Since global climate changes drastically, pre-harvest sprouting (PHS) is expected to pose serious problems in rice production. CBL-interacting serine/threonine protein kinases (CIPKs) have been implicated to play important role in regulating various abiotic stresses such as cold, salinity and drought. In this study, to understand the function of this gene under pre-harvest sprouting in rice, a cDNA clone encoding CBL-interacting protein kinase 15 was isolated from rice flowers. We constructed a recombinant vector carrying the CIPK15 under the control of the CaMV 35S promoter and Tnos terminator and transformed into rice using Agrobacterium tumefaciens. Insertion of the gene was verified in transformants using HPT resistance test and genomic PCR. Transcriptional profiling using tissues of wild type, Gopum, revealed expression of the gene in whole plant tissues with level of expression highest in the seeds suggesting possible role in dormancy. Comparative expression analysis of the gene in transgenic and wild type through semi-quantitative RT-PCR and real-time PCR showed higher expression in transgenic rice lines. Moreover, screening in the mist chamber showed overexpression lines that were resistant to the PHS. This result suggests the involvement of CIPK15 in the regulation of pre-harvest sprouting.

‘중모1044호’는 중만생 내병 다수성 품종육성을 목적으로 2003/2004년 동계에 국립식량과학원 (구)벼맥류부에서 운봉30호(♀) X 익산482호(♂)를 인공교배하여 육성한 다수성 복합내병성 찰벼품종으로 주요특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. ‘중모1044호’의 출수기는 호남 및 영남평야지 보통기 보비재배에서 8월 16일로 신선찰벼보다 8일 정도 늦은 중만생 품종이다. 도열병 저항성은 밭못자리 검정에서 신선찰벼보나 약하나 내구저항성에서는 남평벼보다 강한 편이다. 흰잎마름병 레이스 K1, K2 및 K3에 강하며 줄무늬잎마름병에 강하다. ‘중모1044호’는 불시출수와 위조현상은 없고 저온발아성은 신선찰벼보다 우수하다. 내냉성은 신선찰벼보다 강한 편이고 수발아율은 20.6%로 신선찰벼보다 매우 낮다. 도복지수는 신선찰벼보다 낮고 포장도복은 강한 편이다. 수량관련 특성은 주당수수가 13개로 신선찰벼와 비슷하고 수당립수는 많으며, 천립중은 약간 무거운 편이다. 제현율, 도정율은 74.2%로 신선찰벼보다 높으나, 백미완전립율 및 완전미도정수율은 각각 91.5%, 67.9%로 신선찰벼 보다 약간 낮은 편이다. 쌀수량은 2012～2014년 3개년간 실시한 지역적응시험 보통기 보비재배에서 5.23MT/ha로 신선찰벼보다 13% 증수되었다.

2007년에 내병성이면서 장타원형인 청명(IT232706)과 다수성인 CB04341-286로 인공교배를 실시하였고, CB07423-104 개체를 선발하여 2011년 “청양 17호”로 계통명을 부여하였다. 청양, 예산, 진도 등 3지역에서 2011～2013년까지 3년간 지역적응성을 검정한 후 개화기가 빠르면서, 키가 작고, 내병충성, 지표성분 고함유, 다수성으로 인정되어 우수성을 인정받아 2014년도 “청홍(靑紅, Cheonghong)으로 명명하였다. 구기자 신품종 “청홍”의 주요 특성은 다음과 같다. 잎은 피침형으로 녹색이고 대비품종인「청명」에 비하여 가늘다. 개화기는 대비품종에 비하여 약 11일 빨랐고, 수형은 개장형으로 키가 작고 적심에 의한 분지발생이 적은 편이다. 열매는 황적색이면서 장타원형이고 100과중이 약 19g로서 중간크기이다. 병해충 저항성은 무방제 상태인 노지포장에서 자연 발생 정도를 조사하였는데, 탄저병 이병과율과 혹응애 발생률은 대비품종인 「청명」과 비슷하여 저항성이 강하였다. 주요 지표성분으로 베타인 함량 0.85%, 당도 15.4°Brix로서 대비품종에 비하여 높았고, 건과수량은 대비품종에 비하여 생산력 검정시험에서 22%, 지역적응시험에서 16% 증수되었다. 주요 용도는 약용과 식용으로 모두 이용이 가능하였다. 신품종 「청홍」의 수분수는 열매크기가 비슷하고 두 품종의 혼식시 결실률이 높은「청명」품종이 가장 적합하였다. 또한 건조 후 외관 품질 향상을 위하여 적기에 수확하고, 건조온도를 준수할 필요가 있다.

