국민경제와 삶의 질 향상에 따른 국민들의 건강에 대한 관심에 부응하여 유색미 품종들에 대하여 본격적으로 연구가 진행되고 있는 중이다. 그러나 이들 유색미에 함유된 생리활성물질들은 재배환경에 따라 변이가 크기 때문에 재배기술의 개선이 요구된다. 한국방송통신대학교 농학과에서 개발한 유색미 벼품종 슈퍼자미를 실험품종으로 2013년과 2014년도에 등숙기 별로 시료를 채취하여 출수 후 등숙기 적산온도에 따른 수량성과 C3G함량 등을 검토하였다. 2013년의 적산온도와 일조시간의 합은 3,511℃와 1,304시간, 2014년은 3,362℃와 1,241시간으로, 두 실험년도 간에는 적산온도와 일조시간의 합에서 차이가 컸다. 평균기온, 최고기온, 최저기온은 2013년이 2014년에 비하여 생육기간 전반에 걸쳐 높았다. 일조시간은 2014년이 2013년보다 약 104시간이 적었다. 또한 강수량은 2013년과 2014년의 우기가 집중된 7～9월의 강수량은 599.3mm와 601.7mm를 기록하여 비슷하였으며, 8～9월의 강수량은 2014년이 많았다. 벼의 생육단계별 기상특징을 보면 2013년의 평균기온은 감수분열기와 개화기 사이가 2014년에 비해 높은 온도로 경과한 특징을 보였으며, 일조시간은 감수분열기와 개화기에는 2013년이 2014년에 비하여 길었고, 등숙기에는 2013년이 2014년에 비하여 짧아 생육단계별로 차이가 컸다. 2014년이 2013년보다 천연색소 C3G함량이 높게 나타났다. 2014년의 등숙기는 2013년보다 일평균기온이 1.4～1.6℃ 저온에 경과하였고, 일조시간의 경우 2013년의 283시간, 2014년이 335시간으로 2014년이 52시간 길었으며, 일교차는 2013년이 10.4℃, 2014년이 11.3℃로 2014년의 일교차가 크게 나타난 결과로 판단되었다. 종합적으로, 2013년의 적정 수확시기는 현미수량과 C3G함량, 등숙률 등을 감안할 시 출수 후 35～40일이 경과한 등숙기 적산온도가 803.7～893.1℃인 때가 적당한 것으로 판단되며, 2014년의 적정 수확시기는 출수 후 39～44일이 경과한 등숙기 적산온도가 835.3～919.32℃인 때가 적당한 것으로 판단되었다. 기능성 쌀 슈퍼자미는 출수 후 35일에서 44일경이 생리적 성숙시기로 평가되었다.

Exposure to ionizing radiation is regarded as a kind of abiotic stresses that can change the expression of genes in living organisms. This study aimed on investigating the variations in gene expressions induced by two different types of irradiations with different doses, which were low linear energy transfer (LET) gamma rays (100, 200, and 400 Gy) and high LET ion-beams (20, 40, and 80 Gy) on rice. RNA sequencing was carried out using the Illumina HiSeq-2500 platform. The average amount of reads were 4.8 Gb per individual, and 5 to 8% of the reads were removed after quality control. More than 90% of the RNA-seq reads were mapped to the rice reference genome sequence (IRGSP-1.0). A total of 247 differentially expressed genes (DEGs) were identified by comparison of the gene expression levels between the wildtype and the irradiated individuals. The 247 DEGs were divided into five modules and 27 intra-modular hub genes were found using the weighted correlation network analysis (WGCNA) method. The MEturquiose module had the most number of genes with 75 related to carbohydrate and small molecule metabolic processes. The co-expression network reconstructed using ARACNE (algorithm for reconstruction of accurate cellular networks) showed specific up- or down-regulation of the genes in each module according to the types and doses of radiation. This study will contribute to understanding the gene expression responses to ionizing irradiation.

