Barnyard grasses are dominant weed that are not eliminated easily in the direct water seeding cultivation. So, deep water treatment can reduce their growth at the early growing stage of submerged paddy. This study was carried out to investigate the reducing growth of the barnyard grasses through flooding at seedling stages of rice plant in the green house. Under the normal condition, the plant height of rice variety, Samgwangbyeo, and 3 species of barnyard grass, E. caudata, E. pratocola and E. utilis were not showed the difference up to 10 days after seeding while the plant height of 3 barnyard grass species, especially E. utilis, was more elongated than the rice at 25 days after seeding. Plant height of the 3 barnyard grasses were not elongated largely during 3, 5 and 7 days of flooding treatment at 10 days after seeding. Interestingly, the rice seedlings was grown over 20 cm, and the flooding tolerance of rice seedling was higher than the 3 barnyard grass varieties. However, after flooding treatment for 3, 5 and 7 days, the elongation of plant height of 3 barnyard grasses, especially E. utilis was more speedy compared to rice seedlings as 6 to 9 days passes. And the protein spots from barnyard grasses were also reduced and eliminated more than the spots of rice seedling after flooding treatment.

Increasing demand on cereal grains to meet the population growth requires more production of rice as well as other cereals, which is supposed to rise up to 40% until 2030. Grain size and shape are critical factors determining grain yield. Several genes on grain shape and size have been reported, and of them, seven cloned genes were chosen for haplotype analysis, such as GS3, GW2, qSW5, GS6, GW8, GS5, and TGW6. We genotyped 218 rice varieties which had diverse grain size and shape originating from 25 countries. As for GS3 and qSW5, PCR markers were developed for point mutation and deletion, respectively. For the other five genes in which functional SNPs were reported, we designed primer sets to distinguish a fuctional allele for each gene. GW2 and TGW6 had two alleles, while the other five genes displayed three alleles which were evenly distributed throughout the population. Analysis on the relationship between haplotype of the genes and grain phenotype is in progress. We expect that desirable allelic combination of genes would assure the optimal grain size and shape for higher grain yield and market quality. This work was supported by a grant from the Next-Generation BioGreen 21 Program (Plant Molecular Breeding Center No.PJ009076), Rural Development Administration, Republic of Korea.

일품벼 유래 돌연변이 고아밀로스 품종인 고아미2호, 고아 미3호, 고아미4호의 저항전분 함량과 전분 특성을 분석한 결 과, 저항전분 함량은 11.87～13.69%로 일품(0.36%)에 비해 상당히 높은 유의적인 함량 차이를 나타냈다. 총식이섬유 함 량 역시 고아밀로스 품종이 일품벼 대비 2～4배 정도로 높았 다. X-선 회절도에 의한 아밀로펙틴 결정 구조 차이에서 일품 의 회절각도(2θ)는 15.0, 17～18, 22～23에서 강한 피크를 보여 전형적인 A형 양상을 보인 반면, 고아미2호, 고아미3호, 고아미4호는 B형의 형태를 나타냈다. 고아밀로스 품종은 아 밀로펙틴 짧은 사슬(A, DP 6-12) 비율이 24.5～26.2%로 일 품(40.3%)에 비해 유의적으로 낮은 분포 비율을 나타냈다. 저항전분 함량이 많은 고아미2호, 고아미3호, 고아미4호는 신 속점도계에 의한 호화 점도 특성에서 호화개시온도가 높고 강하점도는 유의적으로 낮은 특성을 보였다. 저항전분과 쌀의 이화학성분 특성과의 상관성 분석 결과, 쌀의 아밀로스 함량 과 식이섬유 함량이 많을수록, 호화개시온도가 높을수록, 아밀로펙틴의 장쇄사슬이 많을수록 저항전분의 함량이 높아지 는 정의 상관성을 나타냈다.

Recent global warming and climate change has presented greater challenge to the global agriculture of having to cope with more severe adversaries from various abiotic stress conditions including drought, cold, and heat. As a preliminary step towards developing a heat-tolerant japonica rice variety through molecular breeding, we examined and compared expression of several genes that have been reported being expressed specifically during rice panicle development in different rice varieties after subjecting them heat stress. Although the induction of these transcripts upon heat treatment was invariably observed in all rice varieties tested, the magnitude and kinetics of the induction were found to be different among these varieties, suggesting possible functional implication of these genes in conferring heat tolerant phenotype during reproductive organ development of these plants. General protein synthesis activity as well as pollen viability incurred by the heat stress treatment were also monitored in these plants and the result showed a close correlation overall with the induction dynamic of these transcripts under heat stress. Therefore, these genes, together with the ones involved in the regulatory network for the expression of them, could serve as candidates for useful markers with which molecular breeding of heat tolerant japonica rice can be facilitated.

