• 제목/요약/키워드: rice germplasm

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제초제(除草劑) 신기능(新機能) 작물품종(作物品種) 이용(利用) 잡초방제(雜草防除) 기술(技術) (Weed Management Using a Potential Allelopathic Crop)

  • 김길웅;박광호
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.80-93
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    • 1997
  • Allelopathic compounds as naturally occurring herbicide have originally reported from local vegetation since B.C. 300. These compounds are known as secondary plant metabolites which released from plants into the environment often attract or repel, nourish or poison other organisms. In recent, many natural plant allelochemicals be used to attempt to biologically or ecologically control weed among worldwide weed scientists. Some allelochemicals have also used as fungicides, insecticides, and nematodicides, and were less than man-made agrochemicals to damage the global ecosystem. It makes efficient use of resources internal to the farm, relies on a minimum of purchased inputs. Some scientists selected for allelopathic activity when breeding weed-controlling cultivars of rice, sorghum, cucumber, surflower etc. Thus, this paper is focused on allelopathic compounds isolated from cultivated crop with the high potential of prospective herbicides. The most environmentally acceptable and sustainable approach to utilization of allelopathy for weed control is to develop plant cultivars with proven allelopathic characteristics. In rice accessions, there are 60 cultivars/lines which have known as allelopathic activity and some of these cultivars control weed more less 90% within certain radius of activity. These accessions are originated from 15 countries including Korea, Japan, USA, India, Philippines, Indonesia, Laos, Taiwan, Afghanistan, Mali, Pakistan, Colombia, Egypt, China, and Dom. Rep. From these cultivars, the most common allelopathic compounds identified in rice are p-Hydroxybenzoic, Vanillic, p-Coumaric, and Ferulic acids. In addition, allelopathic lines of the following crop have shown inhibition of weed growth : beet (Beta vulgaris), lupin(Lupinus spp.), com(Zea mays), Wheat(Triticum aestivum), oats(Avena spp.) peas(Pisum sativum), barley(Hordeum vulgare), rye(Secale cereale), and cucumber(Cucumis sativus). Thus, future allelopathy research must be designed its potentially phytotoxic propertices and the ecotoxic features of the allelochemicals from release to degradation ; its ecological sustainability, its allelopathic effect in early growth. stages, and selectivity properties in combination with chemical stages, and selectivity properties in combination with chemical concentrations. Also, research approach in allelopathy might be screened for highly allelopathic germplasm collection of crops, the idea being to ultimately transfer this agronomic character into improved cultivars by either conventional breeding or other genetic transfer techniques.

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Development of the breeding materials with diverse grain size and shape in japonica rice

  • Park, Hyun-Su;Shin, Woon-Chul;Baek, Man-Kee;Nam, Jeong-Kwon;Jeong, Jong-Min;Park, Seul-Gi;Kim, Choon-Song;Cho, Young-Chan;Kim, Bo-Kyeong
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.67-67
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    • 2017
  • We developed the breeding materials with diverse grain size and shape in japonica rice. Grain size and shape are important factors affecting consumer preference and choice. However, most of Korean japonica rice cultivars have small, short, and round grain. To diversify the grain size and shape of japonica rice, we conducted the breeding program using donor parents, Jizi1560 and Jizi1581. Jizi1560 and Jizi1581 are japonica germplasm with extremely large grain. Four crosses between the each donor parents and high yielding japonica rice cultivars, Deuraechan and Boramchan, were constructed and then anther culture method was applied. We obtained 290 doubled-haploid (DH) lines with appropriated morphological traits and selected 91 DH lines with diverse grain size and shape. The grain related-traits of the selected DH lines showed a higher diversity when compared with 319 cultivars developed by NICS (264 japonica, 13 black, and 32 Tongil type cultivars). We designated the selected DH lines, four parents, and Daeripbyeo 1, large grain japonica cultivar, as the breeding materials for further analysis. The breeding materials were classified into five groups, A to E, based on the grain-related traits. Group A (including Jizi1581) and Group B (including Daeripbyeo 1) showed similar grain width, whereas Group A exhibited longer grain length and heavier grain weight. Group C (including Deuraechan and Boramchan) showed shorter and rounder grain shape and smaller grain size than any other groups. Group D including solely Jizi1560 had extremely large grain, such as the longest grain length, width, and thickness and heaviest grain weight. Group E including only two DH lines had long and slender grain shape, so that showed the highest ratio of length to width. The grain size and shape of the breeding materials exhibited beyond the characteristics of previously developed Korean japonica cultivars. The breeding materials will be applied in the breeding programs to diversify the grain size and shape of japonica rice.