Clubroot is a devastating disease caused by Plasmodiophora brassicae and results in severe losses of yield and quality in Brassica crops including Brassica oleracea. Therefore, it is important to identify resistance gene for CR disease and apply it to breeding of Brassica crops. In this study, we applied genotyping-by-sequencing (GBS) technique to construct high resolution genetic map and mapping of clubroot resistance (CR) genes. A total of 18,187 GBS markers were identified between two parent lines resistant and susceptible to the disease, of which 4,103 markers were genotyped in all 78 F2 plants generated from crossing of both parent lines. The markers were clustered into nine linkage groups spanning 879.9 cM, generating high resolution genetic map enough to refine reported reference genome of cabbage. In addition, through QTL analysis using 78 F2:3 progenies and mapping based on the genetic map, two and single major QTLs were identified for resistance of race 2 and race 9 of P. brassicae, respectively. These QTLs did not show collinearity with CR loci found in Chinese cabbage (Brassica rapa) but roughly overlapped with CR loci identified in cabbage for resistance to race 4. Taken together, genetic map and QTLs obtained in this study will provide valuable information to improve reference genome and clubroot resistance in cabbage.

Foxglove aphid, Aulacorthum solani (Kaltenbach), is a Hemipteran insect that infected a wide variety of plants worldwide and caused serious yield losses in crops. The foxglove aphid resistance gene, Raso2 was previously mapped from PI 366121 (Glycine soja Sieb. and Zucc.) to a 26cM marker interval on soybean chromosome 7. The development of additional genetic markers, which are mapped closer to Raso2 were required to accurately position the gene to improve the effectiveness of marker assisted selection. The objective of this study was to narrow down the putative QTL region, which is responsible to foxglove aphid resistance in PI366121 using recently developed high-density 180K Axiom SoyaSNP genotyping array. One hundred and forty one F8-derived F12 recombinant inbred lines developed from a cross of susceptible Williams 82 and resistant PI 366121, were used to generate a fine map of Raso2 interval. The phenotyping of antibiosis and antixenosis was done through choice and no-choice assays with total plant damage (TPD) and primary infestation leaf damage (PLD). The composite interval mapping analysis showed that the physical interval between two flanking makers, which was corresponding to Raso2, was narrowed down to 500kb on the Williams 82 genome assembly (Glyma2.0), instead of 4Mb in the previous report using Goldengate assay. In the Raso2 interval, there are about 60 candidate genes, including 4 of NBS-containing putative R genes. This result could be useful in breeding for new foxglove aphid resistant soybean cultivars.

Leaves are the organ for photosynthesis, respiration and transpiration, and have a major effect on crop yield. Therefore, leaf shape and structure are important agronomic traits in breeding for ideal type plant. We obtained a new abaxially rolled leaf mutant from Ilpum(Oryza sativa ssp. japonica) by the treatment of ethyl methane sulfonate(EMS). The abaxially rolled leaf mutant showed reduced plant height and panicle length, increased tiller number and panicle number than Ilpum. LRI(Leaf rolling index) analysis showed that the mutant have high value compared to the wild-type. In cross section analysis, the mutant was observed to have increased of bulliform cell number and size, and led to the outcurved leaf rolling. The phenotypes of the F1 plants derived from the cross between the mutant and Ilpum were normal. In F2 population, segregation ratio between the wild type and the mutant was 3:1. This genetic analysis indicated that leaf rolling is controlled by single recessive gene. Bulked segregant analysis(BSA) and genetic mapping were conducted using F2 population derived from the cross between mutant and Milyang23(Oryza sativa ssp. indica). According to the results, the gene was located on the long arm of chromosome2. Fine mapping is in progress.

Regulation of fruit ripening may help extend fruit shelf life and prevent losses due to spoilage. Here, we investigated whether sound treatment could delay tomato fruit ripening. We treated harvested tomato fruits with low-frequency sound waves (1 kHz) for 6 h, and then monitored various characteristics of the fruits over 14-day period at 23±1°C. Seven days after the treatment, 85% of the treated fruits were green, versus fewer than 50% of the non-treated fruits. Most of the tomato fruits had switched to the red ripening stage by 14 days after treatment. Ethylene production and respiration rate were lower in the treated than non-treated tomatoes. Furthermore, changes in surface color and flesh firmness were delayed in the treated fruits. To investigate how sound wave treatment affects fruit ripening, we analyzed the expression of ethylene-related genes by quantitative real-time RT-PCR analysis. We found that the expression level of several ethylene biosynthetic and ethylene signaling pathway-related genes was influenced by sound wave treatment. These results demonstrate that sound wave treatment delays tomato fruit ripening by altering the expression of important genes in the ethylene biosynthesis and ethylene signaling pathways.

