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문제 정의
- 국내 재래종 콩 유전자원의 품질에 대한 특성을 재평가하고 우수한 교배모본 탐색 및 선정하여 콩 신품종육성에 이용할 수 있는 기초 자료를 제공하고자 실시한 본 시험의 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
- 특히, 최근 들어 검정콩 등을 이용한 “Black Food Syndrome” 및 “Well-being”으로 콩이 건강에 좋다는 것이 새롭게 부각되고 있어 그 수요량이 날로 증가하고 있다. 따라서 재래종 콩 유전자원에 대한 품질 등에 대한 특성을 재평가하고 우수한 교배모본을 탐색 및 선정하여 품종육성에 이용할 수 있는 기초적인 자료를 제공하고자 본 시험을 실시하였다.
제안 방법
- 시험에 사용된 종자는 국립농업과학원 유전자원과에 저장되어 있는 한국 재래종 콩을 분양받아 사용하였다. 1,300점을 분양받았으나 이들 중 1,296점만이 발아하여 이들에 대한 작물학적 특성검정을 수행하였다. 재배법으로는 재식거리는 60×15 cm(1주 1본)하였으며, 시비는 질소, 인산 및 염화가리를 4-7-6 kg/10a를 전량 기비로 시용하여 5월 하순에 단반복으로 파종하였다.
- 분석에 사용된 검출기는 Shodex RI-101 검출기를 사용하였다. Isoflavone성분 분석을 위해 분쇄한 시료 1.0 g을 50% methanol 용액 20 mL에 12시간 실온에서 교반한 뒤 추출액을 여과(Whatman No. 2)하였다. 이렇게 여과된 시료는 다시 HPLC 분석을 위해 0.
- 0 g을 자동지방 추출장치(Soxhlet System, BUCHI Labotechnik, B-811, AG, Switzerland)에 넣고 n-hexane으로 3시간 열수 추출한 후 지방함량을 구하였다. 그리고 지방산 조성 분석을 위해서 추출된 지방에 지방산 분해시약(H2SO4 : MeOH : Toluene = 1 : 20 : 10, v/v) 5 ml 첨가하여 100℃에서 1시간 반응 시켜 fatty acid methyl ester형태로 변환하였다. Fatty acid methyl ester 분획은 증류수 5 ml 첨가하여 잘 혼합 한 후 상등액을 취하였으며 시료 중 수분은 Na2SO4(Yakuri Pure Chemical Co LTD.
- 먼저 단백질 분석에 사용된 콩 시료는 고속 진동 분쇄기(HEICO, LT1-100, Japan)로 미세 균일 입도로 분쇄한 시료를 사용하였다. 단백질 함량분석은 근적외선 분광기(Nearinfrared spectroscopy, Foss NIR System Inc., Silver Spring, MD)를 사용하였으며, 분쇄 시료 약 2 g을 표준 원형 컵에 취하여 400-2500 nm 파장 영역에서 2 nm 간격으로 반사율(log 1/R)을 측정하였다. 분석 전 NIR 기기를 충분히 예열시켜 사용하여 기기 안정성과 파장 정확도를 높였다.
- 콩의 주요 작물학적 특성은 농촌진흥청(1995)에서 발간된 ｢농사시험연구조사기준｣에 의해 조사를 실시하였다. 배축색, 모용색, 화색 등의 질적형질과 경장, 주경절수, 분지수, 협수, 개화일수, 성숙일수, 생육일수, 100립중, 무게 등 양적형질을 조사하였다. 결실일수별 자원의 분포는 Song et al.
- , Silver Spring, MD)를 사용하였으며, 분쇄 시료 약 2 g을 표준 원형 컵에 취하여 400-2500 nm 파장 영역에서 2 nm 간격으로 반사율(log 1/R)을 측정하였다. 분석 전 NIR 기기를 충분히 예열시켜 사용하여 기기 안정성과 파장 정확도를 높였다. 분석된 결과는 WinISI II software(Windows version 1.
- 45 μm 필터를 하였다. 아이소플라본 분석은 액체 크로마토그래피(Agilent 1100, USA)로 분석하였다.
- 재배법으로는 재식거리는 60×15 cm(1주 1본)하였으며, 시비는 질소, 인산 및 염화가리를 4-7-6 kg/10a를 전량 기비로 시용하여 5월 하순에 단반복으로 파종하였다.