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우리나라 재래종 벼 유전자원의 미질관련 특성 (Analysis of Grain Quality Related Properties in Korean Rice Land-races Germplasm)

  • 이정로;마경호;이기안;곽재균;이점식;강희경;김연규;조진웅;이석영
    • 한국작물학회지
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    • 제58권4호
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    • pp.468-473
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    • 2013
  • 농촌진흥청 농업유전자원센터에 보존되고 있는 우리나라 재래종 벼 유전자원 중 선발된 394품종의 미질과 관련된 특성을 분석하고 상호관계에 대한 결과는 다음과 같다. 1. 단백질 함량은 5.2~9.9%까지 다양한 분포를 보였고, Mg함량은 12.7 mg에서 37.7 mg까지의 넓은 범위의 분포를 보였으며, K함량 또한 60.0 mg에서 125.9 mg 까지의 넓은 범위의 분포를 나타냈고, 차진정도의 지표로 사용되는 Mg/K 비율은 일품벼보다 높게 분포하였다. 2. 쌀의 차진정도를 결정하는 주된 인자이며 미질을 나타내는 척도의 하나인 아밀로스 함량은 현재 우리나라 밥쌀용 수도 장려품종들이 대체로 18~20% 수준에 있는데 비하여 재래종 유전자원에서 메벼의 범위가 12.4~28.9%였고 18~20% 범위에 있는 품종은 144품종이었다. 3. KOH에 의한 알카리붕괴도는 0.0~7.0까지 분포하였는데 일품벼의 6.4와 유사한 품종이 95품종이었다. 4. Toyo 식미계를 이용한 식미 검정에서 현재 양식미 품종으로 평가받고 있는 일품벼와 유사한 품종이 16품종이고, 우리나라 사람들이 양식미로 선호하는 호화온도가 낮고 Toyo 식미치가 높은 품종은 IT 173444번, 008530번, IT 006554번이 대표적 이었다.

벼 품종의 잎집무늬마름병 저항성 연구 II. 품종간 저항성의 차이 (Studies on Varietal Resistance to Sheath Blight Disease in Rice II. Varietal Difference of Resistance)

  • 김광호;양계진;이상복
    • 한국작물학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.302-309
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    • 1987
  • 벼 품종의 잎집무늬마름병에 대한 저항성 정도를 성묘기에 검정하여 이 병에 대한 저항성원을 선발할 목적으로 1984년 30품종, '85년 40품종, 그리고 '86년에 100품종을 공시, 보통기에 다비, 밀식재배하여 병원구을 접종하였다. 1984년에는 2개의 균주를 접종하였으며 '85년에는 만기재배하에서의 검정을 별도로 수행하였기 때문에 3년간에 걸친 보통기 재배하에서의 검정을 합하여 총 5회의 실험이 이루어 졌다. 공시한 각 품종의 출수 25일 후에 조사한 피해도를 기준으로 하여 품종간 저항성차이를 구분한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 3년간에 걸친 5회의 실험에서 모두 공시품종간 피해도의 차이는 확실하였으며 어느 경우에나 피해도의 유전분산이 환경분산보다 훨씬 큰 값을 보였다. 2. 2∼3년간 계속해서 공시되었던 품종들의 피해도는 년차간 그리고 재배시기간에 정의 상관관계가 인정되었다. 3. 1984년을 제외하고는 공시한 벼 품종의 출수기와 피해도 간에 부의 상관관계가 인정되고 있어 출수기가 늦은 품종군은 피해도의 평균치도 낮고 품종간 변이폭도 좁았다. 4. 자연포장에서 잎집무늬마름병에 대한 저항성 검정은 비슷한 출수기를 가진 품종들끼리 피해도가 비교되어야 하며 만생종 및 극만생종은 별도의 조건에서 재배, 접종 및 피해도 조사가 이루어져야한다. 5. 국내육성종 중에서 가야벼는 조생종에 속하면서도 3년간 5회의 검정실험에서, 그리고 SR9713- 54- 3은 중대종이면서 2년간 3회의 검정실험에서 비교적 낮은 피해도 값을 보여 이 두 품종은 잎집무늬마름병에 대하여 안정적인 중도저항성(MR)을 보여 주었다.