잠재적 안전성에 대한 논란으로 인하여 신규 개발되는 유전자변형작물은 고전적인 신품종과는 달리 환경 및 식품으로서의 안전성이 검증되어야 한다. 유전자변형작물의 안전성 평가는 개발되는 형질전환집단에서 선발된 하나의 elite event에 대해 이루어지는데, 본 평가 대상 elite event는 유전자의 삽입으로 인한 비의도적인 형질 변화가 최소화된 event이어야 한다. 분자유전학적으로 비의도적인 유전자 삽입 효과가 최소화되기 위해서는 단일 복제수의 도입유전자가 식물 유전체의 intergenic region에 삽입될 것을 요구한다. 본 연구의 목적은 배추좀나방 내성을 부여하는 CryIAc1 유전자가 형질 전환된 49 event의 양배추 형질전환집단에서 elite event를 선발하는 것이다. 먼저 도입유전자 cassette이 tandem repeat로 빈번히 삽입되는 현상에 착안하여 도입유전자 cassette의 양 말단에서 제작한 primer의 방향에 따른 모든 조합을 사용하여 PCR을 수행하였다. 본 삽입구조 분석을 통하여 49개 event 중 36개 event는 tandem repeat의 구조로 도입유전자가 2개 복제 수 이상 삽입되었음을 알 수 있었다. 선발된 13개 event에 대하여 Southern blot 분석을 실시한 결과 7개 event가 단일 복제수의 도입유전자를 가짐을 알 수 있었다. 마지막으로 7개 event에 대한 삽입위치를 inverse PCR 기법을 사용하여 해명한 결과는 3개 event에서 단일 복제수의 도입유전자가 양배추 genome의 intergenic region에 삽입되었음을 알 수 있었다. 결론적으로, 본 연구 결과는 형질전환시의 도입유전자가 다중 복제수로 삽입될 시에 tandem repeat로 빈번히 삽입되는 현상에 기초하여 대량의 형질전환집단에서 elite event를 신속히 선발하는 방법을 제시하였다. 선발된 event의 분자유전학적 분석이 현재 진행되고 있다.

Tissue-specific promoters are a very useful tool for manipulating gene expression in a target tissue or organ; however, their range of applications in other plant species has not been determined, to date. In this study, we identified two late pollen-specific rice promoters (ProOsLPS10 and ProOsLPS11) via meta-anatomical expression analysis. We then investigated the expression of both promoters in transgenic rice (a homologous system) and Arabidopsis (a heterologous system) using ProOsLPS10 or ProOsLPS11::GFP-GUS constructs. As predicted by microarray data, both promoters triggered strong GUS expression during the late stages of pollen development in rice, with no GUS signals detected in the examined microspores and sporophytic tissues. Interestingly, these promoters exhibited different GUS expression patterns in Arabidopsis. While in Arabidopsis, the OsLPS10 promoter conferred GUS expression at the uni- and bi-cellular macrospore stages, as well as at the shoot apical region during the seedling stage, the OsLPS11 promoter was not active in the pollen at any stage, or in the examined sporophytic tissues. Furthermore, by performing a complementation analysis using a sidecar pollen (scp) mutant that displays developmental defects at the microspore stage, we found evidence that OsLPS10, which can be an applied promoter expressed in Arabidopsis, is useful for directing gene expression in the early stages of pollen development. Our results indicate that the OsLPS10 and OsLPS11 promoters can drive the expression of target genes during the late stages of pollen development in rice, but not in Arabidopsis. Our results also emphasize the necessity of confirming the applicability of an established promoter to heterologous systems.