This study aimed to evaluate 105 tomato accessions conserved in National Agrobiodiversity Center regarding their resistance to Ralstonia solanacearum, a soil-borne vascular bacterium that causes lethal wilt diseases of a wide range of crops worldwide. All the accessions are Solanum lycopericum var. lycopersicum including cultivar or breeding lines. At the four leaf stage, the seedlings were inoculated by drenching the soil with the bacterial suspension concentrated of 108 CFU/ml. Plant roots were wounded before inoculation by cutting with the knife. Seven accessions including IT 32899 were rated as resistant, while other 98 accessions were rated as susceptible. IT 32899 scored 0.1 of disease rate and 0.7 of disease index. The selected accessions will be used as a material to reveal the mechanism of wilt tolerance and to identify the host gene involved in defense response.

Cysteine protease (CP) is one of the well-studied proteolytic enzymes in plants. This class of protease has been implicated in various physiological aspects of developmental stages in plants including seed germination, senescence, and disease immunity. A handful of studies assigned plants cysteine protease in different molecular battlefield under a few selected pathosystems, and initially extricated complex molecular mechanism of resistance. However, its potential use as an agent of resistance to diseases in rice has never been explored. This study demonstrates the function of CP specifically in rice - Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) pathosystem. The CP -encoding full-length cDNA was cloned from Brassica rapa and transformed into japonica rice cv. ‘Gopumbyeo’. The gene was overexpressed under the control of CaMV35S promoter in pFLC vector. Blast analysis of the conserved domain of the gene confirmed its affinity to Peptidase_CIA family. RT-PCR analysis showed that the gene was constitutively expressed in all tissues tested. Regulation of rice resistance through cysteine protease activity is evident in overexpression lines which exhibited an enhanced resistance to four Korean Xoo isolates. Further analyses will be carried out to uncover the specific role of CP in rice-Xoo interaction.

우리나라는 최근 몇 년 동안의 풍년과 소비감소로 인해 쌀 재고가 사회문제로 대두되고 있다. 그러나 세계적으로는 식량부족에 대한 우려와 함께 지구온난화, 엘리뇨 등으로 홍수, 가뭄, 폭설, 여름철 이상저온과 같은 기상이변이 지구촌 곳곳에서 속출하고 있다. 최근 우리나라에서도 봄철 가뭄, 동해안 지역의 잦은 폭설, 주기적으로 찾아오는 여름철 이상저온 등 크고 작은 기상이변이 해마다 발생하고 있어 쌀의 안정적 공급을 강화하기 위한 대비가 필요한 실정이다. 특히 여름철 이상저온이 발생하여 벼의 생육에 알맞은 기온범위인 19℃∼33℃보다 기온이 13℃∼17℃이하로 낮아지게 되는 경우, 생육불량·불임·등숙불량 등의 피해를 유발하여 결과적으로 수량감소로 이어진다. 벼 냉해를 막는 가장 좋은 방법은 내냉성이 우수한 벼 품종의 개발이다. ‘진부61호’는 내냉성과 더불어 쌀수량 및 품질이 향상된 중북부 고랭지에 적응하는 조생품종 육성을 목적으로 ‘진부’를 모본으로 하고 ‘운광’을 부본으로 하여 2006년에 인공교배 되었다. 계통육종법에 의해 세대를 진전시킨 후 고정세대에서 실시한 생산력검정 시험에서 쌀수량이 5.49MT/ha로 진부보다 10% 증수하였다. ‘진부59호’의 출수기는 7월 26일로 조생종이며 간장이 69cm 정도로 ‘진부와 비슷하고 수당립수는 80개 정도이다. ‘진부61호’의 13℃ 저온발아성은 99%로 우수하고 유묘내냉성이 강할 뿐만 아니라 생식생장기에서도 17℃ 포장냉수구 임실율이 높아 생육전시기에 내냉성을 두루 갖춘 계통이다. 향후 지역적응성 검정 후 품종출원 하여 내냉성 품종 다양화 및 수량성 개선에 부응할 것으로 기대된다.

