친환경재배기술의 하나인 녹비작물을 이용한 후작으로 고구마를 재배하여 수확한 고구마의 이화학적 특성을 분석하여 고구마 친환경재배에 적합한 조건 확립을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 녹비작물 재배 후 후작으로 재배한 고구마에 대한 당도, 수분, 단백질 및 회분 함량은 재배조건에 따라 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), 아밀로스 및 총 식이섬유 함량은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 알루미늄 및 인산 등의 무기성분 함량은 재배조건에 따라 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났다(p<0.05). 녹비작물 재배 후 후작으로 재배한 고구마를 과피와 과육으로 구분하여 메탄올로 추출하여 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등의 항산화성분 함량을 분석한 결과 과피의 경우 유의적인 차이를 보였으나(p<0.05), 과육은 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 가장 높은 함량을 보인 처리구는 헤어리베치 후작으로 재배한 고구마로서 과피 추출물에서 각각 5.05 mg GAE/g sample, 3.86 mg CE/g sample 및 3.92 mg TAE/g sample의 함량을 나타내었다. DPPH 및 ABTS radical 소거활성을 표준물질인 Trolox와 비교하여 측정한 결과 과피의 경우 헤어리베치 후작으로 재배한 고구마가 각각 958.81 및 663.53 mg TE/100 g으로 유의적으로 가장 높은 활성을 보였으며(p<0.05), 비료를 주지 않은 고구마가 각각 546.47 및 438.08 mg TE/100 g으로 낮은 활성을 보였다. 과육의 경우는 각각 132.01~189.83 및 139.43~201.02 mg TE/100 g의 범위에서 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 헤어리베치를 전작물로 재배하였을 때 수확된 고구마의 높은 항산화성분 함량과 항산화활성을 보이는 것으로 나타났다.
신율미, 연황미 및 연미를 사용하여 원적외선 오븐으로 제조한 냉동 군고구마의 품질 특성을 연구하였다. 군고구마의 제조는 원적외선 오븐을 사용하여 $250^{\circ}C$에서 40분 동안 굽기를 실시하였으며, 냉동 군고구마는 군고구마를 $-18^{\circ}C$에서 30일간 냉동 후 microwave oven을 사용하여 3분간 해동하였다. 원료고구마의 일반성분은 수분 함량을 제외한 조지방 및 조단백질 함량이 신율미 및 연미보다 연황미에서 높았다. 세 품종 모두 굽기에 따라 총당, 환원당, sucrose 및 maltose 함량이 증가하였다. 명도 및 적색도, 황색도는 굽기 및 냉해동에 따라 감소하였으며, ${\beta}$-carotene 함량 또한 굽기 및 냉해동에 의해 감소하였다. 군고구마의 냉해동에 따른 조직감은 신율미와 연황미에서 견고성, 검성 및 응집성이 감소하였다. 관능검사 결과 신율미가 외관, 풍미, 감미 및 전반적 기호도에서 가장 높은 선호도를 보여 냉동 군고구마의 제조에 가장 적합한 품종은 신율미로 판단되었다.
Park, Hyungjun;Kim, Sujung;Nie, Hualin;Kim, Jiseong;Lee, Jeongeun;Kim, Sunhyung
Journal of Plant Biotechnology
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제47권2호
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pp.124-130
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2020
The sweet potato (Ipomoea batatas [L.] Lam.) is the sixth-most important crop in the world following rice, wheat, potato, maize, and cassava. Four varieties ('Beniharuka', 'Annobeni', 'Pungwonmi', 'Hogammi') and their Japanese cultivars are broadly distributed in South Korea. In the Korean marketplace, sweet potatoes are classified by color and shape, not by variety, making it necessary to differentiate varieties for uniform production and consumption. In this study, molecular markers were developed to distinguish the four varieties of sweet potato using SNPs and genotyping-by-sequencing (GBS) analysis via a tetra-primer amplification refractory mutation system (ARMS)-PCR. The results revealed that three variety-specific fragments (164 bp and 241 bp of SNP 04-27457768 and 292 bp of SNP 03-16195623) were amplified in the 'Beniharuka', 'Pungwonmi', and 'Annobeni' sweet potato varieties. There were instances where some varieties produced three bands within the gel electrophoresis, indicating heterozygosity at the given SNPs loci. DNA sequencing analysis also confirmed the results of electrophoresis at the SNPs loci. Overall, these molecular markers would provide a useful, rapid, and, simple evaluation method for the Korean sweet potato marketplace, where the mixing of varieties is a serious issue.