Rice germplasm collections continue to grow in number and size around the world. Since maintaining and screening such massive resources remain as a great challenge, it is important to establish piratical ways to manage them. A core collection, by definition, refers to a subset of entire population but preserves most of the possible genetic diversity, enhancing the efficiency for germplasm utilizations. Here we reports the whole genome resequencing of the 137 Korean rice core set (KRICE_CORE) that represents 25,604 rice germplasms deposited in Korean genebank of Rural Development Administration (RDA). We implemented the Illumna HiSeq 2000 and 2500 platform to produce short reads and then assembled those with 9.8x depth using Nipponbare as a reference. Comparisons of the sequences with the reference genome yield more than 15 million(M) single nucleotide polymorphisms (SNPs) and 1.3M insertion/deletion (INDELs). Phylogenetic and population analyses using 2,046,529 high quality SNPs successfully assigned each rice accessions to the relevant subgroups, suggesting those SNPs comprehensively capture evolutionary signatures accumulated in rice subpopulations. Furthermore, genome-wide association studies (GWAS) for 4 exemplary agronomic traits from the KRIC_CORE manifest the utility of KRICE_CORE, identifying previously defined gene or novel genetic polymorphisms that potentially regulate the important phenotypes. This study provides strong evidences that the size of KRICE_CORE is small but contains such a high genetic and functional diversity across the genome. Thus those resequencing results will be useful for future breeding, functional and evolutionary studies in the post-genomic era.

장류용 콩의 표준품종인 ‘대원콩’은 탈립에 매우 강하고 종실의 모양과 색택이 매우 우수하여 널리 재배되고 있다. 하지만 착협고가 높지 않고 재배시 도복에 약한 단점이 있어 기계화 적응성을 높이고 재배특성을 향상시키기 위해 이를 개량할 필요가 있다. 국립식량과학원에서는 2003년 단경 내도복 콩 품종육성을 목표로 모본을 ‘수원224호’, 부본을 ‘YS1325(동산121/Sprite87)’로 인공교배하여 2004∼2005년 F1, F2를 집단 전개하고 2006∼2007년 SSD로 세대촉진하여 F6 이후 계통전개 하였다. 종실이 구형이며 제색이 없으며 도복에 강한 계통을 선발하여 2010년부터 2년간의 생산성검정과 3년간의 지역적응성검정을 거쳐 ‘대찬(밀양244호)’을 육성하고 2014년 품종보호출원 및 국가품종목록으로 등재하였다. ‘대찬’은 화색이 백색이고, 모용색이 회색, 종자는 구형이며 종피색과 제색이 황색으로 ‘대원콩’과 유사하다. 개화기는 8월 2일, 성숙기는 10월 13일로 ‘대원콩’보다 생육기간이 다소 짧으며 경장은 68cm로 ‘대원콩’보다 작고 주경절수는 15개, 분지수는 3개, 착협고는 15cm로 ‘대원콩’ 보다 크다. 종실의 장폭비는 0.97로 ‘대원콩’과 유사하고 100립중은 24.5g으로 ‘대원콩’보다 0.9g 작았다. 병 저항성 검정 결과 불마름병 저항성이 검정포장과 유묘검정에서 ‘대원콩’보다 강했다. 전국 11개 지역에서 수행한 지역적응시험에서 ‘대찬’의 수량은 전국평균 321kg/10a, 적응지역 평균 330kg/10a로 ‘대원콩’보다 각각 17%, 16% 증수하였다.

