초록 ▼

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
벼는 세계적으로는 물론 우리나라의 가장 중요한 식량공급원일 뿐만 아니라, 농가의 약 70%가 쌀 생산에 종사하고 있어 경제적으로도 대단히 중요한 위치를 점유하고 있다.
그러나 최근 쌀 소비량은 지속적으로 감소하여 2000년 1인당 93.6kg에서 67.2kg (2013년) 수준으로 하락하였고, 수입량이 꾸준히 증가하여 국내 쌀의 과잉 공급의 문제가 발생하고 있다.
최근 유전자조작식품의 등장과 가공 편의식품의 범람으로 인해 천연 건강기능성 식품에 대한 수요가 급증하고 있으므로, 천연의

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
벼는 세계적으로는 물론 우리나라의 가장 중요한 식량공급원일 뿐만 아니라, 농가의 약 70%가 쌀 생산에 종사하고 있어 경제적으로도 대단히 중요한 위치를 점유하고 있다.
그러나 최근 쌀 소비량은 지속적으로 감소하여 2000년 1인당 93.6kg에서 67.2kg (2013년) 수준으로 하락하였고, 수입량이 꾸준히 증가하여 국내 쌀의 과잉 공급의 문제가 발생하고 있다.
최근 유전자조작식품의 등장과 가공 편의식품의 범람으로 인해 천연 건강기능성 식품에 대한 수요가 급증하고 있으므로, 천연의 특수미 품종들을 보급하여 이러한 수요를 충족시켜야 하며, 제품화의 노력을 추가하여 상품으로서의 부가가치를 제고하여야 할 것이다. 이와 더불어 최근 전통식품, 특히 전통지식을 바탕으로 하는 전통식품에 대한 관심이 고조되고 있는 바, 이러한 전통지식은 과거로부터 전해 내려오는 다양한 지적인 산물을 통칭하는 것으로써, 농업분야에서는 대체로 토종 유전자원의 활용과 깊은 연관이 있어 생물자원의 다양성을 확보하는 측면에서 중요하다고 하겠다.
본 연구과제는 민간에서 전래되는 우수 가공특성의 토종찰벼 유전자원에 대해 품질특성을 학문적으로 검증하고, 우수 가공특성을 유지하면서 친환경 적성 및 재배적 특성이 개선된 벼 신품종 육성 및 이의 산업화를 위해,
1) 민간에서 재배 및 수집된 토속찰벼의 우수 가공특성에 대한 이화학적 특성 분석 및 유용 재래종 유전자원을 선발하고,
2) 토종찰벼 특성에 다양한 특수 기능성특성을 함유한 새로운 특수미질 창출을 위하여 우수 토종찰벼와 다양한 특수미들과 교배하여 새로운 특수미질 계통을 육성하며,
3) 토종찰벼 특성에 관여하는 유전자 분석을 수행하고, 토종찰벼 특이 발현하는 단백질체를 분석하여 토종찰벼의 미질에 관여하는 유전자들을 탐색한다.
4) 최종적으로 선발된 계통들의 이화학적 특성, 농업특성, 식미특성, 수량성, 지역적응성, 친환경 재배안정성 및 가공특성에 따른 상품성 평가를 통해 사업화를 목표로 한다.
Ⅲ. 연구개발 내용 및 범위
○ 민간 수집 및 Genebank 유용 토종 찰벼 유전자원의 가공특성 및 이화학적 특성 분석 및 유용 토종자원의 선발
○ 선발된 토종찰벼와 다양한 특수미 (유색미, 고당질, 분상질, 거대배)와 교배하여 새로운 특수미질계통 선발 육성.
○ 교배 후대 계통 및 기 육성중인 돼지찰벼 후대계통의 기본농업형질 조사, 이화학적 특성 분석, 식미특성, 기능성물질, 기능성 성분함량 평가, 수량성 평가 및 우량계통 선발
○ 돼지찰벼 교배 고세대 우량 계통의 생산력 검정 및 지역적응성 평가를 통한 품종개발
○ 친환경 재배적성 및 가공적성 평가를 통한 우수계통 선발 및 육성
○ 돼지찰벼의 찰 특성에 관여하는 유전자 분석
○ 돼지찰벼와 기존 찰벼품종의 종자등숙 과정 단백질체 발현양상을 비교하여 돼지찰벼 특이발현 유전자 탐색
Ⅳ. 연구성과 및 성과활용 계획
○ 재래종 벼 유전자원의 유전다양성 분석 및 수집 유전자원의 주요 농업형질 특성 평가를 통해 유용 자원을 선발함. 선발 재래종 자원의 정밀 특성평가 및 향후 육종 소재로 활용 가능함.
○ 우수 재래종 벼와 고품질, 다수성, 병저항성 우수 모본과 교배를 통해 후대를 양성하였고, 거대배, 유색미 품종과 교배를 통해 후대를 계통을 육성함. 여교배를 통한 신속 우수 형질 이전을 수행함. 복합기능성 쌀 가공식품 소재 개발 연구에 활용하고, 지속적인 재래종 활용 신품종 개발 연구에 활용
○ 돼지찰벼의 전분합성 유전자 내 특이 변이를 탐색하였고, 유전분석을 위한 고세대 분리 집단을 육성함. 고세대 분리집단(RIL)을 활용한 유전연구와 돼지찰벼의 찰 특성 선발을 위한 분자표지로 활용가능함.
○ 출수기 및 등숙 후 돼지찰벼 대량 단백질체 분석을 통해 특이 발현 단백질체를 동정함.
○ 돼지찰벼의 우수 찰 특성을 보유하는 다수성, 저항성 찰벼 신품종을 육성함. 품종보호 출원 완료(3건) 및 유상 기술이전(2건, 완료)을 통해 사업화 추진.
○ 육성품종의 비타민 관련 기능성 성분 분석 및 호화 물성평가를 수행하여, 돼지찰벼의 우수한 기능성 성분 및 찰 특성이 육성품종에 이전되었음을 확인함.
○ 육성품종의 친환경 계약 재배를 통해 농가실증시험을 수행함. 차후 재배면적 확대를 위한 종자 생산 및 보급 체계를 확립할 것임.