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담수 직파에서 산소 및 온도조건에 따른 혐기발아 내성 자원과 국내 직파 적응성 벼 품종의 입모특성 비교 (Effect of Oxygen and Temperature Levels on the Seedling Characteristics of Korean and Anaerobic Germination-tolerant Rice under Flooding Conditions)

  • 정종민;김진희;모영준;하수경;김우재;김보경;정지웅
    • 한국작물학회지
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    • 제64권4호
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    • pp.287-298
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    • 2019
  • 본 연구는 담수직파 초기 입모율 개선을 위해 혐기발아 내성이 우수한 자원들과 국내에서 육성된 직파적응성 품종 간 담수 중 입모관련 특성을 조사하고 담수 환경이 입모 관련 형질에 미치는 영향을 분석하였다. 저온에서 AGT 3자원들의 평균 저온발아율은 92.9%, 평균발아일수 9.1일로 KV품종들의 평균 저온 발아율 62.0%, 평균 발아속도 11.2일에 비해 저온조건에서도 발아율이 높았으며 발아 속도도 빠른 것으로 나타났다. 노지 담수 조건에서 AGT 품종들의 평균 생존율은 53%로 국내 직파 품종의 평균 생존율 22.7%보다 높았으며 온실 담수조건에서도 KV 품종에 비해 입모특성이 우수한 경향이었다. 특히 KHO, PBR, WD3는 저온발아율 및 혐기발아율 등 담수직파 관련형질이 우수하여 담수 직파 전용 벼품종개발을 위한 유용 유전자원으로 활용성이 클 것으로 판단되었다. 모든 공시품종들은 저온(15℃, 18℃)의 담수조건에서 대체적으로 혐기발아율 및 생존율이 낮았으며 초엽 및 유근의 생장도 불량하였으나 21℃ 이상의 조건에서는 생존율과 혐기발아 특성이 크게 개선되었다. 초기입모 관련 형질의 변이에는 온도>용존산소>품종 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났으며 발아율 및 유근생장 변이에는 다른 형질에 비해 용존산소 농도의 영향이 다소 크게 작용하는 것으로 나타났다.

Locating QTLs controlling overwintering seedling rate in perennial glutinous rice 89-1 (Oryza sativa L.)

