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문제 정의
- )의 기름과 줄기섬유는 다양한 용도를 가지고 있어 최근 들어 주목을 받고 있는 작물이다. 본 연구는 아마의 활용도 제고를 위해 아마 유전자원 121점에 대해 농업형질, 지방산 조성, 조지방 및 조단백질함량을 분석하여 신규 경관작물 및 유지작물 개발의 기초 자료로 활용하고자 수행하였다. 아마는 재배기간이 75~95일로 짧고, 키가 52~124 cm 정도 자라며, 꽃색이 흰색, 연보라색, 진보라색, 및 보라색으로 크게 4종류로 나타났다.
- 본 연구의 목적은 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소 보유 유전자원 중 임의 선발한 121점에 대해 봄파종 후 농업적 특성과 지방산 조성, 조지방 및 조단백질 함량을 분석하여 우리나라 농업 작부체계에 적합한 아마 유전자원 선발과 신규 경관작물로서 아마를 활용하기 위한 기초자료를 얻고자 수행 하였다.
제안 방법
- 파종량은 10a 당 3 kg의 아마씨를 파종하였다. 개화기, 등숙기 또는 수확 후에 농업적 특성(개화시, 개화기간, 생육기간, 초장, 주당분지수, 경태, 주당삭수, 삭당종실수, 천립중 및 종실수량)을 조사하였다. 본 시험에서 공시한 아마 유전자원 121점은 Table 1과 같다.
- 3 g을 막자사발에서 잘 마쇄한 후 Pear-shaped flask에 넣고, methanol (15 mL)과 sodium methoxide (1 mL)을 넣은 후, 100℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응물을 상온에서 냉각시킨 후, n-hexane (15 mL)을 첨가, 혼합한 후 추출하고 상층액을 여과한 후, 가스크로마토그래피(Agilent 7890)를 이용하여 분석하였다(Lee et al., 2012). 지방산 조성 분석 시 칼럼은 HP-Innowax (30 m x 0.
- 아마 유전자원의 농업형질은 개화시(처음 꽃이 핀 날), 꽃색(백색, 연보라, 보라, 진보라), 도복정도(1~3), 성숙기 (수확할 수 있는 시기(날)), 생육기간(파종일 부터 성숙기까지의 총 일수), 초장(아마 주경의 높이), 주당분지수(1주당 옆가지의 수), 경태(아마주경의 굵기), 주당삭수(1주에 붙어 있는 삭의 총 개수), 삭당종실수(1삭 내에 들어있는 종자수) 및 천립중(한품종의 종자 천개의 무게)을 조사하였다. 종자는 수분함량이 약 13% 이하로 건조한 후 성분분석에 이용하였다.
- 아마씨의 조단백질 함량 분석을 위해 0.2 g의 분쇄시료를 사용하였으며, Vario MAX CN cube (Elementar, Germany) 로 분석하고, 조단백질 함량은 질소계수 6.25를 곱하여 분석하였다.
- 아마종자의 기름 함량은 Soxtec™ 2050 자동 지방 추출 시스템(Foss Tecator, Höganäs, Sweden)을 사용하여 석유 에테르를 용매로 이용하여 추출하였다.
- , 2012). 지방산 조성 분석 시 칼럼은 HP-Innowax (30 m x 0.32 mm x 0.25 um) 를 사용하였고, 주입부 및 검지부 온도는 200℃와 250℃로 하였으며, 오븐 온도는 150℃에서 1분간 유지한 후, 분당 5℃씩 250℃까지 상승시키고, 250℃에서 20분간 유지하였다.
- 농촌진흥청 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소에서 보유중인 아마 유전자원 121점을 2015년 3월 27일(봄재배)에 파종하였다. 파종방법은 평휴 광산파 하였고, 재식거리는 조간거리 30 cm에 파폭 200 cm로 하였다. 파종량은 10a 당 3 kg의 아마씨를 파종하였다.
대상 데이터
- 농촌진흥청 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소에서 보유중인 아마 유전자원 121점을 2015년 3월 27일(봄재배)에 파종하였다. 파종방법은 평휴 광산파 하였고, 재식거리는 조간거리 30 cm에 파폭 200 cm로 하였다.
- 아마 유전자원 121점을 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소(전남 무안 소재)에서 2015년 3월 27일에 파종하여, 개화는 5월 17~31일에 시작되었고, 평균 개화소요일수는 57일로 나타났다. 아마의 잎은 어긋나고 넓은 선형(線形) 이다(Fig.
성능/효과
- 아마는 재배기간이 75~95일로 짧고, 키가 52~124 cm 정도 자라며, 꽃색이 흰색, 연보라색, 진보라색, 및 보라색으로 크게 4종류로 나타났다. 개화시가 빠른 유전자원들은 모두 꽃색이 백색이고, 도복에도 강하게 나타났을 뿐만 아니라 성숙기와 생육기간은 짧고, 초장, 주당분지수, 경태, 주당삭수, 삭당종자립수, 천립중, 및 종실수량은 감소하는 것으로 나타났다. 아마의 지방산 조성은 팔미트산(C16:0) 5.
- s, Russia 641, C&F 1774, Dak, Novety, Russia 505, Russia 625, Russia 630) 에 대해 농업형질을 상호비교 한 결과(Table 3), 개화시가빠른 유전자원들은 모두 꽃색이 백색이고, 도복에도 강한으로 나타났다. 또한 개화시가 빠를수록 성숙기와 생육기간이 짧고, 초장, 주당분지수, 경태, 주당삭수, 삭당종자립수, 천립중, 및 종실수량은 감소하는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 보듯이 아마의 재배기간이 75~94일(평균 85일)로 매우 짧아 우리나라에서 봄재배(3월 하순~6월 하순) 와 여름재배(7월 하순~10월 하순/11월 초순), 즉 이기작 재배가 가능할 것으로 판단된다.