지구전체에서 발생하는 기후변화는 지역적으로 영향이 같지 않다. 기후변화는 기후의 평균적 상태 뿐 아니라 극한적 상태도 변화시킴으로써 기존의 안정적 생산성을 유지하는 작물들에는 다양한 생육 반응이 예측된다. 농촌경제연구원에서는 RCP(Representative Concentration Pathways) 8.5 기반 우리나라 쌀 생산량 예측에서 자급율이 75%에서 41.3%로 감소한다고 하였으며, 최근에는 농업, 기상, 경제 등 모든 분야에서 기후변화 대응 연구가 폭 넓게 진행되고 있다. 본 연구에서는 기후 변화 대응 밀 적응 품종 육성의 기초자료를 확보하고자 온도 차이를 유발한 온도구배하우스를 이용하여 몇 가지 밀 품종들의 생육반응을 비교하였다. 시험품종은 춘천지역 적응 추파 장려품종인 조경밀, 금강밀과 춘파 밀 품종인 몽골 수집종을 비교하였으며, 재배법은 휴폭 25cm로 가을 파종하였다. 온도구배하우스의 입구와 출구의 온도 차이는 3℃～4℃이었고, 시험품종별로 입구부터 출구까지 일렬로 재배하였으며 대조구로 포장에서 재배한 금강밀의 생육을 이용하였다. 조사지점을 입구부분(1 지점)과 중간부분(2 지점) 그리고 출구부분(3 지점)으로 나누어 조사하였다. 시험결과 출수기는 추파 품종인 금강밀과 조경밀은 3일의 차이가 났고 춘파 품종인 몽골 수집종은 6일의 차이가 있었으며 성숙기는 모든 품종에서 2일 정도의 차이가 있었다. 종실 수량은 2 지점에서 가장 많았으며 이는 3℃ 이하의 온도 상승은 밀의 수량이 증수되나 3℃ 이상의 온도 상승이 있는 3 지점은 2 지점보다는 수량이 감수되어 수량에 영향을 주는 온도조건이 3℃ 정도인 것으로 예측된다. 다만 3℃ 이상의 온도 상승지점인 3 지점 역시 1 지점보다는 증수하여 밀의 경우 벼 등의 다른 작물과 달리 고온조건의 기후변화 시 수량의 증수를 예측할 수 있었다. 따라서 기후변화 적응 밀 품종 육성 시 온도구배하우스의 이용 가능성이 확인 되었으며 주요 계통 선발에 유용할 것으로 생각된다.

최근 고구마의 연작, 병해충에 감수성인 품종의 재배면적 확대 및 이상기상 등으로 인해 고구마의 단위면적당 생산량이 ’00년 2,136kg/10a에서 ’13년 1,484kg/10a으로 30% 이상 감소하였다. 특히 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)에 감염된 고구마는 뿌리에 혹이 발생하거나 괴근의 표피가 갈라지고 심하면 부패될 수도 있어 고구마의 수량과 상품성을 현저히 저하시킨다. 따라서 고구마의 생산성과 상품성을 향상시키기 위해서는 선충 등 병해충에 강하고 수량성이 높은 품종의 개발 및 보급이 필요하다. 2014년에 육성된 ‘풍원미’(Pungwonmi)는 육색이 담주황색이고 껍질색은 홍색이며 괴근의 모양은 방추형이다. ‘풍원미’는 ‘베니사쯔마’(IT232278)를 모본, ‘Luby3074’(IT232216)를 부본으로 하여 2006년에 교배하였으며 고구마뿌리혹선충에 강하고, 덩굴쪼김병(Fusarium oxysporum) 저항성도 ‘중’ 이상으로 주요 병해충에 저항성인 품종이다. 생산력검정시험에서 ‘풍원미’의 상품괴근수량은 표준품종인 ‘율미’ 대비 42%가 많았다(’10~’11). 지역적응시험 보통기재배 시 상품괴근수량이 24.1MT/ha으로 ‘율미’ 대비 26% 증수하였고, 주당상저수는 2.8개로 ‘율미’의 2.2개보다 유의적으로 많았다(’12~’14). 조기재배 시 ‘풍원미’의 상품괴근수량이 24.3MT/ha으로 ‘율미’ 대비 46%가 많아 조기재배용으로도 적합하였다. ‘풍원미’의 찐고구마 총유리당 함량과 감미도(sweetness)는 각각 31.6g/100g, 16.5로 ‘율미’의 26.1g/100g, 12.7보다 높아 단맛이 더 강하였다. 베타카로틴 함량은 9.1mg/100g으로 높은 편이었으며, 전분의 호화개시온도는 70.0℃로 ‘율미’의 75.3℃보다 5.3℃ 낮아 ‘풍원미’의 전분이 ‘율미’보다 낮은 온도에서 호화되는 것으로 나타났다. ‘풍원미’는 고구마뿌리혹선충과 덩굴쪼김병이 상습적으로 발생하는 포장에서 재배될 경우 수량 증대 및 상품성 향상으로 농가소득 증대에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Soybean [Glycine max (L.) Merr.] is a major agricultural crop widely used for providing human and animal food owing to its high protein and oil content. For this reason, they have been consumed in Asia and world greatly and demand is ever increasing. Soybean is classified as a moderately salt-sensitive crop and its production is greatly affected due to increasing salinity stress. About 8 % of the world’s total land is salt-affected. In Korea, around 9 % of total agricultural land (approximately 130,000ha) was reclaimed since 1960's. In order to meet the demand for soybean and to solve arable land shortage problem, it is unavoidable to cultivate soybean in salt-affected soils. Fortunately, soybean germplasm has been shown to have salt-tolerant phenotypes, which have been used to identify the salt-tolerant genes. GmCHX1, a novel ion transporter, is one of the genes known to confer salt tolerance in soybeans. Present study was conducted to understand the effects of sequence variations of GmCHX1, on salt tolerance in wild and cultivated soybeans. A total of 1026 (301 lines of G. max and 725 lines of G. soja) lines were phenotyped for salt tolerance in greenhouse conditions. At the V1-V2 growth stage, the plants were treated with 100mM NaCl solution for two weeks and thereafter the response was measured depending on leaf scorch score (1-health, 3-mid, 5-dead). About 20 lines found to show tolerance to saline conditions and were selected for sequence analysis of GmCHX1. Most of the haplotypes detected in this study corresponded with the haplotype patterns in previous studies. However, several lines showed different patterns of polymorphism in the coding region, suggesting that sequencing of more lines and analysis for the polymorphism in GmCHX1 is needed in order to identify new haplotypes that could confer greater salt tolerance.

