초록 ▼

2. 연구결과
가. 채소자원의 활력갱신 및 장, 단기 보존
1) 고추 유전자원 357점, 배추 306점, 양파, 파 312점, 토마토 378점, 참외 32점, 박 39점, 무252 점, 수박 66점 등 합계 9작물 1,742자원에 대한 증식을 완료하여 보존자원의 활력을 갱신하고 종자량을 확보하여 장․단기 보존함으로서 품종 육성 및 연구재료로 중․장기 활용이 가능하도록 하였고, 증식된 자원들은 제 2세부과제의 특성평가 재료로 제공함과 동시에 필요한 연구자, 육종가 및 이용자들에게 분양함으로서 이용 효율을 증대시켰다.

2. 연구결과
가. 채소자원의 활력갱신 및 장, 단기 보존
1) 고추 유전자원 357점, 배추 306점, 양파, 파 312점, 토마토 378점, 참외 32점, 박 39점, 무252 점, 수박 66점 등 합계 9작물 1,742자원에 대한 증식을 완료하여 보존자원의 활력을 갱신하고 종자량을 확보하여 장․단기 보존함으로서 품종 육성 및 연구재료로 중․장기 활용이 가능하도록 하였고, 증식된 자원들은 제 2세부과제의 특성평가 재료로 제공함과 동시에 필요한 연구자, 육종가 및 이용자들에게 분양함으로서 이용 효율을 증대시켰다.
2) 본 연구 과제에서 얻어진 특성 정보, 화상 정보 등의 D/B를 구축하여 식물 유전자원관리시스템에 등록하고 기초정보, 특성평가정보, 화상정보 등을 자원 이용자에게 제공함으로서 자원의 이용도를 높일 수 있도록 하였다.
3) 배추속, 무속 유전자원 증식시 4월에 개화시키기 위한 작물별 재배모식도를 개발하여 십자화과 유전자원 증식을 원활히 할 수 있도록 하였다
나. 채소 유전자원 특성평가, 병해충 저항성 및 유용자원 선발
1) 고추는 역병에 저항성인 39자원, 탄저병 저항성 3자원, 세균성점무늬병 저항성 49자원을 각각 선발하였고, 토마토는 당도가 10 °Brix 이상인 고당도 자원을 7점 선발하였고 또한 시들음병 저항성 자원 24점, 풋마름병 저항성 자원 1점을 선발하였다.
2) 배추는 무사마귀병 저항성 11자원, 무름병 저항성 41자원을 선발하였고, 무 유전자원에서는 무사마귀병 저항성 221자원, 무름병 저항성 45자원 및 식미가 우수한 7자원을 선발하였다.
3) 수박은 탄저병 저항성 5자원, 덩굴 마름병 저항성 3자원, 덩굴쪼김병 저항성 4자원을 선발하였으며 박은 수박모자이크바이러스(WMV) 저항성 13자원, 오이 녹반모자이크바이러스(CGMMV) 저항성 6자원, 덩굴쪼김병 저항성 3자원을 선발하였다.
4) 양파는 형태적 특성에 의해 우수한 형질을 갖는 7자원을 선발하였고, 병 저항성 검정 결과 잎마름병 저항성 9자원, 검은무늬병 저항성 9자원, 무름병 저항성 10자원을 선발하였다.
다. 국내 부존 엽․근채 자원의 수집 및 평가
1) 평창군 태기산 등 7시군 지역의 산채의 분포조사를 실시하였고, 산채 유전자원으로 총 123종의 자원을 수집하여 종자보존이 가능한 39자원을 농촌진흥청 종자은행에 보존 조치하였으며 영양체 보존자원은 평창 산채시험장 시험포에 보존하였다.