- , Osaka, Japan)로 제거하여 분석 시료로 사용하였다. 지방산 조성은 가스 크로마토그래피(Agilent 7890A, USA)로 분석하였다. GC 분석의 표준물질인 팔미틱산 등을 Sigma 사에서 구입하여 분석에 이용하였다.
- 지방함량 분석은 먼저 분쇄한 시료 2.0 g을 자동지방 추출장치(Soxhlet System, BUCHI Labotechnik, B-811, AG, Switzerland)에 넣고 n-hexane으로 3시간 열수 추출한 후 지방함량을 구하였다. 그리고 지방산 조성 분석을 위해서 추출된 지방에 지방산 분해시약(H2SO4 : MeOH : Toluene = 1 : 20 : 10, v/v) 5 ml 첨가하여 100℃에서 1시간 반응 시켜 fatty acid methyl ester형태로 변환하였다.
- 추출된 시료를 3,000 rpm으로 원심분리 후 상등액을 취하여 0.45 μm 필터로 여과하여 2배 희석한 시료를 분석하였다.
- 분석에 사용된 기기는 Dionex HPLC 기기를 분석하였다. 칼럼은 SugarPak(Waters Co.)이며 용매는 H2O이고 유속은 0.5 mL/min으로 80℃ 칼럼온도를 유지하며 분석하였다. 분석에 사용된 검출기는 Shodex RI-101 검출기를 사용하였다.
- 재배법으로는 재식거리는 60×15 cm(1주 1본)하였으며, 시비는 질소, 인산 및 염화가리를 4-7-6 kg/10a를 전량 기비로 시용하여 5월 하순에 단반복으로 파종하였다. 콩나방 등의 해충 방제를 위해 필요시 살충제를 살포하였으며, 개화전 중경배토를 1회 실시하였다.
대상 데이터
- 지방산 조성은 가스 크로마토그래피(Agilent 7890A, USA)로 분석하였다. GC 분석의 표준물질인 팔미틱산 등을 Sigma 사에서 구입하여 분석에 이용하였다. 당 분석은 기분쇄한 시료 1.
- 먼저 단백질 분석에 사용된 콩 시료는 고속 진동 분쇄기(HEICO, LT1-100, Japan)로 미세 균일 입도로 분쇄한 시료를 사용하였다. 단백질 함량분석은 근적외선 분광기(Nearinfrared spectroscopy, Foss NIR System Inc.
- 5 mL/min으로 80℃ 칼럼온도를 유지하며 분석하였다. 분석에 사용된 검출기는 Shodex RI-101 검출기를 사용하였다. Isoflavone성분 분석을 위해 분쇄한 시료 1.
- 45 μm 필터로 여과하여 2배 희석한 시료를 분석하였다. 분석에 사용된 기기는 Dionex HPLC 기기를 분석하였다. 칼럼은 SugarPak(Waters Co.
- 시험에 사용된 종자는 국립농업과학원 유전자원과에 저장되어 있는 한국 재래종 콩을 분양받아 사용하였다. 1,300점을 분양받았으나 이들 중 1,296점만이 발아하여 이들에 대한 작물학적 특성검정을 수행하였다.
데이터처리
- 분석 전 NIR 기기를 충분히 예열시켜 사용하여 기기 안정성과 파장 정확도를 높였다. 분석된 결과는 WinISI II software(Windows version 1.60, Foss and Infrasoft International LLC, State College, PA)를 사용하여 기존 단백질 equation에 적용하여 함량을 구하였다.
이론/모형
- 생육일수별 콩의 분포는 Kwon et al.(1974a)의 분류법에 의해 분류하였다. 도복 및 불마름병에 대한 내성은 0에서 9까지 구분하였다.
- 콩의 주요 작물학적 특성은 농촌진흥청(1995)에서 발간된 ｢농사시험연구조사기준｣에 의해 조사를 실시하였다. 배축색, 모용색, 화색 등의 질적형질과 경장, 주경절수, 분지수, 협수, 개화일수, 성숙일수, 생육일수, 100립중, 무게 등 양적형질을 조사하였다.
성능/효과
- 1. 유전자원 1,291점이 47-102일 분포를 보였고, 평균 68일이며, 결실일수의 분포는 61-65일이 29.4%, 66-70일이 23.5% 순으로 많이 분포하였다. 생육일수별 콩의 분포는, 105-163일의 생육일수 분포로서, 평균 134일이었으며, III군의 분포비율이 가장 높았고, 만숙종인 VI군이 가장 낮았다.