In this study, we examined the palatability and physicochemical properties of rice varieties in the year when there was 10% increase in yield compared to normal year due to daily temperature range and sunshine hours. The results of the analysis of rice yield over the last 20 years (1993-2012) showed 10% difference between the yield in 2000, which was normal, and that in 2001. With regard to the crop weather condition during the ripening period in 2001 compared to 2000, the daily range and sunshine hours were higher, but the mean temperature was similar. The rice yield in 2001 was 9.8% higher than that in 2000 due to the increased number of spikelets per panicles and ratio of ripened grain. In terms of chemical traits, protein, Mg, and K contents decreased in 2001 compared to 2000, but amylose content increased. Trough and final viscosity assessed with a Rapid Visco Analyser were significantly higher in 2001 than 2000. The results suggested that the palatability of cooked rice was good in that year with about 10% increase in rice yield compared to normal year due to daily temperature range and sunshine hours.

Anthocyanin pigments from three pigmented rice varieties, Hongjinju, Sintoheugmi and Josaengheugchal pigmented by black color, were quantified to evaluate effects of transplanting and harvesting time during seed development. Hongjinju, a rice variety of grains pigmented by red color, contains only two kinds of anthocyanins, delphinidin and cyanidin. Meanwhile, delphinidin, cyanidin, and pelargonidin were identified in Sintoheugmi and Josaengheugchal. Anthocyanidin contents in pigmented rice variety Hongjinju under different planting times were decreased with prolonged harvesting times. The Sintoheukmi showed that cyanidin content was the highest among analyzed pigments during seed development. Two anthocyanins (cyanidin and pelargonidin) in Josaengheugchal recorded highest contents at 20 days after heading in three transplanting times. Cyanidin content was also slightly increased with prolonged transplanting time. Total anthocyanidin contents in Hongjinju were always lower than that of Sintoheukmi and Josaengheukchal. In two rice varieties, Sintoheugmi and Josaengheugchal, a* values were commonly slightly decreased by late transplanting and harvesting times. Changes of a* and b* values in waxy rice varieties, Sintoheugmi and Josaengheugchal varied more than those in Hongjinju. In Josaengheugchal, early harvesting before maturity showed lower brown rice yield and late harvesting in the each transplanting times resulted in highest brown rice yield.

본 연구는 육성된 품종을 이용하여 초밥에 적합한 품종 선발하고 그 특성을 파악하여 향후 초밥에 적합한 품종을 육종하기 위한 선발지표를 탐색하기위해 국내 육성품종에 대해 초밥조리전문가들이 초밥 적성을 평가하도록 하여 초밥 적합 품종을 선발하였고, 이 품종들의 이화학적 특성과 호화특성을 조사하였다. 호품, 신동진이 초밥의 전체적인 외관 및 밥맛 비교에서 다른 국내 육성품종에 비해 우수하였고 초밥적성 품종으로 알려진 고시히까리와 차이가 없었다. 호화특성에서 강하점도(Breakdown)는 신동진, 호품, 고시히까리가 높았고, 치반점도(Setback)는 주안, 신동진, 호품이 고시히까리와 비슷한 음의 값을 보여 공시재료의 전체적인 호화특성은 신동진, 호품이 고시히까리와 비슷한 특성을 나타내었다. 이와 같이 호품과 신동진이 초밥용 외관 및 맛 선호도, 호화특성이 다른 품종에 비해 우수한 특성을 나타내어 초밥에 적합한 품종으로의 활용이 기대된다. 초밥조리전문가 31명에 의한 7개 품종의 초밥 적합성 평가와 쌀 및 밥의 이화학적 특성 호화특성과의 상관분석을 실시한 결과, 초밥 적합성과 호화특성 간에 유의한 상관성이 인정되었다. 호화특성 중 최고점도, 강하점도는 초밥적합성과 정의 상관을, 치반점도는 부의 상관을 나타내었다. 따라서 호화특성은 초밥에 적합한 품종선발을 위한 선발지표로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