2) 수집자원에 대한 주요 농업형질을 평가하고 생리적 특성 및 재배가능성을 검토한 결과 곰취속 작물에서 재배 적응성은 한대리 곰취가 가장 우수하였고 쌈용은 곤달비, 묵나물용은 곰취가 가장 우수하였다. 참취 수집 자원 중 털이 없고, 질감, 엽색 등이 우수한 A0305 등 3자원을 선발하였고, 산마늘은 엽폭이 넓고, 엽경색이 자주녹색이며 개화시기가 빠른 AL0302를 선발하였다. 영아자 등 12자원에 대하여 식미검사 및 수량성을 검토하여 용도별 적합한 자원을 선발하였다.
3) 수집된 산채자원의 재배법을 확립하기 위하여 상온보존기간, 휴면타파방법, 육묘방법, 차광재배시험 등을 실시하여 자원별 적합한 방법들을 구명하였고, 섬초롱꽃을 공시하여 농가실증시험 결과 총 수량은 250kg으로 판매단가는 4월에는 4,500원, 5월에는 3,000원, 6월에는 2,500원으로 시기별 가격 차이가 크게 나타났다. 소득 623천원은 10a로 환산시 6,230천원으로서 일반작물에 비해서 높은 것으로 평가되었고, 하우스내 터널을 설치하여 출하시기를 3월 중순부터 5월말까지 출하하여 가격하락 및 품질저하를 방지하면 더 높은 소득이 기대되었다.
라. 보유자원 품질특성 평가 및 유용자원 선발
1) 고추 유전자원 217점에 대한 vitamin C 함량은 최소 0.02mg/100g 에서부터 최고 4.49mg /100g(IT200673)까지 분포하였고, 평균 1.28 mg을 나타냈으며, 환원형 vitamin C는 HPLC C18 column 조건에서 좋은 분리 조건 (3.8)을 나타냈다. 매운맛 성분에서 capsaicin 형태는 IT158464 자원이 5,953ug/g, dihydrocapsaicin 형태는 IT158372 자원이 2,690ug/g 로 가장 많이 함유하고 있었으며, IT158464 자원은 매운맛 성분이 8,328 ug/g으로 분석한 시료 중에서 가장 높았다.
2) 배추 12자원에서 vitamin C 함량 분석 결과, 삼진, IT186726자원이 각각 4.3, 3.9mg/100g으로 높은 함량을 나타냈고, 조생가락품종과 IT100460 자원은 1.5와 1.6mg/100g으로 낮은 함량을 나타냈다. 배추 잎, 뿌리 및 무 뿌리에 대한 휘발성 물질의 상대값을 정량한 결과 배추 잎에서는 dimethyl trisulfide 등 비교적 단순한 종류가 확인 되었으나 뿌리 부분에서는 sec-Butyl isothiocyanate외에도 7가지의 물질이 더 확인되었고, 무 뿌리에서는 배추에서와는 달리 s-methyl methanthiosulphinate와 dimethyl sulfie 등 6가지의 휘발성물질이 고르게 함유되어 있었다. 산동채와 조선재래종 등 수확기에 채취한 배추자원 120여 자원에 대해서 isothiocyanate계 화합물을 정량한 결과 좀배추 (58.4mg/100g), 북경소잡 57 (32.6) 그리고 청방 (33.7)등이 높은 함량을 나타냈다.
3) 토마토 21 자원 22점에 대한 7종의 카로테노이드계 물질 함량을 조사한 결과 β-carotene, lycopene, lutein등 3종의 카로테노이드와 1종의 미지 카로테노이드가 확인 되었다. β-carotene이 가장 많은 품종은 IT203459 (12.66 mg/100g)이었으며 lycopene은 품종 IT203452 (41.86) 그리고 lutein은 SDB23 자원이 5.33mg/100g 으로 가장 많은 함량을 나타냈다. 토마토 18 자원에 대해서 vitamin C를 분석한 결과 IT033046 (470.0 mg/100g), 꼬꼬 Ⅲ(395.3), BT9941 Ⅲ 자원(372.8)등에서 vitamin C 함량이 높았다.