콩나물의 연간 소비량은 약 36만톤이며 시장규모는 약 5,000억 원으로 추정하고 있다. 장류는 약 9,800억 원, 두부의 시장규모는 약 5,400억 원으로 이와 비교했을 때 콩 가공식품 중 콩나물이 차지하는 비중은 세 번째로 많다. 나물용 콩 종실의 수요량은 약 6만 톤이며 생산량은 약 1만 톤에 불과한데 단위 면적 당 수량을 10kg 향상시키면 자급률을 1.14% 올릴 수 있어 수량성이 높은 나물용 콩을 개발할 필요가 있다. 이에 국립식량과학원에서는 2003년 ‘보석’을 모본으로 ‘소명콩’을 부본으로 인공교배하여 ‘04∼’09년 F1∼F6 계통 전개 및 선발과 ‘10∼’14년 생산성검정시험과 지역적응시험을 수행하여 양질 소립 내병 다수성 특성의 ‘해원(밀양253호)’를 육성하여 2014년 품종보호 출원 및 국가품종목록으로 등재하였다. ‘해원’의 엽형은 피침형이며 화색은 자색, 모용색은 회색, 협색은 황색, 종피는 구형이며 황색 종피에 제색은 담갈색이다. 2012∼2014년 4개 지역에서 수행된 지역적응시험에서 조사된 가변특성은 경장이 평균 55cm로 나물용 콩 표준품종인 ‘풍산나물콩’과 비슷하고 개화기와 성숙기는 7월 29일 및 10월 6일로 약간 빠르다. 주경의 마디수는 16개, 분지수는 4개로 ‘풍산나물콩’보다 많았으며, 도복에 강하다. 병해 검정포장에서의 자연이병과 8ra 균주의 인공접종 결과 불마름병에 강한 저항성을 나타내었으며, 모자이크 바이러스 유묘접종에서 모자이크 증상을 보였으나 포장에서의 이병정도는 ‘풍산나물콩’보다 적었다. 종실 100립중은 8.1g으로 ‘풍산나물콩’보다 3.1g 작은 소립이며 콩나물 수율이 513%로 ‘풍산나물콩’과 비슷하였으나, 지역적응시험에서 적응지역의 수량성적은 16% 증수하여 337kg/10a로 개발된 나물용 콩 품종 중 가장 높았다.

Drought stress is one of the major stresses affecting growth and productivity in rice. Drought tolerance is a complex trait governed by quantitative trait loci(QTLs) making it difficult to understand mechanisms underlying it. We generated a set of 55 introgression lines via backcrosses using Milyang23, the Korean Tongil-type rice variety as the recurrent parent and Oryza glaberrima (IRGC Acc. No. 103544) as a donor parent. 139 SSR markers were used to genotype 55 introgression lines. The 55 introgression lines with Milyang23 were evaluated for physiological traits such as fresh shoot weight (FSW), fresh root weight (FRW) and dry shoot weight (DSW) under the control and 30% PEG-treated condition. Three lines (IL9, IL12, and IL55) showing significant difference with Milyang23 were selected for further analysis. Genotyping revealed that three lines had four, four and two O. glaberrima homozygous segments, respectively. IL9 performed better than Milyang23 in all traits measured in the 30% PEG-treated condition. IL9 possessed four O. glaberrima introgressions on chromosomes 1, 2, 6 and 7. IL12 performed better than Milyang23 in FSW and FRW and contains four O. glaberrima introgressions on chromosomes 3 and 6. IL55 contains two O. glaberrima introgressions on chromosomes 2 and 6. Three lines shared the O. glaberrima segment delimited by markers RM133-RM225 at chromosomes 6. This region corresponds to the QTL region for drought tolerance reported by other previous studies. Although IL9 and IL12 showed improved drought tolerance at the seedling and vegetative stage, they performed poor under the drought stress at the reproductive stage implying that the level of drought tolerance differs according to the growth stage in rice. IL55 was not significantly different from Milyang 23 in SPP and FER and had significantly higher no. of the total grain than Milyang 23. This result seems to indicate that IL55 will be a good resource for drought tolerance breeding. The population would be useful not only in developing drought tolerant lines in the breeding program but also in fine-mapping the genes/QTLs for drought tolerance.

This study was conducted to affirm the potential of seed priming techniques for optimizing mechanized growing technologies to maintain production of sustainable small cereal crops. Seed priming conditions were preliminary tested in laboratory. Sorghum seeds were hydroprimed and osmoprimed comprising a total of 33 treatments of different priming combination along with control. Seed primed in aerated solution of distilled water, PEG8000 (-0.15 MPa and –0.3 MPa), KCl(1% and 2%), KH2PO4 (0.5% and 1.0%), KNO3 (1.0% and 3.0%), CaCl2 (1.0% and 3.0%) solutions for 6, 12, 24 hours at 15℃. Maximum seed germination percentage, germination rate and reduced mean germination times (MGT) were observed when the seeds primed by CaCl2 1.0% for 24 h, whereas the lowest germination percentage observed in seeds which treated with KNO3 3% solution. Priming improved the MGT, germination index, and germination rate of all primed seeds statistically comparing to control. The MGT reduced by increase of treatment time. Further studies for field performance of primed seeds are needed.

