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문제 정의
- 따라서 본 시험은 수수 유전자원의 수집, 평가를 통한 우수 유전자원의 탐색과 재발굴을 통하여 중부지방에서 기계수확에 적합한 단간종이면서 고수량성은 물론 고기능성 물질 함유 유전자원을 선발하여 수수 품종 개발의 기초자료로 활용하고자 실시하였다.
제안 방법
- 재배방법은 고휴 비닐멀칭 재배로 표준 재식거리인 휴폭 60 ㎝ × 주간 20 ㎝로 하였고, 시비는 표준시비량인 질소-인산-칼리 15-5-15 ㎏/10a를 시비하였다. 파종은 2015년 5월 15일에 트레이 파종을 실시하였고, 3주간 육묘하여 2015년 6월 5일 이식하였으며, 정확한 수량성 조사를 위하여 방조망을 설치하여 새 피해를 방지하였다.
- 전자공여능 측정은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)가 안정된 radical로 보라색을 띄고 있지만 항산화가 활성화 되면 노란색으로 변하는 것을 이용한 Blois (1958)의 방법을 약간 변형하여 수행하였다. 분쇄시료 0.
- 총 폴리페놀 함량 분석은 페놀성물질인 phosphomolybdic acid와 반응하면 청남색으로 변화하는 것을 이용한 Folin-Ciocalteu (Dewanto et al., 2002) 방법을 변형하여 수행하였다. 분쇄시료 0.
- 본 시험에 사용된 100자원의 생육특성은 Table 3과 같으며, 생육특성 조사는 국립농업유전자원센터의 수수 유전자원 생육 특성 조사기준을 사용하였다. 출수소요일은 1구에서 이삭이 50%가 출수한 날까지를 출수소요일로 하였고, 이삭의 모양은 극산수형, 산수형, 중간형, 밀수형, 극밀수형, 반소경수수, 소경수수로 이삭형태를 구분하였다. 간장은 지면에서 이삭목까지의 길이를 측정하였으며, 이삭길이는 이삭이 있는 부분의 길이를 측정하였다.
- 재배방법은 고휴 비닐멀칭 재배로 표준 재식거리인 휴폭 60 ㎝ × 주간 20 ㎝로 하였고, 시비는 표준시비량인 질소-인산-칼리 15-5-15 ㎏/10a를 시비하였다. 파종은 2015년 5월 15일에 트레이 파종을 실시하였고, 3주간 육묘하여 2015년 6월 5일 이식하였으며, 정확한 수량성 조사를 위하여 방조망을 설치하여 새 피해를 방지하였다.
대상 데이터
- 본 시험은 2015년 경기도 안성시 공도읍 마정리 425-1에 위치한 시험포장에서 수행하였다. 사용 수수 유전자원은 경기도 수집 25 자원, 충청남도 수집 9 자원, 충청북도 수집 15 자원, 경상남도 수집 9 자원, 강원도 수집 25 자원, 인천광역시 수집 8 자원, 중국 동북3성 수집 9 자원으로 총 100 자원을 사용하였으며, 대조품종으로는 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성한 황금찰과 남풍찰을 사용하였다(Table 1).
- 본 시험은 2015년 경기도 안성시 공도읍 마정리 425-1에 위치한 시험포장에서 수행하였다. 사용 수수 유전자원은 경기도 수집 25 자원, 충청남도 수집 9 자원, 충청북도 수집 15 자원, 경상남도 수집 9 자원, 강원도 수집 25 자원, 인천광역시 수집 8 자원, 중국 동북3성 수집 9 자원으로 총 100 자원을 사용하였으며, 대조품종으로는 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성한 황금찰과 남풍찰을 사용하였다(Table 1).
데이터처리
- , Ver. 9.2, Clay, NC, USA)를 이용하여, 생육특성과 기능성 물질의 함량은 DMRT분석을 실시하였고, 기능성 물질간의 상관관계는 선형회귀분석을 실시하였다.