총체벼의 곡실수량, 바이오매스 및 병해충저항성은 총체수량과 재배안전성을 높이기 위한 가장 중요한 요소로서, 총체벼 육종효율을 높이기 위해서는 이들 각 요소에 대한 육종소재의 확충이 필수적이다. 이를 위해 AA게놈 야생벼인 O.glaberrima, O.longistaminata, O.rufipogon을 이용하여 밀양23호, 일품, 삼광, 오대, 호품, 화성과 종간교배를 실시하여 야생벼가 보유하고 있는 수량성, 벼멸구저항성 및 고도의 바이오매스를 이전한 육종집단을 육성하였으며 수량성과 바이오매스를 기준으로 세대를 전개하였다. 육종집단의 특성은 야생벼에 따라 달라서 O.rufipogon과 O.lognistaminata의 교잡후대 선발계통은 간장이 150∼180cm인 고도의 바이오매스와 벼멸구저항성을 나타내었으며, O.glaberrima집단에서는 고도 수량성을 나타내었다. 특히 O.glaberrima와 국내 대표적 다수성 통일형 품종인 밀양 23호를 교잡하여 육성된 수원596호의 수량성은 쌀수량이 769kg/10a로 밀양23호 대비 14% 증진된 초다수성이며 총체수량도 1.74톤/10a로 기존 총체품종인 녹양벼 대비 15% 증대되는 총체 계통을 육성하였다. 향후 본 연구에서 야생벼를 이용하여 생산된 초다수성, 고도바이오매스, 내병충성 계통들은 형질복합화를 위해 교잡을 통해 총체벼의 건물수량을 한 단계 증진시킬 수 있는 육종소재로 활용이 가능할 것이다.