  • Deng, Xiaoshu;Gan, Lu;Liu, Yan;Luo, Ancai;Jin, Liang;Chen, Jiao;Tang, Ruyu;Lei, Lixia;Tang, Jianghong;Zhang, Jiani;Zhao, Zhengwu
    • Genes and Genomics
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    • 제40권12호
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    • pp.1351-1361
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    • 2018
  • A new cold tolerant germplasm resource named glutinous rice 89-1 (Gr89-1, Oryza sativa L.) can overwinter using axillary buds, with these buds being ratooned the following year. The overwintering seedling rate (OSR) is an important factor for evaluating cold tolerance. Many quantitative trait loci (QTLs) controlling cold tolerance at different growth stages in rice have been identified, with some of these QTLs being successfully cloned. However, no QTLs conferring to the OSR trait have been located in the perennial O. sativa L. To identify QTLs associated with OSR and to evaluate cold tolerance. 286 $F_{12}$ recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between the cold tolerant variety Gr89-1 and cold sensitive variety Shuhui527 (SH527) were used. A total of 198 polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers that were distributed uniformly on 12 chromosomes were used to construct the linkage map. The gene ontology (GO) annotation of the major QTL was performed through the rice genome annotation project system. Three main-effect QTLs (qOSR2, qOSR3, and qOSR8) were detected and mapped on chromosomes 2, 3, and 8, respectively. These QTLs were located in the interval of RM14208 (35,160,202 base pairs (bp))-RM208 (35,520,147 bp), RM218 (8,375,236 bp)-RM232 (9,755,778 bp), and RM5891 (24,626,930 bp)-RM23608 (25,355,519 bp), and explained 19.6%, 9.3%, and 11.8% of the phenotypic variations, respectively. The qOSR2 QTL displayed the largest effect, with a logarithm of odds score (LOD) of 5.5. A total of 47 candidate genes on the qOSR2 locus were associated with 219 GO terms. Among these candidate genes, 11 were related to cell membrane, 7 were associated with cold stress, and 3 were involved in response to stress and biotic stimulus. OsPIP1;3 was the only one candidate gene related to stress, biotic stimulus, cold stress, and encoding a cell membrane protein. After QTL mapping, a total of three main-effect QTLs-qOSR2, qOSR3, and qOSR8-were detected on chromosomes 2, 3, and 8, respectively. Among these, qOSR2 explained the highest phenotypic variance. All the QTLs elite traits come from the cold resistance parent Gr89-1. OsPIP1;3 might be a candidate gene of qOSR2.

한국 재래 적미 수집 및 특성 검정 V. 수심 및 토심에 따른 발아 특성 (Collection and Evaluation of Korean Red Rices V. Germination Characteristics on Different Water and Soil Depth.)

  • 서학수;하운구
    • 한국작물학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.128-133
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    • 1993
  • 한국 재래 적미(앵미)는 다양한 유전적 변이와 작물학적 특성이 있을 것으로 추측되어 유전자측으로서의 유용성을 검정하고자 경상남북도에서 수집한 적미중 생웅적으로 특징있는 장입형 적미 10계통, 단입형 적미 10계통 등 20계통과 대조품종으로 삼강벼, 섬진벼를 공시하여 수확후 저장기한에 따른 휴면정도, 수중발아 및 토중발아 등 발아특성을 검정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 한국 재래 장. 단입형 적미는 수확직후 99%이상의 발아율을 보여 휴면성이 거의 없었다. 2. 장입형 적미는 수심 7cm에서 83.5%의 식물체의 묘 출현율을 보였고 단입형 적미는 수심 11cm에서 83.5%의 묘 출현율을 보여 실용상 지장이 없는 입묘율이 확보되었으나 대조품종인 삼강벼는 수심 7cm이상에서 섬진벼는 수심 11cm 이상에서 전혀 출현하지 못하였다. 3. 토심 7cm에서 장입형 적미는 71.7% 단입형 적미는 73.9%의 묘 출현율을 보였으며 대조품종인 삼강벼와 섬진벼는 각각 40.0%, 28.0%를 보였다. 4. 한국 재래 적미는 직파재배의 유용 유전자측으로 이용 가능성이 높은 것으로 평가 되었다.