- 통계분석은 모든 실험은 3반복으로 수행하였으며, 통계분석은 SAS (SAS Institute Inc., Ver. 9.
이론/모형
- 본 시험에 사용된 100자원의 생육특성은 Table 3과 같으며, 생육특성 조사는 국립농업유전자원센터의 수수 유전자원 생육 특성 조사기준을 사용하였다. 출수소요일은 1구에서 이삭이 50%가 출수한 날까지를 출수소요일로 하였고, 이삭의 모양은 극산수형, 산수형, 중간형, 밀수형, 극밀수형, 반소경수수, 소경수수로 이삭형태를 구분하였다.
- 우수 유전자원 선발 기준은 기계수확에 적합한 농촌진흥청 발간 한국재래수수 유전자원 특성집의 단간종 기준인 150 ㎝ 이하로 하였으며, 이삭당 수량은 대조품종보다 높은 33.63 g 이상인 것을 기준으로 하였다.
성능/효과
- 0 ㎝였다. 간장의 분포는 100~150 ㎝의 계급치가 31% (31자원)로 최빈수였고, 그 다음은 300~350 ㎝의 계급치로 27% (27자원)로 많았고, 150 ㎝ 이하인 단간종 유전자원은 총 33 자원이었다(Fig. 7).
- 경태의 선발목표는 경태가 굵을수록 도복에 강하여 경태가 굵은 것을 이상형으로 하였으며, 대조품종인 황금찰은 22.9 ㎜, 남풍찰은 22.6 ㎜였으며, 본 시험에서 사용한 수수 100자원의 경태는 16.6~29.7 ㎜의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 21.4 ㎜였다. 경태의 분포는 18~21 ㎜의 계급치가 41% (41자원)로 최빈수였고, 그 다음으로 21~24 ㎜ 계급치가 35% (35자원)로 많았다(Fig.
- 유전자원 100 자원과 대조품종 간 이삭길이의 차이는 황금찰보다 짧은 유전자원은 23 자원이었으며, 황금찰과 남풍찰 사이의 유전자원은 30 자원이었고, 대조품종보다 긴 유전자원은 47 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 이삭길이는 17.3~36.7 ㎝의 변이를 보였으며, 평균은 26.2 ㎝로 나타났다.
- 유전자원 100 자원과 대조품종 간 이삭당 수량의 차이는 남풍찰보다 작은 유전자원은 56 자원이었으며, 대조품종보다 크거나 같은 유전자원은 43 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 이삭당 수량은 24.86~41.12 g의 변이를 보였으며, 평균은 33.30 g으로 나타났다.
- 천립중의 선발목표는 립중이 무거울수록 발아율이 높아 무거운 것을 이상형으로 설정하였다. 대조품종인 황금찰은 22.53 g, 남풍찰은 23.14 g 이었으며, 본 시험에서 사용한 수수 100자원의 천립중은 14.55~32.54 g의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 22.14 g이었다. 천립중의 분포는 21~25 g의 계급치가 38% (38자원)로 최빈수였고, 그 다음으로 17~21 g 계급치가 26% (26자원)로 많았다(Fig.
- 0 ㎝였다. 본 시험에서 사용한 수수 100 자원의 간장은 70~429 ㎝의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 260.0 ㎝였다. 간장의 분포는 100~150 ㎝의 계급치가 31% (31자원)로 최빈수였고, 그 다음은 300~350 ㎝의 계급치로 27% (27자원)로 많았고, 150 ㎝ 이하인 단간종 유전자원은 총 33 자원이었다(Fig.
- 57 g이었다. 본 시험에서 사용한 수수 100 자원의 이삭당 수량은 18.32~44.96 g의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 30.74 g이었다. 이삭당 수량의 분포는 26~30 g의 계급치가 24% (24자원)로 최빈수였고, 33.
- 본 시험에서 사용한 수수 100 자원의 이삭형태는 밀수형, 중간형, 소경수수형 등 총 7종류의 형태가 관찰되었으며(Fig. 5), 중간형이 22% (22자원)로 최빈수였다.