근래 우리나라에서 정원장미는 가장 인기 있는 화목류로 자리잡아가고 있다. 그러나 국산 정원장미 품종의 육성 및 보급이 미미한 실정이어서 보급되고 있는 품종은 대부분 외국 수입품종이다. 우리나라에서 절화장미의 감마선 처리 돌연변이 육종 방법은 잘 확립되었다(고, 2011). 즉, 감마선을 처리하여 기존의 우수한 품종의 특성은 대부분 유지하되 화색이나 화형 등의 변이를 유발하여 신품종을 매우 효과적으로 육성할 수 있다. 본 연구에서는 정원장미 신품종을 육성하기 위해 정원장미 2품종(‘러브’ 20주, ‘로잔나’ 30주)에 감마선 70Gy 선량을 각각 처리하여 화색 및 화형 돌연변이를 유기하였다. 감마선 처리한 삽목묘는 포장에 심어 3년에 걸쳐 변이발생을 조사하였다. 품종별 화색 및 화형 변이 형태 등을 조사하였고 발생한 변이는 삽목하여 고정변이주로 작성하였다. 감마선 처리로 러브 품종은 주로 화색변이가 발생하였다. 적색인 러브 품종에서 적자색(Lo1), 분홍색(Lo2), 미색(Lo3), 꽃잎 모자익 무늬변이(Lo4, Lo5)가 발생하였다. 화형 및 화경 크기 변화는 미미 했고, 꽃잎수는 러브품종(37.6장)에 비해 적어지는 계통(4계통, 32.5-25.0장)과 현저히 꽃잎수가 많아지는 계통(1계통 Lo3, 69.0장)이 발생하였다. 잎색은 분홍변이(Lo2)에서 약간 옅어졌다. 로잔나 품종에서 5개의 변이가 발생하였다. 변이의 발생 형태는 화색, 화형, 화경, 꽃잎수 등에 있어 다양한 모습이었다. 로잔나 품종과 화형이 같으면서 화색만 변화한 것(1계통, Ro1), 화형은 같으면서 화색과 화경크기가 변화한 것(1계통, Ro2), 화형과 화색은 같으면서 화경 크기가 줄어든 것(1계통, Ro3), 화형과 화색이 변하고 꽃잎수가 현저히 많아진 것(1계통, Ro4), 화형이 열린컵형태에서 로제트로 변하고 꽃잎수가 현저히 증가한 것(2계통, Ro4, Ro5)) 등 다양한 특성이 조합되어 발생하였다.

왜성 유전자는 보리, 밀, 트리티케일에 있어서 초장을 짧게 하여 도복을 경감시킴으로써 다수성 반왜성 품종 개발에 중요한 역할을 하여 왔다. 반왜성 호밀 품종인 AC Remington에서 유래한 왜성 유전자가 호밀의 외관 형태에 미치는 효과를 알아보고자 시험을 실시하였다. 연구결과를 요약하면 AC Remington을 방임 수분시킨 후 계통분리법으로 전개한 후대의 F5 102개 개체를 대상으로 외관 형질을 조사한 결과 왜성계통의 초장은 88.3±12.6㎝ (n=41), 반왜성계통 초장은 115.2±2.7㎝ (n=17), 정상계통 초장은 142.1±11.1㎝ (n=44)의 분포를 보였다. 개체당줄기수는 왜성계통은 67.1개, 반왜성계통은 64.4개, 정상형계통은 53.3개로 나타나 왜성계통이 정상계통보다 줄기수가 많은 경향을 보였다. 왜성계통 초장이 정상계통 초장보다 짧은 이유는 상위 제1번째~제4번째 마디사이 길이가 정상계통보다 모두 짧아진 것에서 비롯되었다. 줄기마디수는 왜성계통과 정상계통 간에 동일하였으며, 줄기 굵기는 왜성계통과 정상계통 간에 상위 1번째 마디 굵기는 차이가 없었으나 상위 제2번째부터 제4번째까지의 마디 굵기는 왜성계통이 정상계통보다 가는 경향이었다. 상위 제1번 엽(지엽)의 엽장과 제2번 엽의 엽장은 왜성계통이 정상계통보다 짧은 경향이었고 상위 제3번 엽의 엽장은 왜성계통과 정상계통 간에 차이가 없었다. 엽폭에 있어서는 상위 제1번 엽부터 제3번엽 모두 왜성계통과 정상계통 간에 차이가 없었다. 이삭길이는 왜성계통이 정상계통보다 짧은 경향이었으며, 이삭당영화수도 왜성계통이 정상계통보다 적은 경향이었으나 이삭당착립수는 왜성계통과 정상계통 간에 차이가 없었다. 이러한 결과들로 볼 때 AC Remington에서 유래한 호밀의 왜성 유전자는 초장을 짧게 하고, 엽장, 줄기굵기, 이삭당영화수를 감소시키는 경향이 있는 반면에 줄기수는 증가시키는 효과가 있는 것으로 판단된다.