Abstract ▼

In Korea, various rice germplasm having useful traits were available but most of them also shows drawbacks in yield because of their unfavorable morphological traits. The main goal of this project was to explore the useful traits of waxy germplasms indigenous to Korea and develop new varieties havin

In Korea, various rice germplasm having useful traits were available but most of them also shows drawbacks in yield because of their unfavorable morphological traits. The main goal of this project was to explore the useful traits of waxy germplasms indigenous to Korea and develop new varieties having superior traits of modern elite cultivars as well as the useful traits from the indigenous germplasm. To reach this goals, various indigenous waxy germplasms from private sectors were cultivated and evaluated their physiochemical properties to select new breeding materials. The current available various unique grain traits were combined with the trait of indigenous waxy germplasm through breeding methods to develop breeding lines showing new grain quality. The genetic analysis and proteomics analysis were conducted to explore the molecular property of waxy from the indigenous germplasm. Finally, we processed new business with the selected breeding lines showing superior properties in physicochemical grain traits, eating quality, yield potential, adaptation to local areas, stable yield potential for the sustainable agricultural cultivation, and food process.
From this project, the genetic diversities were investigated with various indigenous rice germplasms. In addition the agronomic traits for the indigenous rice germplasm were evaluated to select candidate germplsm for the future breeding programs. the variation of nucleotide sequences in the candidate genes for the unique waxy traits of ‘ Donna (Dwaejichal-byeo)’was revealed and the populations for the genetic analysis were constructed. Through RYT (replicated yield trial) and LAT (local adaptability test) in 4 areas during three years, we developed 3 new waxy varieties ‘Hyowon No. 2’, ‘Hyowon No. 3’, and ‘Hyowon No. 4’ which showing the unique waxy traits from ‘Donna’and suitable traits for modern commercial traits including high yield and disease resistance. The brown rice ‘Hyowon No. 4’ developed from a cross between ‘Donna’and ‘Dongjin chal’were compared to detect specifically expressed proteins in ‘Hyowon No. 4’. Technical Assistance agreement were contracted with a private sector for ‘Hyowon No. 2’ and ‘Hyowon No. 4’. The developed varieties were cultivated in sustainable fields by organic cultivation method.
The main product from this research project was developing new rice varieties. These new varieties were released to farmers under the contract to prompt seed supply to increase the cultivated areas. in the near future, the selected rice germplasms can be used in the developing new rice varieties in other breeding programs. The candidate genes and proteins detected in this project can be applied in developing the DNA markers for those genes. Finally, the developed varieties can be cultivated for the food process to produce new food by future cooperation with expert in food production.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제 1절. 연구개발의 필요성 ... 9
• 제 2절. 연구개발 목표와 내용 ... 14
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제 1절. 국내외 연구현황 ... 18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 제 1절. 재래종 찰벼 유전자원의 특성평가 및 계통 육성 ... 20
• 제 2절. 고세대 계통의 생산력 시험 및 품종 육성 ... 34
• 제 3절. 지역 적응성 평가 및 친환경 재배 시험 ... 71
• 제 4절. 돼지찰벼 찰 특성 관여 유전자 탐색 ... 83
• 제 5절. 돼지찰벼 종자 특이발현 단백질체 분석 ... 91
• 제 6절. 기능성 물질 탐색 및 물성 평가 ... 101
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 114
• 제 1절. 연구목표 달성도 ... 114
• 제 2절. 관련분야에의 기여도 ... 115
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 117
• 제 1절. 연구개발 성과 및 활용계획 ... 117
• 제 2절. 특허, 품종, 논문 등 지식재산권 확보계획 ... 118
• 제 3절. 실용화, 산업화 계획 ... 119
• 제 4절. 추가 연구의 필요성 및 타 연구에의 응용 ... 120
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 121
• 제 7 장 참고문헌 ... 127
• 끝페이지 ... 133