This study was performed to improve quality of traditional Yakju and compares quality of Yakju according to different rice cultivars. The pHs of Ilmi Yakju and Hanarum Yakju showed 4.14 and 4.07, respectively and the other Yakju's pHs were ranged from 3.92 to 3.98. The content of total acid of Yakju using Indica rice imported from Thailand was the highest among the samples. The major components of free sugar was glucose and the highest content of total free sugars was found in Indica Yakju. The content of reducing sugars in Yakju using Indica rice was the higher than other samples. The ethanol content of Hanarum Yakju showed higher than those Yakju's and the lowest ethanol content found for the indica Yakju. The volatile compounds from the rice Yakju were identified by GC-MS. Twenty-one volatile compounds were found in rice Yakju. And the major volatile compounds were ethanol, acetic acid, 1-methyl-1-propanol, 2-methyl-butane, 3-methyl-1-butanol, iso-amylalcohol and 1-hexanol from Yakju. As the result of sensory test, higher scores for smell and color were found for the Yakju used Hanarum Yakju. The highest score sweat and acid were found for the Anda rice Yakju in sensory test. The result of sensory evaluation indicated that Hanarum Yakju and Anda Yakju were better than the other samples, and the value of bitterness was no significant in this test.

조생종 벼 품종인 오대, 운광과 HR28021-AC16 계통에 대한 벼흰잎마름병 저항성 유전자분석과 K1과 K3a 균계를 접종한 후에 수량 및 품질 관련 형질들의 변이에 대하여 분석하였다. 오대는 저항성 유전자를 보유하지 않는 것으로 나타났고, 운광은 Xa3 유전자를, HR28021-AC16은 Xa21 유전자를가지는 것으로 확인되었다. 오대는 K1과 K3a 균계 모두에 이병성을 보였고, 운광은 K1에는 저항성을 K3a에는 이병성을보였다. HR28021-AC16은 K1 균계에는 이병성을 나타냈고K3a 균계에는 저항성 반응을 보였다. 균계접종에 의한 이병성 정도와 2차 감염 정도로 볼 때, K3a 균계가 K1 균계에 비해 병원성이 강한 것으로 나타났다. K1과 K3a 균계 접종에따른 생산력검정시험에서 균계 처리와 반응에 의해 변이가발생한 형질들 중에 등숙률, 정현비율, 현미수량과 완전미도정수율은 서로 간에 정의 상관관계를 나타냈으며, 이들 형질들과 현미 및 백미 단백질 함량은 부의 상관관계를 나타냈다.사미는 등숙률 및 완전미도정수율과 부의 상관관계를 나타냈다. 주성분분석에서 주성분 1을 기준으로 등숙률, 정현비율,현미수량 및 완전미도정수율과 사미, 현미 및 백미 단백질 함량이 다른 방향성을 나타냈고, 주성분 2를 기준으로는 등숙률과 사미가 다른 방향성을 나타냈다. Xa21 유전자를 가지고있는 HR28021-AC16은 K3a에는 저항성 반응을 보였으나K1 균계 접종구에서는 등숙률, 정현비율, 현미수량 및 완전미도정수율은 감소하였고 사미는 증가하는 등 이병성 반응을나타냈다. Xa21 유전자는 최근 큰 피해를 주는 K3a 균계에대해 강한 저항성을 보이나, 우리나라 우점 균계인 K1에 이병성을 보이기 때문에 K1 균계에 저항성인 다른 유전자와의집적을 통한 활용이 안정적인 저항성 증진에 효과적인 것으로 나타났다.

강원도 조생종 쌀의 품질을 높이는 재배기술 개발을 목표로 강원도농업기술원 벼 시험포장에서 2년간 연구한 결과는 다음과 같았다. 1. 2010년 운광벼 쌀 수량은 5월 10일 이앙시 높았고, 이앙기가 늦어질수록 감소되었지만, 백미 완전미율은 이앙기가 늦어질수록 높아져서 완전미수량은 이앙기간에 차이가 적었다. 2. 2011년 운광벼는 6월 10일 이앙시 등숙율과 천립중 증가로 인하여 수량이 증가되어 재식거리와 재식본수 효과가 뚜렷이 나타나지 않았으나 30×13cm -5본 이앙구에서 가장 많은 경향을 보였다. 3. 오래벼는 6월 10일 관행 재식거리와 본수로 이앙시 수량이 적어졌으나 30×13cm -5본 이앙구에서는 m2 당 이삭수와 입수가 증가되어 관행재배법보다 5% 증수되었다. 4. 운광벼, 오래벼 모두 6월 10일에 이앙구에서 5월 25일 이앙구보다 등숙온도가 낮아져서 완전미율과 도요식 미치가 증가되는 등 품질이 크게 개선된 것으로 나타났다. 5. 본 연구결과를 응용하여 평야지 이외의 지역에서도 등숙온도가 22℃ 에 가깝도록 이앙기를 늦추면서 재식거리를 좁히고 주당본수를 늘린다면 조생종 쌀 수량을 떨어뜨리지 않으면서 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