밀은 세계 3대 식량작물 중 하나이며 국내에서도 1인당 연간 34kg을 소비하여 쌀 다음으로 소모량이 많은 작물이다. 국내 밀 육성은 농가소득 향상을 위한 수량성 증진뿐만 아니라 이모작 재배가 가능하도록 숙기 단축을 위하여 주력하고 있다. 이에 조숙 밀 품종개발을 위한 숙기 관련 특성을 분석하여 육종프로그램에 정보를 제공하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 숙기관련 특성분석은 국내에서 개발된 올밀 등 38품종을 이용하였으며, 파성조사를 위한 춘화처리는 4℃에서 3주간 저온처리를 실시하여 온실에 이식한 후 24시간 일장을 처리하여 엽수, 지엽전개기, 출수기 등을 조사하였다. 파성 판정 결과 국내 대부분의 품종은 Ⅱ(춘파형)~Ⅲ(양절형)의 분포를 보였다. 즉, 올밀 등 25품종의 파성은 Ⅱ로 춘파형이었고, 그루밀 등 13 품종은 Ⅲ으로 춘파와 추파가 가능한 양절형이었다. 저온 무처리구의 지엽전개기는 평균 2월 11일(최저 3월 3일, 조중밀 ~ 최대 3월 30일, 그루밀)로 평균 67일(최소 47일, 조중밀 ~ 최대 94일, 그루밀)이 소요되었다. 엽수는 평균 9매(최소 7매 ~ 최대 11매), 출수기는 평균 3월 11일(최소 2월 21일 ~ 최대 4월 9일)로 품종간 차이를 나타냈다. 출수기가 빠를수록 엽수가 적으며 지엽전개기가 빠르고, 파성은 낮은 결과를 나타냈다. 이러한 결과는 파성이 낮으면서 엽수가 적고 지엽전개기가 짧은 특성이 조숙밀 품종을 개발하기 위해서는 지표로 활용할 수 있다는 것을 나타낸다.

“Jojoong”, a winter wheat(Triticum aestivum L.) cultivar was developed by the National Institute of Crop Science, RDA. It was derived from the cross “Suwon272/Olgeuru//Keumkang/Suwon252” during 2002. “Jojoong” was evaluated as “Iksan360” in advance yield trial test in 2011. It was tested in the regional yield trial test between 2012 and 2014. “Jojoong” is an awned, semi-dwarf and hard winter wheat, similar to “Keumkang” (check cultivar). The heading and maturing date of “Jojoong” were earlier to “Keumkang”. “Jojoong” had lower test weight (799 g/L) and 1,000-grain weigh (35.6g) than “Keumkang” (816 g/L and 45.5g, respectively). “Jojoong” showed resistance to winter hardiness and pre-harvest sprouting, which lower withering rate on the high ridge (10.5%) and rate of pre-harvest sprouting (10.5%) than “Keumkang” (31.7 and 21.4%, respectively). “Jojoong” showed similar protein content (12.5%), SDS-sedimentation volume (43.5ml) and gluten content (8.6%) to “Keumkang” (12.9%, 58.5ml and 8.5%, respectively). It showed higher lightness (93.17) in flour color than “Keumkang” (91.95, respectively). “Jojoong” showed higher lightness (81.50) of noodle dough sheet than “Keumkang” (80.95). “Jojoong” exhibited similar hardness (3.84N) and higher springiness and cohesiveness of cooked noodles (0.94 and 0.66) compared to “Keumkang” (3.88N, 0.90, and 0.62, respectively). Average yield of “Jojoong” in the regional adaptation yield trial test was 5.09 MT/ha in upland and 5.35 MT/ha in paddy field, which was 9% and 8% higher than those of “Keumkang” (4.67 MT/ha and 4.92 MT/ha, respectively).