면 가공용 밀가루 소비자의 기호를 충족하기 위해 현재 시판되고 있는 수입산 시중밀가루와 국내에서 생산한 밀가루의 품질을 비교 확인하고자 한다. 이에 국내에서 수확하고 제분하여 얻어진 조경밀 밀가루와 시중에서 유통되고 있는 시중밀가루 6종류(강력분, 중력분, 박력분)와 가공 공장에서 면 가공시에 사용되는 국내산 백밀가루, 통밀가루, 국수면 등 11종류를 수집하였다. 시험재료의 단백질과 회분 함량을 측정하고 비교 분석하였다. 그 결과, 수입산 시중 밀가루의 단백질 함량은 강력분 15.0%, 중력분 12.2%, 박력분 10.5%이었고, 조경밀 밀가루는 13.7%로 중강력분의 특징을 나타냈다. 국수면용 밀가루는 11.3%이었는데, 국수면으로 가공되어 시판되는 국수면의 단백질 함량은 12.5%로 높았다. 그 밖에 칼국수용 밀가루는 12.2%, 라면용 밀가루는 13.7%로 국수면용으로 쓰이는 밀가루보다 단백질 함량이 상대적으로 높았다. 회분 함량의 측정 결과, 시중밀가루는 0.45%로 가장 낮았고, 면 가공용으로 사용되는 밀가루는 0.64%, 국수면은 2.81%로 면 가공 후 회분 함량이 다소 높아졌다. 향후 이 수집한 밀가루를 면으로 가공하고 질감, 식감 등의 특성을 분석하여 면용 품종을 육성하는 적합 품질 기준설정에 자료로 활용할 예정이다.

‘Clara’ 품종은 국립원예특작과학원에서 2005년도에 육성한 포인세티아 품종으로 초장이 작고 컴팩트한 수형으로 포엽의 형태는 난형이며 엽맥 사이 주름의 정도는 약하다. 포엽의 길이와 폭, 잎몸의 길이와 폭, 엽병의 길이는 짧으며 단일처리 후 약 9주일이 경과하면 충분히 착색되어 출하가 가능한 품종이다. 2008년 5월과 10월 ‘Clara’ 품종의 캘러스가 형성된 삽수에 100Gy의 감마선을 24시간 동안 처리하여 유기한 돌연변이를 이용하여 2010년과 2013년에 국립원예특작과학원에서 ‘Clara Pink’와 ‘Clara White’품종을 육성하였다. 이 두 품종들은 포엽의 색이 완전히 변한 변이주를 선발하여 계통화 하였으며 2008년 5월에 감마선을 처리한 삽수들 중 포엽의 색이 분홍색인 변이지를 선발하여 2009년에 2차에 거쳐 특성검정을 실시하였다. 2010년에 ‘원예 D5-2’를 육성한 후 3차 특성검정과 품종평가회를 실시하여 최종선발하였으며, 농작물 직무육성 신품종선정위원회를 거쳐 ‘Clara Pink’로 명명하였다. 2005년 10월에 감마선을 처리한 삽수들중에서는 포엽의 색이 연황색인 변이주를 선발하여 계통화 하였으며, 2012년과 2013년에 1,2차 특성검정을 실시하였다. 2013년에 ‘원예 D5-34’를 육성하여 특성검정과 품종평가회를 실시하고 농작물 직무육성신품종선정위원회를 거쳐 ‘Clara White’로 명명하였다. ‘클라라 핑크’와 ‘클라라 화이트’ 두 품종 모두 ‘클라라’ 품종과 같은 소형으로 적심하지 않은 상태에서도 분지가 많이 발생하는 컴팩트한 수형이다. 포엽의 형태는 결각이 없는 난형이며, 엽맥 사이에 약한 주름이 있고 단일처리 후 약 9주일 경과하면 완전히 착색된다. 잎몸의 모양은 난형이며, 엽병의 길이는 짧다. 그러나 ‘클라라 핑크’와 ‘클라라 화이트’ 품종의 포엽과 엽맥의 안토시아닌 발현에 차이를 나타내었다. ‘클라라 핑크’ 의 포엽은 분홍색이며, ‘클라라 화이트’의 포엽은 연황색이다. 또한 ‘클라라 핑크’ 와 ‘클라라 화이트’ 품종은 ‘클라라’ 품종과 비교해서 잎자루 윗면의 안토시아닌 발현 정도가 약하였으며, 잎몸 윗면의 가운데 맥의 색이 ‘클라라’ 품종은 녹색과 빨강색이 함께 발현되었으나, ‘클라라 핑크’ 와 ‘클라라 화이트’ 품종은 녹색만 발현되었다.

