이 존재하였다.