4) 무 17점에 대한 vitamin C의 정량 결과 IT203304자원이 11.8mg/100g로서 가장 높은 함량을 나타냈으며, 금수강산 등 44자원에 대해서 황화합물을 분석 결과 임시번호 907085 등 야생무의 황화합물 함량이 재배무에 비하여 최고 70배 이상 함유되어 있어서 좋은 육종소재로 사용될 수 있을 것으로 사료 되었다.
5) 양파의 풍미성분을 조사한 결과 배추(4종)나 무 뿌리(6종)에서 보다는 많은 물질 (17종)이 확인 되었고, 특히 2,4-dimethyl thiophene등의 저분자 물질 외에도 동정되지 않은 물질이 34개 확인 되었다.
6) 파, 양파의 sulfide계 화합물 등 휘발성물질을 조사한 결과 쪽파에서 3044.3mg/100g으로 가장 많은 함량을 나타냈으며 쇠꼬리파에서는 2975.7, 샤롯은 2403.2을 나타냈다. 특히 함황화합물인 sulfide 함량은 쪽파에서 114.6mg/100g, 쇠꼬리파에서 94.1mg /100g로 높은 함량을 나타냈다.
7) 산채류 중에서 대황건조시료의 용매분획중에서 항산화활성과 멜라닌합성억제 활성이 강한 두개의 정제된 물질을 분리하였으며, 곤달비, 영아자 및 잔대의 메탄올 추출물에 대해서 항산화활성을 측정한 결과 곤달비의 메탄올 추출분획이 가장 강한 항산화활성을 나타냈다.
8) 채소 유전자원의 품질 특성평가 기술을 개발하였는데 Sudan Ⅱ를 내부표준물질로 하여 7종의 carotenoid를 동시에 분석할 수 있는 방법을 개발하였고, L-ascorbic acid 와 산화형 vitamin C, dehydroascorbic acid를 동시에 분석하는 방법을 확립하였으며, 식물체에서 isothiocyanate의 추출장치 및 내부표준 물질을 이용한 정제법을 확립하였다.

Abstract ▼

Ⅳ. Research Results
1. Regeneration and mid-term and long-term conservation of vegetable genetic resources
a. A total of 1,742 accessions were carried out for nine major vegetables, including 357 in pepper, 306 in Chinese cabbage, 312 in onion and Japanese bunching onion, 378 in tomato, 32 in

Ⅳ. Research Results
1. Regeneration and mid-term and long-term conservation of vegetable genetic resources
a. A total of 1,742 accessions were carried out for nine major vegetables, including 357 in pepper, 306 in Chinese cabbage, 312 in onion and Japanese bunching onion, 378 in tomato, 32 in melon, 39 in gourd, 252 in radish and 66 in watermelon. A total of 1,720 accessions were safely conserved mid-term (4℃) and long-term (-18℃) and used as materials for the study in section 2.
b. This study obtained much data on the quantity and quality of seeds produced, characterization data, image information generated from section 1, characterization data, evaluation data for disease and insect resistance from section 2, passport data, conservation data, characterization data from section 3, and evaluation data from section 4. The data were integrated into the Agriculture Plant Genetic Resources Database Management System, used in managing the genetic resources and provided to breeders, researchers, and users.
c. This study also established the crop phenology for the regeneration and multiplication of Brassica and Raphanus species.