최근 화석연료 사용에 따른 이산화탄소의 농도 증가와 지구온난화로 인해 친환경에너지의 중요성이 대두됨에 따라 식물성 기름을 활용하여 생산한 바이오디젤의 수송용 에너지로의 사용이 급격히 증가하고 있다. 유채(Brassica napus L.)는 예로부터 식용유를 생산하기 위해 주로 동계 기름작물로 재배되어 왔으나, 우리나라도 바이오디젤 원료로서 유채기름에 대한 관심의 증가로 재배면적이 꾸준하게 증가하고 있다. 유채의 재배면적 확대를 위해서는 논재배가 필수적으로 벼와 이모작이 가능한 조숙성이며 균핵병 등의 병해에도 강한 유채 품종육성이 절실하다. 이에 따라 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소에서 균핵병에 강하며 논재배에 적합한 품종의 육성을 목표로 2009년도에 ‘목포-CGMS’(웅성불임, 종자친)와 ‘8630-B-6-5-3-6’(임성회복 화분친)을 교배하여 우수한 특성을 나타내는 1대잡종 ‘단교71호’를 선발하여, 2010~2011년에 걸쳐 1대잡종 품종인 ‘선망’을 대비품종으로 하여 생산력검정시험을 실시하였으며, 2012~2014년에 전남, 전북, 경남 및 제주 등 4개 지역에서 지역적응시험을 실시하였다. 생산력검정시험과 지역적응시험을 통하여 농업적인 특성, 지방함유량, 지방산의 조성 및 글루코지놀레이트의 함량 등을 분석한 결과, ‘단교71호’는 대비품종인 ‘선망’에 비해 조숙이며, 논재배에 대한 적응성이 강하며 내병성 및 내도복성이 강하여 조안(Joan)으로 명명하였다. 1대잡종 ‘조안’은 조숙종으로 개화기(4월 10일)와 성숙기(6월4일)가 ‘선망’에 비해 3~4일 빠르다. 수량은 279kg/10a로 ‘선망’에 비해 6%가 증수되었고, 균핵병과 도복저항성에 강하다. 기름함량은 44.5%로 ‘선망’보다 높고, 올레인산 함량이 69.5%로 ‘선망’의 67.2%에 비해 2.3% 높았으며, 에루신산은 전혀 없고 글루코시놀레이트 함량은 1.85mg/g으로 국제허용기준치인 3.0mg/g 이하이다. ‘조안’의 기름성분 중 불포화지방산인 올레인산의 함유량이 높아 식용과 바이오디젤 원료용으로 적합하다.

This study was conducted to affirm the potential of seed priming techniques for optimizing mechanized growing technologies to maintain production of sustainable small cereal crops. Seed priming conditions were preliminary tested in laboratory. Sorghum seeds were hydroprimed and osmoprimed comprising a total of 33 treatments of different priming combination along with control. Seed primed in aerated solution of distilled water, PEG8000 (-0.15 MPa and –0.3 MPa), KCl(1% and 2%), KH2PO4 (0.5% and 1.0%), KNO3 (1.0% and 3.0%), CaCl2 (1.0% and 3.0%) solutions for 6, 12, 24 hours at 15℃. Maximum seed germination percentage, germination rate and reduced mean germination times (MGT) were observed when the seeds primed by CaCl2 1.0% for 24 h, whereas the lowest germination percentage observed in seeds which treated with KNO3 3% solution. Priming improved the MGT, germination index, and germination rate of all primed seeds statistically comparing to control. The MGT reduced by increase of treatment time. Further studies for field performance of primed seeds are needed.

Poor germination and labor intensive thinning of seedling after sowing are major deterrents in Setaria viridis production. Seed priming has the potential to improve the seedling emergence and economic feasibility by combined with seed coating for optimizing mechanized growing technologies to small cereal crops. The objective of this study was to determine the effective seed priming conditions on the improved germination in the laboratory. Seeds were hydro primed with distilled water for 6, 12, 24 hours and osmoprimed with PEG8000 (-0.15 MPa and -0.3 MPa), KCl (1% and 2%), KH2PO4 (0.5% and 1.0%), KNO3(1.0% and 3.0%), CaCl2 (1.0% and 3.0%) solutions for 6, 12, 24 hours at 15℃. Our results demonstrate that treating S. viridis seeds with PEG -0.3 MPa solution for 12h increased to maximum germination percentage to 97%, whereas the lowest germination percentage observed in seeds which treated with by CaCl2 1.0% for 24h and KCl 1% for 6h. Priming reduced the mean germination times (MGT) of all priming treated seeds statistically comparing to control. There was significant interaction between treatment and time. Further studies for field performance of primed seeds are needed.