- 불포화지방산 함량의 조성은 89~90%의 범위가 가장 많았고, 그 다음인 88~89%와 90~91%가 각각 29점이었고, 91% 이상인 자원도 12점 이었다. 또한 아마 유전자원 121점의 지방산 조성 간에 상관관계를 분석한 결과, 올레산은 리놀레산과 리놀렌산 사이에서 부(-)의 상관관계가 뚜렷하게 나타났고. 스테아린산도 리놀렌산과 부(-)의 상관관계를 나타내었다.
- 리놀렌산 함량이 51% 이상인 유망 유전자원 중에서 임의로 선발한 5점(Hollandia 1803, Red son, C & F Res Br 1767, Wiera, Ireland 1657)에 대한 조지방과 조단백질 함량의 범위는 각각 30~36% 및 5.4~6.9%로 나타났다(Table 7).
- 3%로 유전적으로 변이가 큰 것으로 나타났다(Table 4). 변이계수로 볼 때 올레산의 함량 변이가 가장 컸고, 다음으로 리놀렌산 이었고, 팔미트산의 변이는 가장 작았다.
- 봄파종(3월 27일) 후, 개화시가 5월 17~20일로 빠른 유전자원 10점(Novelty 140, Reina-1, Reina-2, CI NO 1657-2, CI NO 1762, Sectoss, CI NO 1747, CI NO 1756, CI NO 1757, Rwd x Birio 12290)과 개화시가 5월 28~31일로 늦은 유전자원 10점(Lival Domino, Pinnade, Budax J.w.s, Russia 641, C&F 1774, Dak, Novety, Russia 505, Russia 625, Russia 630) 에 대해 농업형질을 상호비교 한 결과(Table 3), 개화시가빠른 유전자원들은 모두 꽃색이 백색이고, 도복에도 강한으로 나타났다.
- 1(c), (d), (e)). 아마 유전자원들의 주요 농업형질을 조사한결과, 개화시, 개화기간, 등숙기, 생육기간, 초장, 주당분지수, 경태, 주당삭수, 삭당종실수 및 천립중에 대한 각각의 평균값은 5월 25일, 17일, 6월 27일, 85일, 95 cm, 3개, 3.4 mm, 74개, 8개 및 4.5 g으로 나타났다(Table 2).
- 또한 개화시가 빠를수록 성숙기와 생육기간이 짧고, 초장, 주당분지수, 경태, 주당삭수, 삭당종자립수, 천립중, 및 종실수량은 감소하는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 보듯이 아마의 재배기간이 75~94일(평균 85일)로 매우 짧아 우리나라에서 봄재배(3월 하순~6월 하순) 와 여름재배(7월 하순~10월 하순/11월 초순), 즉 이기작 재배가 가능할 것으로 판단된다. 또한 아마의 꽃색이 진보라색, 연보라색 및 흰색으로 다양하고, 평균 개화기간도 17일 정도로 나타나, 여름철 경관작물로도 활용이 가능할 것으로 판단된다.
- 리놀렌산은 42~44%, 44~46%, 46~48%, 및 48~50%가 각각 25, 26, 22, 및 19점으로 전체 자원의 76% (92점)를 차지하였고, 50% 이상인 자원도 23점 이었다. 전체적으로 아마의 포화지방산 함량은 12%로 낮았으나, 불포화 지방산은 88%로 매우 높았다. 불포화지방산 함량의 조성은 89~90%의 범위가 가장 많았고, 그 다음인 88~89%와 90~91%가 각각 29점이었고, 91% 이상인 자원도 12점 이었다.
- 아마 유전자원 121점의 지방산 조성은 Table 4와 같다. 팔미트산, 스테아린산, 올레산, 리놀레산, 및 리놀렌산에 대한 각각의 평균값은 5.3, 4.3, 29.7, 13.1 및 46.4%이었고, 변이 정도는 각각 3.4, 5.2, 18.1, 6.6, 및 17.3%로 유전적으로 변이가 큰 것으로 나타났다(Table 4). 변이계수로 볼 때 올레산의 함량 변이가 가장 컸고, 다음으로 리놀렌산 이었고, 팔미트산의 변이는 가장 작았다.
후속연구
- 이상의 결과에서 보듯이 아마의 재배기간이 75~94일(평균 85일)로 매우 짧아 우리나라에서 봄재배(3월 하순~6월 하순) 와 여름재배(7월 하순~10월 하순/11월 초순), 즉 이기작 재배가 가능할 것으로 판단된다. 또한 아마의 꽃색이 진보라색, 연보라색 및 흰색으로 다양하고, 평균 개화기간도 17일 정도로 나타나, 여름철 경관작물로도 활용이 가능할 것으로 판단된다.
- 본 연구결과를 종합해 볼 때 아마는 재배기간이 3~4개월로 짧아 기타 동·하계 작물과 작부체계상 매우 유리하고, 꽃색이 흰색, 연보라색 및 진보라색으로 다양하여 경관작물로도 활용이 가능할 것으로 기대된다.
- 9%로 나타났다(Table 7). 이러한 아마 유전자원들은 식이에서 리놀렌산(오메가-3)의 불균형을 해소하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
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