The earth has been facing a rapid warming during past several decades. To figure out the impact of high temperature on agronomic performance of rice especially on yield, we cultivated 89 rice varieties of various origin in Suwon Korea, Shanghai China and IRRI Philippines(Wet season and Dry season). Days to heading, culm length, panicle length, panicle number, spikelet number, spikelet fertility, grain weight and grain yield were comparatively investigated. Overall grain yield displayed significantly lower values in Shanghai and IRRI(wet and dry) compared with in Suwon. Meanwhile minimum values were much lower in Shanghai and IRRI than in Suwon. However, some varieties such as Keunseom, Taichung178 showed similar performance for grain yield in both Suwon and IRRI(wet season), and some varieties such as Hangangchal, Dasan showed similar performance for grain yield in Suwon, Shanghai and IRRI(wet season), Nampung showed very high yield in Suwon comparing to other two locations. For most varieties, grain yield was the highest in Suwon and followed by in Shanghai and at IRRI(wet season). However, in dry season at IRRI, yield trend was quite different from the expectation. Further studies are in progress to find out the genotype by environment interactions in order to obtain basic information for breeding high temperature tolerant rice.

Microsatellite marker is one of the most suitable markers for variety identification as it has great discrimination power for varieties with limited genetic variation. The suitability of simple sequence repeat (SSR) markers for varietal identification and genetic diversity were evaluated for 325 rice varieties. Four hundred thirty six pairs of SSR primers were screened against 11 rice varieties. Twenty six primer pairs were highly polymorphic and reproducible. These primer sets were used to construct a DNA profile database containing 325 rice varieties grown in Korea through automatic detection system (ABI 3130XL). Microsatellite polymorphism was showed to be high. A total of 331 polymorphic amplified fragments were obtained by using 26 microsatellite markers. The number of alleles per locus ranged from 9 to 18 with an average of 12.73 alleles per locus. The average polymorphism information content (PIC) was 0.734 ranging from 0.555 to 0.880. Three hundred thirty one SSR loci were used to calculate Jaccard’s distance coefficients for UPGMA cluster analysis. These varieties were separated into several distinctive groups corresponding to varietal types. Almost all of the varieties were discriminated by SSR marker genotypes. This information may be useful to select comparative variety through comparison of genetic relationship analysis between existing variety and candidate varieties in distinctive tests.

2006~2007년까지 2개년에 걸쳐 전국 8개도 27개 지역 28개 시험구에서 재배한 시료를 바탕으로 등숙기 온도가 벼의 등숙형질에 미치는 영향을 분석하고 식미치 향상에 적합한 등숙온도를 추적한 결과는 다음과 같다. 1. 출수기~출수 후 30일까지의 평균기온이 출수 후 40일까지의 평균기온 보다 벼의 등숙정도를 나타내는 현미 천립중과 식미치 변이를 더 잘 설명할 수 있었다. 2. 시험에 사용된 중만생종 벼 품종들은 출수기~출수 후 30일까지의 평균기온이 21℃ 이하일 경우에는 저온으로 등숙이 불량하였고 22℃ 전후에서 현미천립중이 최고를 나타내었으며 그 이상의 온도에서는 온도가 올라갈수록 현미천립중이 감소하였다. 3. 현미천립중이 최대가 되는 출수기~출수 후 30일까지 평균기온은 22.2℃ , 식미치가 가장 높았던 평균기온도 22.2℃ 로 같은 경향을 나타내었다. 4. 출수기~출수 후 30일까지 평균기온이 증가할수록 현미단백질 함량은 증가하였고 현미천립중이 증가할수록 현미단백질 함량은 감소하였으며, 현미천립중이 증가하면 식미치가 증가하였고 현미단백질이 증가하면 식미치가 감소하였다. 5. 식미치가 최고를 나타내는 출수기~출수 후 30일까지의 평균기온은 남평벼에서 22.1℃ , 일품벼와 주남벼에서는 22.5℃ 였지만 동진1호는 23.1℃ 로 다소 높았다. 6. 출수기~출수 후 30일까지 평균기온이 21℃ 이상인 경우 온도가 높아질수록 현미단백질 함량은 유의하게 증가하였고, 현미천립중과 현미단백질 함량과의 관계는 부의 유의성을 나타내었다. 7. 식미치는 현미천립중과 정의 유의성을 보였고 현미단백질 함량과는 부의 유의성을 나타내었다.