분질고구마인 원기와 점질고구마인 천미로부터 얻은 전분에 각 고구마에서 추출된 조효소와 분가수분해효소를 작용시켜 비교 검토한 결과는 다음과 같았다. 천미보다 원기에서 추출한 조효소의 전분가수분해활성이 높았으며 각 전분의 호화온도에 따른 조효소의작용으로 생성된 환원당 함량은 $70^{\circ}C$에서는 천미전분을 기질로 한 것이, $95^{\circ}C$에서는 원기 전분을 기질로 한 것이 더 높았다. 원기 전분에 대한 ${\alpha}-amylase$와 ${\beta}-amylase$ 활성은 천미전분에 대한 것보다 높았다. 효소처리 전분의 요드 반응 후의 흡광도는 생전분보다 낮았으며, 형태는 표면에서 내부로 여러 층을 갖는 구멍이 있고 둥근형이었다. 각 전분의 X-선 회절양상을 관찰한 결과 본 실험에 사용된 고구마 전분은 효소처리 후에도 생전분과 같이 Ca 형을 유지하였으며 상대적 결정도는 효소처리전분이 생전분보다 낮았다.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.198-198
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2017
Cultivated varieties of sweet potato were from dry texture type to tender texture type on the basis of consumer preferences. There are many differences in the quantity of sweet potato, starch content, pigment, and sugar content depending on the cultivation season and area, even in the same variety. Therefore, in this study, we attempted to establish optimum time of harvesting through growth characteristics and variation in component like starch, sugar, polyphenol and flavonoid. Four sweet potato varieties were used in this experiment. Among them, Jinhongmi (JHM) & Yulmi (YM) were as dry texture type and Pungwonmi (PWM) & Hogammi (HGM) were as tender texture type. Sweet potatoes were transplanted on 23 May, 2016 and were investigated storage root weight and component contents every 20 days from 60 days to 120 days and surveyed yield at 110, 120, 130 days after transplantation. Result revealed that storage root weight of YM, JHM, and HGM were 30.1, 38.9, 20.8 g respectively in 60 days after transplanting. Storage roots of PWM gerw faster with the weight of 88.2 g. In 120 days after transplanting, storage root weight varied from 88.3 to 118.7 g, HGM was the smallest, and PWM was the largest. Sugar contents of sweet potato ranged from 21.0 to $23.8Brix^{\circ}$ in 60 days after transplanting and from 27.5 to $30.78Brix^{\circ}$ in 120 days after transplanting. In particular, the sugar content of HGM was the highest over $30Brix^{\circ}$ after 80 days. The starch content of dry texture type (YM, JHM) increased from 15.5% to 20.4% and tender texture type (PWM, HGM) increased from 11.0% to 17.3%. Starch content tended to be high in dry type sweet potatoes. The content of polyphenol and flavonoid were highest in 60 days after transplanting and was reduced according to cultivation period. The total yield of PWM was high as 3,154 kg/10a and large storage root of over 250 g accounted for 47.4% in 110 days after transplanting. Storage root (YM, JHM, HGM) of 81~150 g accounted for 34.9% ~ 43.2% in 120 days after transplanting. These are the most marketable. Because consumer in Korea prefers small, round and about 100g size sweet potato. The ratio of large storage root (over 250 g) were increased in all varieties at 130 days after transplanting. Therefore, it is considered appropriate to harvest PWM at 110 days and YM, JHM, HGM at 120 days after transplanting, which planted in late May.
Sweet potato is grown extensively from tropical to temperate regions and is an important food crop worldwide. In this study, we established detection methods for 17 major sweet potato viruses using single and multiplex RT-PCR assays. To investigate the current incidence of viral diseases, we collected 154 samples of various sweet potato cultivars showing virus-like symptoms from 40 fields in 10 Korean regions, and analyzed them by RT-PCR using specific primers for each of the 17 viruses. Of the 17 possible viruses, we detected eight in our samples. Sweet potato feathery mottle virus (SPFMV) and sweet potato virus C (SPVC) were most commonly detected, infecting approximately 87% and 85% of samples, respectively. Furthermore, Sweet potato symptomless virus 1 (SPSMV-1), Sweet potato virus G (SPVG), Sweet potato leaf curl virus (SPLCV), Sweet potato virus 2 ( SPV2), Sweet potato chlorotic fleck virus (SPCFV), and Sweet potato latent virus (SPLV) were detected in 67%, 58%, 47%, 41%, 31%, and 20% of samples, respectively. This study presents the first documented occurrence of four viruses (SPVC, SPV2, SPCFV, and SPSMV-1) in Korea. Based on the results of our survey, we developed multiplex RT-PCR assays for simple and simultaneous detection of the eight sweet potato viruses we recorded.
IbMYB1, a transcription factor (TF) for R2R3-type MYB TFs, is a key regulator of anthocyanin biosynthesis during storage of sweet potatoes. Anthocyanins provide important antioxidants of nutritional value to humans, and also protect plants from oxidative stress. This study aimed to increase transgenic potatoes' (Solanum tuberosum cv. LongShu No.3) tolerance to environmental stress and enhance their nutritional value. Transgenic potato plants expressing IbMYB1 genes under the control of an oxidative stress-inducible peroxidase (SWPA2) promoter (referred to as SM plants) were successfully generated through Agrobacterium-mediated transformation. Two representative transgenic SM5 and SM12 lines were evaluated for enhanced tolerance to salinity, UV-B rays, and drought conditions. Following treatment of 100 mM NaCl, seedlings of SM5 and SM12 lines showed less root damage and more shoot growth than control lines expressing only an empty vector. Transgenic potato plants in pots treated with 400 mM NaCl showed high amounts of secondary metabolites, including phenols, anthocyanins, and flavonoids, compared with control plants. After treatment of 400 mM NaCl, transgenic potato plants also showed high DDPH radical scavenging activity and high PS II photochemical efficiency compared with the control line. Furthermore, following treatment of NaCl, UV-B, and drought stress, the expression levels of IbMYB1 and several structural genes in the flavonoid biosynthesis such as CHS, DFR, and ANS in transgenic plants were found to be correlated with plant phenotype. The results suggest that enhanced IbMYB1 expression affects secondary metabolism, which leads to improved tolerance ability in transgenic potatoes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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