2. Evaluation of important characteristics and disease and insect resistance in genetic resources of several vegetable crops and selection for availability
a. This study evaluated the agronomic characteristics and 21 kinds of disease and insect resistance of 3,912 accessions of seven major vegetables, including 1,234 of pepper, 445 of tomato, 439 of Chinese cabbage, 425 of radish, 466 of watermelon, 304 of gourd, 599 of onion.
b. This study selected 39 pepper accessions found resistant to fruit rot (Phytophthora capsici) 49 found resistant to bacterial spot (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria) and 3 found resistant to anthracnose (Colletotrichum gloeosporioides). It also selected as promising seven tomato accessions found to have high soluble solids. Twenty-four tomato accessions found resistant to fusarium wilt (Fusarium oxysporum), and one, found resistant to bacterial wilt (Ralstonia solanacearum), were also selected.
c. This study selected 11 Chinese cabbage accessions resistant to clubroot (Plasmodiophora brassicae), and 41 accessions resistant to soft rot (Erwinia carotovora subsp. carotovora). Seven radish accessions were selected as having good taste quality. This study also selected 221 accessions resistant to clubroot (Plasmodiophora brassicae) and 45 accessions resistant to soft rot (Erwinia carotovora subsp. carotovora).
d. Selected were 5 watermelon accessions resistant to anthracnose (Colletotrichum orbiculare) 3 accessions resistant to black rot (Didymella bryoniae) and 4 accessions with middle resistance to fusarium wilt (Fusarium oxysporum f. sp. niveum). Also selected were 13 gourd accessions resistant to the Watermelon Mosaic Virus (WMV) 6 accessions resistant to the Cucumber Green Mottle Mosaic Virus (CGMMV) and 3 accessions resistant to fusarium wilt (Fusarium oxysporum f. sp. lagenaria).
e. This study also selected the following as promising and resistant: 7 onion accessions as high quality, 9 accessions resistant to leaf blight (Stemphylium botryosum), 9 accessions resistant to alternaria leaf spot (Alternaria porri) and 10 accessions resistant to bacterial soft rot (Erwinia carotovora subsp. carotovora).
3. Collection and evaluation of indigenous genetic resources for leaf and root vegetables
a. This study surveyed the distribution of 26 species of indigenous vegetables in the mountainous regions of seven local cities/guns, and collected 123 accessions of nontoxic, edible indigenous plants for their leaves and roots. The seeds of 39 accessions harvested from four habitats from July to October 2003 were conserved at the RDA Genebank and the clonal germplasm were conserved in a field at the Pyungchang Experiment Station.
b. The collected accessions were investigated for eight general morphological characteristics, 5 seed characteristics, and 6 habitat environmental characteristics. The morphological leaf types of Ligularia fischeri and their sprouting types early in the spring varied. Ligularia fischeri var. spiciformis grew well, bore many seeds, and was tolerant to disease. Three Ligularia species were evaluated for their use; L. fischeri was found suitable as a vegetable salad and L. stenocephala, as a dried vegetable. Nine accessions of Aster scaber varied in terms of leaf width, leaf length, stalk color, and growth type. Consumers preferred the violet stalk to the green. The three accessions with good taste and soft leaves were selected as breeding materials. Allium victorialis was classified into two lines, Uleungdo and Odaesan. Odaesan has narrow leaf, highly preferred by consumers. One Odaesan accession with a wide leaf and red stalk was selected as a promising cultivar. Two lines of Adenophora remotiflora were found, one had a green stem, and the other had red. The cane of the green line was thick and endured summer depression and lodging. Kalopanax pictus was classified into two lines according to the degree of leaf incision. The K. pictus line with slight incision had better yield and quality than the other lines. Cordonopsis lanceolata was classified into two types, according to root color, red and white.
c. This study investigated the taste and productivity for use of about 12 accessions considered as promising cultivars. In the vegetable salad test, the tastes of Asyneuma japonicum and Allium sacculiferum scored highly and the productivity of Cryptotaenia japonica and Asyneuma japonicum scored highly. In the test for gimchi, the taste of Taraxacum platycarpum scored highly, and productivity of Taraxacum platycarpum, Youngia denticulata scored highly. In the dried vegetable test, the tastes of Saussurea grandifolia and Caclia hastata were good and the productivity of Patrinia cabiosaefolia, Cacalia firma, and Saussurea grandifolia was high.