Low temperature stress is one of the major negative factors affecting vegetative and reproductive growth of rice. To better understand responses of rice plants to low temperature we analyzed transcriptome expression patterns in glumous flower of cold-tolerant japonica rice variety, Stejaree45, and cold-susceptible variety, HR19621-AC6 at booting stage under cold water irrigation. A total of 2,411 probes were differentially expressed by low temperature in glumous flowers of the two varieties. Some important genes involved in hormone biosynthesis showed variety-specific regulation. Expression of GA20ox3 and GA2ox, among the genes involved in GA biosynthesis, was regulated differentially in the two varieties. Among the genes involved in IAA biosynthesis, YUCCA1 and TAA1:1 showed variety-specific regulation. Among the genes involved in cytokinin biosynthsis and signaling, expression of LOG, HK1 and HK3 was significantly down-regulated only in the cold-susceptible variety. Among the genes involved in ABA biosynthesis, NSY and AAO3 were down-regulated only in the cold-tolerant variety. In general, genes involved in GA, IAA and cytokinin biosynthesis responded to cold temperature in such a way that capacity of those bioactive hormones is maintained at relatively higher levels under cold temperature in the cold-tolerant variety, which can help minimize cold stress imposed to developing reproductive organs in the cold-tolerant variety.

열대지역에 적응하는 온대 자포니카 벼 품종 개발을 위한 이삭형질 개선의 육종 방향을 제시하고자 한국과 필리핀 우기재배에서의 이삭형질 변이 및 특성에 대해서 조사하였다. 이삭형질의 변이는 2차 지경 착생립수가 차이가 가장 많이 나는 형질이었고 1차 지경 평균립수가 가장 적게 나는 형질이었다. 2차 지경 관련 형질이 1차 지경 관련 형질보다 수당립수와의 상관관계가 높았다. 지역간 차이가 많이 난 형질은 2차 지경 립수, 2차 지경수, 수당립수, 총지경수 순

국내에서 가장 오래된 전통주인 소곡주의 주질 개선을 위해 원료인 찰벼 품종에 따른 품질 특성을 살펴보았다. 국내 찰벼 품종 9품종으로 소곡주를 제조하여 그 품질을 비교한 결과, 백설찰벼가 소곡주 원료로서 가장 우수한 기호도 점수를 받았다. 구체적으로 살펴보면 단백질 함량은 6.9～7.5% 범위로 눈보라와 설향찰벼가 가장 낮았으며 한강찰벼가 가장 높았다. 단백질 함량과 관계된 백미의 경도 역시 설향찰벼가 가장 약하였고 백설찰벼가 가장 단단한 것으로 나타내었다. 찹쌀의 외관 특성은 품종별로 다소 상이하여 일부 육안으로 차이를 판별할 수 있었다. 호화특성은 품종 간에 차이가 뚜렷하였는데 동진찰벼의 낮은 점성은 아밀로펙틴 중 높은 단쇄 비율에 기인한 것으로 판단되었으며, 한강찰벼의 높은 점성은 아밀로펙틴의 낮은 단쇄 비율과 높은 중쇄비율 등에 기인한 것으로 판단되었다. 품종별 소곡주는 알코올 함량은 17.6～19.9%, 당도는 20.5～23.9 brix, pH 4.53～4.60, 총 산도는 4.0～4.8% 분포였으며, 당은 주로 glucose, 유기산은 주로 succinic acid로 이루어 진 것을 확인할 수 있었다. 품종 중 설향찰벼의 경우 알코올 함량이 높아 알코올 수율은 높고 잔류 당은 적은 것으로 나타났다. 품종별 색 특성은 신선찰벼를 제외하고 품종 간 차이가 크지 않았다. 찰벼 품종별로 소곡주의 관능검사를 실시한 결과 백설찰벼 소곡주의 기호도 점수가 가장 높았다. 소곡주 기호도는 포도당 등 당도가 높아 단맛이 강하고 투과율이 높아 맑은색을 갖는 특징과 관련이 높았으며, 발효 정도와 관련된 수율과는 부의 상관을 나타내었다.