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Evaluation of the Biocontrol Potential of Some Medicinal Plant Materials Alone and in Combination with Trichoderma harzianum Against Rhizoctonia solani AG 2-1

  • Lee, Hye-Min;Khan, Zakaullah;Kim, Sang-Gyu;Baek, Nam-In;Kim, Young-Ho
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제27권1호
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    • pp.68-77
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    • 2011
  • Fifty five species of medicinal plant materials were tested for their antifungal activity in vitro against Rhizoctonia solani AG 2-1 and Trichoderma harzianum to select plant species that can be used to improve the biocontrol efficacy of T. harzianum. Six species were effective against R. solani AG 2-1 but were also antagonistic to T. harzianum, except for Cinnamomum loureirii stem bark (CSB). CSB inhibited mycelial growth of R. solani AG 2-1 by 73.7% but showed an inhibitory effect on mycelial growth of T. harzianum by only 2.2%. Scanning electron microscophs showed that the CSB treatment resulted in deformed R. solani AG 2-1 hyphal cells, and transmission electron microscophs revealed degenerated cell structures such as degenerated cytoplasm and disentangled cell wall and the accumulation of electron-dense inclusions (asterisks) in the CSB treatment. The biocontrol efficacy of radish damping-off increased greatly following the combined treatments of T. harzianum and CSB and the combined treatment increased efficacy from 6.4-23.1% to 37.1-87.3% compared with either treatment alone. CSB did not affect T. harzianum population growth, as it was almost the same in rice-bran peat medium (culture) amended with 0.1% and 1.0% CSB powder as in non-amended medium. The formulation of T. harzianum in rice-bran peat medium amended with CSB powder reduced the severity of radish damping-off by 80.6%, suggesting that T. harzianum and CSB can be formulated as a biocontrol product for the control of R. solani AG 2-1.

과채류 시설재배지의 뿌리혹선충 문제 (Occurrence of Root-knot Nematodes on Fruit Vegetables Under Greenhouse Conditions in Korea)

  • 김동근
    • 식물병연구
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    • 제7권2호
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    • pp.69-79
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    • 2001
  • Meloidogyne arenaria race 2 (59%) is widely distributed, followed by M. incognita race 1 (23%), and an unknown race of M. incognita (18 %) in greenhouses in southern Korea. The key character to distinguish between M. arenaria and M. incognita is excretory pore in female head. When oriental melon, Cucumis melo L., grafted on Shintozoa (Cucurbit maxima x Cu. moschata) is transplanted in February in a plastic tunnel inside a greenhouse infested with M. arenaria, nematodes produced egg masses on roots at 40 days after transplanting and the soil juveniles (J2) population reach maximum in July to 3,817/100 ㎤. Juveniles are distributed relatively uniform over the 180-cm-wide row horizontally and the highest density occurs at 0-25 cm soil depth. For the control of root-knot nematodes, rice rotation, solarization, and soil addition treatments are the most effective (P=0.05); treatments reduce number of J2 over 90% and increase yield two times. Corn retation, fosthiazate, and soil drying treatment are moderately effective, while sesame and green onion rotations are not effective. The relationship between M. arenaria and yield of oriental melon is adequately described by a linear regression model. In the test with wild Cucumis genetic sources introduced from U.S.Dept. of Agriculture (USDA), one of C.heptadactylus, two of C.anguria, two of C. anguria var. longaculeatus, nine of C. metuliferus are resistant to both species of root-knot nematodes.

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NIRS 분석 Data에 의한 국내외 육성품종 벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 성분에 대한 통계분석 (Statistical Treatment on Amylose and Protein Contents in Rice Variety Germplasm Based on the Data Obtained from Analysis of Near-Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS))

  • 오세종;채병수;이명철;최유미;이수경;고호철;;현도윤
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.498-514
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    • 2018
  • 본 연구는 선행연구에서 개발된 근적외선 분광분석(NIRS) 예측모델을 활용하여 측정된 국내외 육성품종 벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량 자료를 통계처리 하여 자원의 지리적 특성과 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 경우 0.59, 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%, 인도 자원은 8.17%였다. ANOVA 분석결과 벼 유전자원의 아밀로스 및 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 간 아밀로스 함량차이는 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. 단백질 함량의 경우 한국, 일본, 인도와 중국의 세 집단으로 나눌수 있었으며, 각 집단 간 단백질 함량차이는 1% 유의수준에서 차이가 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 간 함량 차이는 각 지역별 자원 선호도와 육종 방향이 반영된 결과라고 할 수 있다.