To define whole genome-level of structural variation by ionization energies and radiation doses in plant, the seeds of Ilpum rice cultivar were acutely irradiated with gamma rays (100Gy, 200Gy, and 400Gy) and ion-beams (20Gy, 40Gy, and 80Gy), respectively. Six M1 rice plants were re-sequenced by Hi-Seq2500 with Ilpum cultivar as control. The average sequencing coverage of the individuals was 10.6X, and the average mapping rate to the rice reference genome (IRGSP-1.0) sequence was 96.95%. The individual plants were irradiated with gamma-400Gy and ion-50Gy had highest variation of SNP with 471,837 and 469,147, respectively. The number of insertion/deletion was 77,500 and 77,106, the synonymous and frame-shift were 7,859 and 7,763 in above two individuals. Although high genome variation shown between Ilpum cultivar and irradiated individuals, there were non-correlation between number of variation and radiation doses. However, five individuals, except ion-20Gy, showed 33 common variant blocks (CVBs) spanning 6 Mb in whole rice genome (1.6%). The CVBs were distributed on 12 rice chromosomes, Chromosome 6 had biggest CVB (5 blocks, 1.3Mb), whereas chromosome 9 had smallest CVB (0.01Mb). Total five hundred fifty one genes were in CVBs which can regard radiation sensitive genes or may be regarded as radiation hot spots in rice genome. This study will contribute to the improvement of the radiation mutation breeding research in genetic and genomic aspect.

유채(Brassica napus L.)는 주로 기름을 생산하기 위해 제주도를 비롯한 남부지방에서 재배되어 왔다. 유채는 전초를 나물용 또는 청예사료용으로 이용하고, 종자는 착유하여 식용유와 바이오디젤용으로 이용하며, 부산물인 유채박은 가축사료와 유기질 비료로도 사용되는 용도가 다양한 작물이다. 최근에는 대규모 유채 경관단지 조성을 통한 지역자치단체의 홍보 및 관광수익 창출의 목적으로 남부지방 뿐만 아니라 서울 등 중부지방에서도 경관을 목적으로 유채 재배면적이 크게 증가하고 있어 경관용으로 적합한 유채 품종에 대한 요구가 증가하고 있다. 하지만 유채꽃의 색깔은 노란색으로 단순하기 때문에 경관효과를 높이기 위해서 꽃색의 다양화에 대한 요구가 높아지고 있다. 하얀색 꽃이 피는 경관용 유채 ‘중모 7003’은 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소에서 1983년에 ‘Tower’를 모본으로 하고 ‘AB130’을 부본으로 교배하여 고정계통 ‘83025’을 양성하였고, 그 중 하얀색 꽃이 피는 개체를 선발하여 1984년부터 1990년까지 세대를 전개하면서 하얀색 꽃이 고정된 계통 ‘83025-B-1-1-2’를 선발하였다. ‘83025-B-1-1-2’은 2010~~2011(2년)에 걸친 생산력검정시험과 2012~2014(3년)에 걸친 지역적응시험 결과, 이형주의 발생이 없고 대비품종인 ‘한라’에 비해 내도복성과 내병성(균핵병)에 강하며 하얀색 꽃이 피어 경관용뿐만 아니라 바이오디젤용으로 적합하여, 중모7003 (Jungmo7003)으로 명명하였다. ‘중모7003’은 개화기(4월 16일)와 성숙기(6월5일)가 ‘한라’에 비해 5일 빠르다. 수량은 207kg/10a로 ‘한라’에 비해 6%가 적으나 개화 균일성이 좋고 하얀색 꽃이 피어 경관용으로 적합하다. 균핵병에는 강하나 도복저항성이 비교적 약하다. 기름함량(43.8%)과 올레인산 함량(68.4%)로 ‘한라’와 비슷하였고, 에루신산은 전혀 없고 글루코시놀레이트 함량은 1.94g/g으로 국제허용기준치인 3.0mg/g 이하이다.

Banaue Rice Terraces in the Philippines has been a rich source of genetic diversity of untapped rice landraces in the mountainous region of Cordillera. Although some may have been included into modern breeding programs, significant indica-japonica differentiation among landraces cultivated in the region is not well known. Thus, Cordillera landraces differentiation across different altitude gradient (458 m to 1830 m) will provide great opportunities for improvement on rice genetics. We analyzed the genetic variation among 166 accessions collected in 17 towns in 6 provinces across different altitudes using Subspecies Specific Sequence Tagged Site (SS-STS) and Insertion-Deletion (InDel) markers. Subspecies Prototype Index (SPI) degree of each landrace was used to calculate the genomic inclination of each variety towards subspecies. The 50 molecular markers (24 SS-STS and 26 InDel) that assayed variation in 166 accessions revealed 116 alleles. Gene diversity ranged from 0.04 (R3M23) to 0.50 (S04058) with an average of 0.40. Polymorphism information content (PIC) ranged from 0.04 (R3M23) to 0.37 (S12030, S07047, R10M40, S10001, S04058 and S09040B) with an average of 0.31. Using the control varieties to assign groups, the larger group of 114 Cordillera landraces corresponds to 71% japonica type while the smaller group of 42 corresponds to 26% indica and 3% intermediates. A total of 7 (4%) indica and 9 (6%) japonica type accessions were found above 1500 m. Results of this study suggested that majority of japonica type rice landraces were grown in high altitudes of Banaue Rice Terraces and nearby provinces, and interestingly, indica type rice landraces were cultivated in areas at much higher altitudes (>1500 m) than those categorized by the traditional methods.