- 출수소요일과 관련한 선발목표는 경지이용률향상을 위해 2모작 작부체계에 적합한 조기출수를 이상형으로 하였으며, 대조품종인 황금찰은 68일, 남풍찰은 73일이 소요되었다. 본 시험에서 사용한 수수 100 자원의 출수요일은 68~94일의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 79.3일이었다. 출수소요일의 분포는 80~85일의 계급치가 34% (34자원)로 최빈수였고, 출수소요일이 60~70일로 빠른 13 자원도 있어 활용할 필요가 있었으며, 90~95일의 계급치가 6% (6자원)로 가장 낮았으며, 나머지 출수 소요일간에는 큰 차이가 없었다(Fig.
- 사용한 수수 100 자원의 총 9 가지의 생육 및 수량특성을 조사 분석한 결과 기계수확에 용이한 단간종인 150 ㎝ 이하인 33 자원과 이삭당 수량이 대조품종보다 높은 33.63 g 이상인 36 자원중 단간종이며 이삭당 수량이 높은 18 자원을 선발하였다. 선발된 18자원의 평균 간장은 130.
- 65%였다. 선발된 18 유전자원의 평균은 29.03%였으며 DS462가 8.67%로 가장 낮았으며, DS027이 46.12%로 가장 높았다. DS017은 39.
- 30 ㎍ GAE/g이었다. 선발된 18 유전자원의 평균함량은 200.37 ㎍ GAE/g이었으며, DS462가 89.08 ㎍ GAE/g으로 함량이 가장 낮았으며, DS027이 363.06 ㎍ GAE/g으로 함량이 가장 높았다. DS017은 332.
- 52 ㎍/g이었다. 선발된 18 유전자원의 평균함량은 35.96 ㎍/g이었으며 최소함량은 DS453가 24.48 ㎍/g으로 가장 낮았으며, 최고함량은 DS488이 54.85 ㎍/g으로 가장 높았다. DS488은 54.
- 63 g 이상인 36 자원중 단간종이며 이삭당 수량이 높은 18 자원을 선발하였다. 선발된 18자원의 평균 간장은 130.7 ㎝이며, 평균 이삭당 수량은 36.96 g이었다(Table 4).
- 선발목표는 기계수확에 적합한 150 ㎝ 이하 단간종으로 하였으며, 대조품종인 황금찰은 128.3 ㎝, 남풍찰은 135.0 ㎝였다. 본 시험에서 사용한 수수 100 자원의 간장은 70~429 ㎝의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 260.
- 엽수는 대조품종인 황금찰은 10.3 개, 남풍찰은 12 개였으며, 본 시험에서 사용한 수수 100 자원의 엽수는 6.3~20 개의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 11.4 개였다. 분포는 10~12 개의 계급치가 47% (47자원)로 최빈수였고, 그 다음으로 12~14 개의 계급치가 36% (36자원)로 많았으며, 8~14 개의 계급치가 96% (96자원)로 대부분이었다(Fig.
- 7). 유전자원 100 자원과 대조품종 간 간장의 차이는 황금찰보다 작은 유전자원은 9 자원이었으며, 황금찰과 남풍찰 사이의 유전자원은 10 자원이었고, 남풍찰보다 큰 유전자원은 81 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 간장은 92.
- 10). 유전자원 100 자원과 대조품종 간 경태의 차이는 황금찰과 남풍찰보다 작은 유전자원은 71 자원이었으며, 대조품종보다 경태가 크거나 같은 유전자원은 29 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 경태는 16.
- 11). 유전자원 100 자원과 대조품종 간 엽수의 차이는 황금찰보다 적은 유전자원은 18 자원이었으며, 황금찰과 남풍찰 사이의 유전자원은 53 자원이었고, 대조품종보다 많은 유전자원은 7 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 엽수는 6.