- 2. 경장에서 최대 216 cm, 최소 18 cm로 평균 70.7이었고, 분지수는 최대 13.7개 최소 1.8개로 평균 4.9개이었고, 주경절수는 최대 28개 최소 6.1개로 평균 16.3개, 도복정도는 평균 4.8로 중정도이었다.
- 4. 조단백 함량은 평균 41.8%이였고, 32.7-49.2% 분포, 조지방 함량은 11.8-22.2% 분포로 평균 18.0%, 불포화지방산 조성비율은 평균 85.4%, 94.2-81.8% 분포이며 포화지방산조성은 5.8-18.2%, 평균 14.6%이었다.
- 5. 당 함량중 슈크로스 함량이 가장 높았으며, 스타키오스 및 라피노스 순이었다. 슈크로스 함량은 1.
- 개화일수별 자원의 분포를 보면, 유전자원중의 1,294점은 38-83일의 분포를 보였고 평균 66일이었으며, 그 중 66-70일에 속하는 유전자원이 46.9%로 가장 많았으며, 86-90일 사이는 분포하지 않았다(Table 1). 유전자원 1,291점이 결실일수 47-102일 분포를 보였고, 평균 68일이며, 결실일수의 분포는 61-65일이 29.
- 5% 순으로 많이 분포하였다(Table 2). 생육일수는 105-163일의 범위, 평균 134일이었으며, III군(132-139일)이 38%(493 계통), II군(124-131일)이 26%(341계통)로 분포비율이 가장 높았고, 만숙종인 VI군이 1.5%(156-163일)로 가장 낮았다(Table 3).
- 5% 순으로 많이 분포하였다. 생육일수별 콩의 분포는, 105-163일의 생육일수 분포로서, 평균 134일이었으며, III군의 분포비율이 가장 높았고, 만숙종인 VI군이 가장 낮았다.
- 수량 및 수량구성요소에서, 개체당 협수는 20개에서 335개 분포를 보였고, 평균 76±36.0개이며, 개체당 립수는 최대 873개로 평균 130.5개이었다.
- 또한, 착협기 및 종실비대기의 환경에 따라 발생양상이 달라지기도 한다(Kennedy & Tachibara, 1973). 시험된 재래종 유전자원 795개 중에서 363개의 자원이 0 또는 1의 발생양상을 보여 불마름병에 강한 저항성을 보였다. 태광콩 등 기존 보급품종들은 최근 불마름병에 약한 결점을 시급히 보완해야 하는데 이러한 불마름병에 강한 재래 유전자원은 콩 내병성 육종에 크게 이용될 수 있을 것으로 생각된다(Fig.
- 9%로 가장 많았으며, 86-90일 사이는 분포하지 않았다(Table 1). 유전자원 1,291점이 결실일수 47-102일 분포를 보였고, 평균 68일이며, 결실일수의 분포는 61-65일이 29.4%, 66-70일이 23.5% 순으로 많이 분포하였다(Table 2). 생육일수는 105-163일의 범위, 평균 134일이었으며, III군(132-139일)이 38%(493 계통), II군(124-131일)이 26%(341계통)로 분포비율이 가장 높았고, 만숙종인 VI군이 1.
- 재래종 자원의 조단백 함량은 평균 41.8%이였고, 32.7-49.2% 분포를 보였다. 조지방 함량은 11.
- 2% 분포를 보였다. 조지방 함량은 11.8-22.2% 분포로 평균 18.0%, 불포화지방산 조성비율은 평균 85.4% 비율로 94.2-81.8% 분포이며 포화지방산조성은 5.8-18.2% 비율로 평균 14.6%이었다(Table 8). 또한 당 함량중 슈크로스 함량이 가장 높았으며, 스타키오스 및 라피노스 순이었다.
후속연구
- 이에 대한 차이점들에 대하여는 보다 많은 재래종들을 가지고 조사를 실시할 필요성이 있을 것으로 생각되며, Kwon et al.(1974a)의 결과와 차이를 보이는 것은 30년 전과는 따른 기상환경 즉, 지구 온난화에 따라 기온의 상승 및 강수량 변화에 의한 것일 수도 있겠으나 이 부분은 더욱 비교검토가 필요할 것으로 생각된다.
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