본 연구는 자생국화 15분류군의 휘발성 향기성분을 다변량 분석을 통해 분류학적 유연관계를 구명하여 그 분류 기준을 제시하고 조경용 및 약용 소재로 이용하기 위한 기초자료로 활용하고자 본 연구를 수행하였다. 국화속 15분류군의 잎을 대상으로 GC/MS 분석 결과, 총 45종의 휘발성 향기성분이 함유된 것으로 나타났으며, camphor, borneol, phytol, α-pinene, camphene, 1,8-cineole 및 germacrene-D 는 모든 분류군에 공통적으로 함유된 것으로 나타났다. 국화속 15분류군은 hydrocarbon류(sabinene, cymene, β-selinene), alcohol류(1-octen-3-ol, cischrysanthenol,hinesol), ketone류(chrysanthenone, camphor), 및 ester류(cis-sabiene hydrate, trans-chrysanthenyl acetate)의 휘발성 향기성분을 바탕으로 주성분 분석과 군집 분석 결과 총 3그룹으로 분류할 수 있었다. Group I은 5분류군의 구절초류를 나타내었으며, 주요 성분은 D-limonene와 m-thymol이었다. Group II는 낙동구절초, 남구절초, 넓은잎구절초, 서흥넓은잎구절초 그리고 마키노 국화로 구성되었으며, linalool와 cis-chrysanthenol, eugenol, 및 chrysanthenone이 주요 성분이었다. Group III은 감국, 흰감국, 가는잎감국, 산국, 키큰산국이었다. 특히, Group I과 II에서는 α-terpineol이 공통적으로 함유되었으나, Group III에서는 검출되지 않았다.

Understanding the response of a crop to water deficiency is the first step towards breeding drought-tolerant varieties. In this study, inbred maize (Zea mays L.) lines KS140 and KS141 were subjected to drought stress by withholding water for 10 days at the V5 or V6 leaf stage. Water-deficient plants experienced a decrease in relative leaf water content, stomatal conductance, net CO2 assimilation rate, and water use efficiency compared to well-watered plants. This was accompanied by a decrease in the relative leaf water content that resulted in severe growth retardation in KS140 and KS141. However, leaf chlorophyll content in KS140 was unchanged. To understand the proteome dynamics during the 10-day drought stress in maize leaves, comparative proteome analysis was carried out between the well-watered and water-withheld leaves. Differential expression was observed for 29 protein spots from KS140 and 14 protein spots from KS141, and these were identified using MALDI-TOF mass spectrometry. Among identified proteins, metabolism and stress related proteins were highly were increased by drought stress. This study provides a protein profile of a Korean maize inbred line during drought stress, which will be valuable for future studies of the molecular mechanisms underlying drought resistance and for development of selective breeding markers for drought tolerance in maize.

Salt and drought stresses affect virtually every aspect of plant physiology and metabolism and thus limiting the productivity of crop plants worldwide. Salt and drought tolerance and adaptation in rice has been improved by engineering various genes related to transcription, signaling, accumulation of antioxidants and compatible solutes etc. Previously, we have produced 2,000 non-GM mutants induced by Tos17 in rice. We analyzed >2,000 flanking sequences of newly transposed Tos17 copies by the adaptor-ligation PCR method. We also identified significantly up- or down-regulated genes under drought, salt, or ABA stress in rice based on expression microarray data, which previously were performed from leaf at different developmental stages and conditions. For screening and characterizing the salt or drought tolerance mutations by extensive phenotypic analysis as well as the functional analysis of genes, we selected 133 mutant lines. To evaluate rice phenotypic traits under abiotic stress condition, we plan to investigate phenomics, which integrates technologies such as photonics, biology, computers, and robotics.