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[국내논문] 벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 성분 함량 분포에 관한 자원정보 구축
Construction of Database System on Amylose and Protein Contents Distribution in Rice Germplasm Based on NIRS Data 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.32 no.2, 2019년, pp.124 - 143  

오세종 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터) ,  최유미 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터) ,  이명철 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터) ,  이수경 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터) ,  윤혜명 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터) ,  (농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터) ,  채병수 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터)

초록
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본 연구는 선행연구에서 개발된 근적외선 분광법(NIRS) 예측모델을 활용하여 농업유전자원센터에서 보존 중인 국내외 벼유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량 자료를 통계 처리하여 자원 분포를 파악하기 위한 데이터베이스를 구축하고자 하였다. 예측모델의 $R^2$ 값은 아밀로스 분석결과 0.970이었고, 단백질은 0.983이었다. 미지시료 측정 시 정확도를 평가하기 위해 외부검정과정을 거친 결과 $R^2$ 값은 아밀로스 분석결과 0.962였고, 단백질은 0.986이었다. 벼 자원을 재래종, 육성품종, 잡초형, 육성계통으로 나누어 NIRS를 이용하여 성분 분석한 후 함량분포를 확인하였다. 찰벼 평균 아밀로스는 재래종, 육성품종, 잡초형에서 동일하게 8.7%였고, 육성계통은 10.3%였다. 메벼 평균 아밀로스는 재래종 22.3%, 육성품종 22.7%, 잡초형 23.6%, 육성계통 24.2%였다. 전체 벼 자원 중 아밀로스 함량 9%이하 waxy type은 5.0%, low amylose는 5.5%, middle amylose는 20.5%, high amylose는 69.0%를 차지하였다. 단백질 분석 결과 평균함량은 재래종 8.2%, 육성품종 8.0%, 잡초형 7.9%, 육성계통 7.9%였다. 찰벼의 다양성지수 평균은 0.62, 메벼는 0.80이었고, 단백질 다양성지수는 평균 0.51이었다. 임의의 함량구간 내 자원비율은 정규분포의 표준화과정을 통해 확인하였다. 임의 구간에 대한 자원분포비율 산출 결과는, 재래종 아밀로스 6.4-8.7% 구간의 자원비율은 0.45였고, 22.3-26.1% 구간은 0.40, 단백질 7.3-8.2% 구간은 0.26이었다. 육성품종 아밀로스 8.7-9.4% 구간의 자원비율은 0.19였고, 20.1-22.7% 구간은 0.32, 단백질 6.1-8.3% 구간은 0.51이었다. 잡초형 아밀로스 6.6-9.7% 구간은 0.67이었고, 23.6-24.8% 구간은 0.19, 단백질 7.0-7.9% 구간은 0.33이었다. 육성계통 아밀로스 10.0-12.0% 구간의 자원비율은 0.47이었고, 24.2-28.0% 구간은 0.40, 단백질 7.0-7.9% 구간은 0.26이었다. 어떤임의 구간을 지정하여도 자원의 비율을 쉽게 구할 수 있으며, NIRS 분석과 통계분석과정을 통해 얻어진 자원별, 성분함량별 특성 자료는 효율적인 자원관리를 위한 데이터베이스 시스템 구축을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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This study was carried out to build a database system for amylose and protein contents of rice germplasm based on NIRS (Near-Infrared Reflectance Spectroscopy) analysis data. The average waxy type amylose contents was 8.7% in landrace, variety and weed type, whereas 10.3% in breeding line. In common...

Keyword

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 NIRS를 활용한 벼 유전자원에 대한 예측모델 개발 및 대량평가체계 구축에 관한 선행연구(Oh et al., 2017a; Oh et al., 2017b)를 기반으로 농업유전자원센터에 보존되어있는 벼 유전자원에 대한 아밀로스 및 단백질에 대한 대량 평가를 실시하여 전반적인 함량 분포를 파악하고, 자원의 특성 및 보존 정보를 실시간으로 반영하여 수요자에게 제공할 수 있는 데이터베이스 시스템 구축을 기반으로 프로그래밍 개발을 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
벼란 무엇인가? 벼는 아시아 지역에서 생산과 소비의 대부분이 이뤄지고 있으며, 중국과 인도는 주요 쌀 생산국으로 전 세계 생산량의 50% 이상을 차지한다(Oh et al., 2016; Peng et al.
군 집들 간의 특성을 상호 비교하고 차별 유무를 파악하기 위하여 어떤 연구가 진행되었는가? , 2018). 해안 사구에 자생하는 식물에 존재하는 폴리페놀, 플라보노이드 함량과 항산화 활성 비교(Kim and Cha, 2017), 콩류의 이소플라본 함량과 항산화활성 및 혈전용해 활성 비 교(Oh et al., 2002), 작물의 생장과 환경요인 상호간의 영향 평가(Lee et al., 2017; Nam et al., 2015) 비교 등의 통계분석 연구 가 보고되었다. 한국산 초롱꽃과의 약리작용(Kim and Kang, 2018), 국내산 버섯의 영양성분 함량 및 항산화 활성(Lee et al.
근적외선 분광법의 장점은? 근적외선 분광법(NIRS)는 대량의 시료를 복잡한 전처리 과정 없이 다양한 성분을 빠른 시간 내 분석이 가능하다는 장점이 있어 다양한 농작물 품질평가방법에 적용되고 있다(Kim et al., 2008a, 2008b; Song et al.
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