d. The seeds of 24 species were stored at a normal temperature for 12 months and germination rate was investigated every three months. The germination rates of Ligularia fischeri, Adenocaulon himalaicum, Lactuca ladeana, and Cacalia hastata were found to decrease over time. The seed dormancy duration of 28 species was less than 14 days for 19 species, 15 29 days for 4 species, 3060 days and for Kalopanax pictus, Pleurospermum camtshaticum, and Heracleum moellendorffii, above 91 days. Two years is needed to germinate the long dormancy seeds of K. pictus, P. camtshaticum, and H. moellendorffii, without temperature control. To break the dormancy, this study treated K. pictus by altering the temperatures at 5~15℃, but maintained a fixed temperature of 5℃ for P. camtshaticum and H. moellendorffii. Their germination rate after four months was about 90%. The propagation methods varied among species. Campanula takesimana was propagated well by seeds and roots Sonchus brachyotis, by rhizome and seeds and Allium sacculiferum, by seeds and division suckering. Germination was affected by light. The seeds of Aruncus dioicus, Adenophora triphylla, and Asyneuma japonicum did not germinate under darkness.
e. Root-mat formation of Campanula takesimana, Asyneuma japonicum, and Saussurea grandifolia was maximized in plug trays with 200 cells at 60 days after sowing that of Cacalia hastata was maximized in trays with 162 cells at 70 days after sowing or with 200 cells at 60 days after sowing. Taraxacum platycarpum, Lactuca indica, and Youngia dentigulata were harvested from as early as three months after seedling stage, but others, after more than a year. Plants of Sonchus brachyotis, Cryptotaenia japonica, Patrinia cabiosaefolia, Lactuca indica, Youngia dentigulata, and Allium sacculiferum grew best in sunny areas and did not need artificial shade. Heliophobus plants like Saussurea grandifolia, Campanula takesimana, Cacalia hastata, Saussurea tanake, and Caclia firma grew best in shaded places. The growth and yield of Campanula takesimana and Saussurea tanake were good under a 30% shaded net those of Saussurea grandifoliawere good under 55% shaded net; and those of Caclia firma were good under 75% shaded net.
f. Because it is easy to cultivate and is highly adaptable, Campanula takesimana was tried in a farmer's field. C. takesimana's total yield per 10a was 2,500 kg and its price dropped when natural products were produced. This study inferred that if farmers had produced it in early spring, they would have made more income. The farmer's income from the trial was 6,230 thousand won per 10a, valued higher than that of general crops.
4. Evaluation of quality characteristics and selection of useful germplasm from conserved accessions
a. The analysis of vitamin C and major hot components in 217 pepper accessions have been finished. The peppers had a minimum Vitamin C content of 0.02mg/100g to a maximum of 4.49mg/100g (IT200673), or an average Vitamin C content of 1.28mg/100g. In terms of the hot components, IT158464 had 5,953ug/g of capsaicin, and IT158372 had 2,690ug/g of dihydrocapsaicin. Of the analyzed accessions, IT158464 had the hottest components at 8,328ug/g.
b. Twelve Chinese cabbage accessions were analyzed for their Vitamin C. 'Samjin' and IT186726 were found to have high Vitamin C contents at 4.3 and 3.9mg/100g, respectively; 'Chosaenggarak' and IT100460 had low contents at 1.5 and 1.6mg/100g, respectively. This study determined the volatile components of the leaves and roots of Chinese cabbage, as well as the root of radish. Simple kinds of components, including dimethyl trisulfide, were identified in Chinese cabbage leaves sec-butyl isothiocyanate and seven other components were found in its roots. In radish, six different volatile components, including s-methyl methanthiosulphinate and dimethyl sulfide, were found in equal quantities. One hundred twenty Chinese cabbage accessions, including 'Sandongchae' and 'Chosun' traditional varieties, were sampled at harvesting season, and were evaluated for their isothiocyanate compounds. Compared with the other accessions, the following had more isothiocyanate compounds: 'Chombaechu' (58.4mg/100g), 'Bugguyngsojab57' (32.6mg/100g), and 'Cheongbang' (33.7mg/100g).