- 8). 유전자원 100 자원과 대조품종 간 이삭길이의 차이는 황금찰보다 짧은 유전자원은 23 자원이었으며, 황금찰과 남풍찰 사이의 유전자원은 30 자원이었고, 대조품종보다 긴 유전자원은 47 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 이삭길이는 17.
- 13). 유전자원 100 자원과 대조품종 간 이삭당 수량의 차이는 남풍찰보다 작은 유전자원은 56 자원이었으며, 대조품종보다 크거나 같은 유전자원은 43 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 이삭당 수량은 24.
- 6). 유전자원 100 자원과 대조품종 간 이삭형태의 차이는 황금찰과 같은 극밀수형은 21 자원이었으며, 남풍찰과 같은 밀수형은 15 자원으로 대조품종과 다른 이삭형태인 유전자원은 64 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 이삭형태는 산수형 1 자원, 밀수형 3 자원 그리고 극밀수형 5 자원으로 나타났다.
- 12). 유전자원 100 자원과 대조품종 간 천립중의 차이는 황금찰보다 작은 유전자원은 56 자원이었으며, 대조품종보다 크거나 같은 유전자원은 44 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 천립중은 24.
- 4). 유전자원 100 자원과 대조품종 간 출수소요일의 차이는 대조품종과 비슷한 유전자원이 26 자원이었으며, 대조품종보다 느린 유전자원은 74 자원이었다. 그리고 중국 도입 유전자원 9 자원의 출수소요일은 69~84일의 변이를 보였으며, 평균은 77.
- 이삭길이는 대조품종인 황금찰은 23.0 ㎝, 남풍찰은 28.8 ㎝였으며, 본 시험에서 사용한 수수 100 자원은 17.3~44.4 ㎝의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 28.8 ㎝였다. 이삭길이의 분포는 20~25 ㎝의 계급치가 35% (35자원)로 최빈수였다.
- 8 ㎝였다. 이삭길이의 분포는 20~25 ㎝의 계급치가 35% (35자원)로 최빈수였다. 그 다음으로 25~30 ㎝ 계급치가 23% (23자원)로 높았으며, 15~20 ㎝ 계급치가 2% (2자원)로 가장 작았다(Fig.
- 74 g이었다. 이삭당 수량의 분포는 26~30 g의 계급치가 24% (24자원)로 최빈수였고, 33.63 g 이상인 유전자원은 36 자원이었다(Fig. 13).
- 이삭당 수량의 선발목표는 수량성이 큰 것을 이상형으로 이삭당 수량이 대조품종보다 높은 33.63 g 이상을 이상형으로 설정하였으며, 대조품종인 황금찰은 33.63 g, 남풍찰은 31.57 g이었다. 본 시험에서 사용한 수수 100 자원의 이삭당 수량은 18.
- 총 폴리페놀 함량은 대조품종인 황금찰은 174.08 ㎍ GAE/g이었으며, 남풍찰은 292.30 ㎍ GAE/g이었다. 선발된 18 유전자원의 평균함량은 200.
- 출수소요일과 관련한 선발목표는 경지이용률향상을 위해 2모작 작부체계에 적합한 조기출수를 이상형으로 하였으며, 대조품종인 황금찰은 68일, 남풍찰은 73일이 소요되었다. 본 시험에서 사용한 수수 100 자원의 출수요일은 68~94일의 변이로 변이 폭이 컸으며, 평균은 79.
- 항산화능과 항산화 성분과의 상관관계를 선형회귀분석 한 결과 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능 사이에 99.9% 수준으로 R=0.921의 높은 상관관계가 나타나 총 폴리페놀 함량이 높을수록 DPPH radical 소거능이 증가함을 알 수 있었다(Fig. 14).
후속연구
- 3일로 나타났다. 이와 같이 100 자원의 출수소요일의 변이 폭이 큰 이유는 자원 특유의 출수에 관여하는 환경요인의 차이에 의한 것으로 판단되며, 좀 더 많은 생리적 연구가 필요하리라고 생각된다.
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