벼 품종 ‘중모1031’은 기상이변으로 조생종 벼 재배지대의 재해 및 병해 발생 증가에 대비 벼 조생종 품종의 내재해성 및 내병성을 증진할 목적으로 2002년 하계에 인공교배하여 계통육종법으로 육성하여 2011～2013년 3년간 지역적응시험을 실시한 결과 수발아, 잎도열병 그리고 흰잎마름병이 강함이 인정되어 2013년 12월 농촌진흥청 농작물직무육성신품종선정위원회에서 중간모본으로 선정되었다. ‘중모1031’는 출수기가 보통기 보비재배에서 7월25일로 오대벼와 같은 조생종이다. 간장은 60cm로 작고, 도복시험에서 쓰러짐에 강하였다. 주당수수는 13개로 오대벼와 비슷하나 수당입수는 80개로 오대벼보다 13개가 많았다. 현미 천립중은 오대벼의 26.3g보다 작은 22.0g의 단원립이다. 잎도열병과 흰잎마름병(K1∼K3)에는 저항성이지만 기타 바이러스 및 충해에는 약하였다. 수발아율도 4.5%로 강하였다. 쌀 수량은 5.47톤/ha로 오대벼보다 5%정도 다소 증수되었으며, 쌀 외관인 심복백이 없어 오대벼에 비하여 맑다. 그래서 중모1031은 조생종으로서 잎도열병과 흰잎마름병에 강한 복합내병성이며, 도복 및 수발아에도 강한 조생종 품종의 특성을 가지고 있어 특히 조생종 품종에 흰잎마름병 및 수발아에 강한 품종을 육성하는데 중간모본으로서의 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.

지구 온난화 등 기후변화 과정에서 저온 내습으로 냉해 피해에 대비 우리 품종의 내냉성을 증진시키고자 우리 품종을 2013년과 2014년 2년간 중국 운남성 마롱(해발 2,124m) 지역에서 작물학적 특성 및 내냉성 등을 조사하였고, 마롱시험지의 벼 재배기간의 기상 분석을 실시하였다. 벼 재배기간의 최고기온은 20.4～26.9℃로 우리나라 철원의 21.1～30.2℃보다는 낮았다. 그리고 평균기온은 19.4℃ 범위에서 기온변화가 적었다. 또 최저기온은 출수기와 등숙기인 7월과 8월에는 평균 16.9℃로 철원의 20.8℃보다 약 4℃로 낮았다. 작물학적 특성에서 출수기는 오대벼 7월27일, 진부벼 7월22일로 철원에서보다는 2∼3일이 출수가 지연되었다. 간장은 2품종 평균 60cm로 철원보다 15cm가 작았다. 주당수수는 2품종 모두 8개로 철원의 13개보다 5개 적었다. 반면 수당입수는 오대벼가 93개, 진부벼가 74개로 철원에서보다 오대벼는 25개, 진부벼는 6개가 많았다. 내냉성과 관련된 임실율은 오대벼가 72.5%, 진부벼가 75.0%였으며, 등숙율은 2품종 평균 61.7%로 철원의 88.2%에 비하여 매우 낮았다. 그러나 진부벼는 69.1%로 중국 품종 운갱20호의 56.0%보다 다소 높아 진부벼는 내냉성이 다소 강한 것으로 판단된다. 현미 천립중은 오대벼가 27.3g, 진부벼가 26.9g으로 철원에서의 천립중보다 약간 무거운 편이었다. 쌀 수량은 평균 333kg/10a로 중국 품종에 비하여는 매우 낮았다. 중국 운남성 고지대에서 우리 품종을 시험한 결과 진부벼는 내냉성이 다소 강한 것으로 판단되어 우리 품종의 내냉성 증진을 위한 육종재료로 활용 가치가 있을 것으로 생각된다.