c. Twenty-two samples of 21 tomato resources were analyzed for seven different kinds of carotenoid contents. β-carotene, lycopene, lutein, and one unknown carotenoid were identified. Much β-carotene was found in IT203459 (12.66mg/100g) lycopene in IT203452 (41.86mg/100g), and lutein in SDB (5.33mg/100g). Vitamin C was determined in 18 tomato resources. Compared with the other accessions, the following had more Vitamin C: IT033046 (470.mg/100g), Kkokko III (395.3mg/100g), and BT9941 III (372.8mg/100g).
d. Seventeen radish resources were analyzed for their Vitamin C content, of which IT203304 contained the most (11.8 mg/100g). Forty-four radish resources, including 'Geumsugansan,' were analyzed for their sulfide compounds. Wild radishes contained 70-fold more sulfides than the cultivated varieties. Thus, this study inferred that these could be used as good breeding materials.
e. Volatile components in onions were analyzed. More components (17 components) were identified in onions than in Chinese cabbages (4) and in radish roots (6). Moreover, the onions were found to have 34 low molecular compounds, aside from 2,4-dimethyl thiophene.
f. In Allium species and onion, volatile compounds, including sulfides, were analyzed. Allium ascalonicum var. aggregatum had the most sulfides (3044.3 mg/100g); 'Soikkoripa' had 2975.7 mg/100g and shallots had 2403.2 mg/100g. Moreover, Allium ascalonicum var. aggregatum was found to contain sulfide compounds of 114.6 mg/100g and 'Soikkoripa,' with 94.1 mg/100g.
g. In an edible wild plant, two substances with antioxidative and antimelanine activity were separated and purified from Daehwang solvent fractions. Antioxidative activities were measured for methanol fractions of Ligularia stenocephala, Phyteuma japonicum, and Adenophora triphlla. Ligularia stenocephala showed strong antioxidative activity.
h. Several evaluation techniques for vegetable plant resources were developed. The methods were established, employing Sudan II as the internal standard, making it possible to simultaneously separate seven different carotenoids analyze L-ascorbic acid, oxidized vitamin C, and dehydroascorbic acid c at once and purify isothiocyanate from plant materials.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 요약문 ... 2
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 23
• 목차 ... 25
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 26
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 26
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 27
• 제 3 절 연구개발의 범위 ... 32
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 35
• 제 1 절 외국의 관련 기술 현황 ... 35
• 제 2 절 우리나라의 관련 기술 현황 ... 35
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 43
• 제 1 절 채소 유전자원의 활력갱신 및 장.단기 보존 ... 43
• 제 2 절 채소 유전자원 특성평가, 병해충 저항성 및 유용자원 선발 ... 69
• 제 3 절 국내 부존 엽·근채 자원 수집 및 평가 ... 131
• 제 4 절 보유자원 품질특성평가 및 유용자원 선발 ... 216
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 254
• 제 1 절 채소 유전자원의 활력갱신 및 장·단기 보존 ... 254
• 제 2 절 채소 유전자원 특성평가, 병해충 저항성 및 유용자원 선발 ... 255
• 제 3 절 국내 부존 엽·근채 자원 수집 및 평가 ... 258
• 제 4 절 보유자원 품질특성평가 및 유용자원 선발 ... 259
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 261
• 제 1 절 연구결과의 활용방안 ... 261
• 제 2 절 추가연구의 필요성 ... 264
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 266
• 제 1 절 채소자원의 활력갱신 및 장·단기 보존 ... 266
• 제 2 절 국내 부존 엽·근채류 자원 수집 및 평가 ... 269
• 제 7 장 참고문헌 ... 271
• 끝페이지 ... 279