Plant genetic resources are fundamental materials for crop improvement to enhance productivity and an insurance against unforeseen threats to agricultural production. Continuous advancement in crop improvement depends on discovery of new sources of genetic variation, accurate identification of lines with favorable traits, and their efficient and judicious use. Core collections (~10% of the entire collection) and mini core collections (~10% of the core or ~1% of the entire collection) have been suggested as a gateway to enhance utilization of germplasm. Using passport data, characterization and evaluation data, core and/or mini core collections have been developed in chickpea, groundnut, pigeonpea, pearl millet, sorghum, finger millet and foxtail millet at ICRISAT, Patancheru, India. Evaluation of these subsets has resulted in identification of new sources of genotypic variation. The concept and process of developing mini core collections has been recognized worldwide as an “International Public Good” (IPG). Many national programs have shown immense interest in evaluating mini core collections for identification of new sources of variation for use in crop improvement programs. To date, 84 sets of mini core of chickpea, groundnut, pigeonpea, sorghum, pearl millet, foxtail millet and finger millet have been supplied to researchers in 13 countries. Feedback revealed that researchers in national programs were able to identify new sources of variation for favorable traits, such as early maturity, resistance to pests and diseases, large seed size, and high grain yield. Seeds of mini core collections could be available to researchers globally for research and training purpose.
The aim of this report is to understand the status and management of genetic resources on ICRISAT(International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics) to promote exchange of germplasm and information. ICRISAT genebank at Patancheru, India has the responsibility to collect, conserve, characterize, document and distribute the genetic resources. Also, ICRISAT has performed the estimation of environment tolerance, disease resistance, and functional compounds of genetic resources. ICRISAT has assembled more than 120,000 accessions of chickpea, groundnut, pigeonpea, pearl millet, sorghum, and six small millets. Since 1974 to 2008, ICRISAT provided 1,350,000 accessions with 144 countries to develop new cultivars. The provision pattern of genetic resources in ICRISAT showed that more than 80 % of each crop by the total holdings resources had been offered and that it is the direction of the ideal conserve and management of genetic resources. To evaluate their genetic resources (chickpea, groundnut, pigeonpea, pearl millet, sorghum, and six small millets), they made descritors for each crop and investigated their germplasms. This report would be meaningful to understand utilization and effect of the germplasms to be held at ICRISAT.
This study was conducted to get beneficial information of fatty acid compositions and antioxidant resources from safflower genetic resources. The fatty acid compositions and antioxidant activities in 128 safflower germplasm collected from South Asia and Africa were evaluated using gas chromatography and spectrophotometer, respectively. The total oil contents in safflower germplasm were 15.8 ~ 32.2%. The unsaturated fatty acid and linoleic acid were 89.4 ~ 93.3%, and 15.5 ~ 80.4%, respectively. Six accessions (K184652, K184658, K184662, K184671, K185831, and K185832) from South Asia exhibited high oleic acid contents. Variation of DPPH and ABTS activities ranged from 0.8 ± 0.28 to 7.6 ± 0.06 μg ASC mg-1 and from 23.1 ± 1.72 to 134.7 ± 1.25 μg Trolox mg-1, respectively. Total polyphenol contents ranged from 5.1 ± 0.17 to 52.0 ± 1.24 μg GAE mg-1. The antioxidant activities and fatty acid compositions were not different between the South Asia and Africa germplasm, while oil contents of seeds were higher in South Asia germplasm. DPPH values had positive correlation with ABTS activity (r = 0.862**) and total polyphenol contents (r = 0.864**) whereas oleic and linoleic acid showed strong negative correlation (r = −0.998**). Principal component analysis based on oil and antioxidant traits exhibited that the first four principal components together expained 85.0% of the total variation.
The main objective of this paper is to elucidate the present status of Plant Genetic Resources (PGRs), their research, and management system in the genebank of Nepal. PGRs for food and agriculture are the biological basis of world food and nutrition security. The remarkable elevation ranging from 60 meter above sea level (masl) to highest summit Mount Everest (8,848 masl) has created huge geographical and climatic variation which harbor enormous plant species in the country. National Agriculture Genetic Resource Center (NAGRC) or ‘Genebank’ currently conserved 11,051 accessions of more than 110 crops species belonging to cereals (5,850), pseudo cereals (1,150), pulses (1,800), oilseeds (185), and vegetables (565) including other crops (1,501) at ex-situ. Diversity mapping, characterization and evaluation of PGRs, duplicates identification, diversity study, pre-breeding and landrace enhancement are the major research works of NAGRC, and its management strategies include conservation method, types, and groupings of PGRs. Characterization, evaluation and tagging of economically important traits in PGRs are now more important for strengthening their pre-breeding and proper utilization. Additionally, strong communication and collaborative network among public, private, community based organizations and international organizations are important for the effective management of PGRs.
One hundred seventy two accessions of safflower, collected in four countries were investigated for their morphological and biochemical characters in 2014. The accessions were categorized into two groups; South-Central (S-C) Asia and South-West (S-W) Asia, and each group was represented the accessions of two countries. Variation in morphological and biochemical characters was observed between two groups of accessions. The average value of seed weight and range of variability were higher in S-C Asia accessions while S-W accessions exhibited the variation in plant height, leaf length and days to flowering. The average value of oleic and total oil content were higher in S-C Asia accessions, and the values were 19.8%, and 231.4 mg.g-1, respectively, while the range of variability for total oil content was higher in S-W accessions. Plant height exhibited a significant positive correlation with days to flowering (r = 0.625**). Palmitic acid had positively correlated with stearic acid (r = 0.282**) and linoleic acid (r = 0.444**). Oleic and linoleic acid showed a strong negative correlation (r = -0.977**). The first three principal components explained 57% of the total variation. Morphological and biochemical variation exist in different groups of accessions could be useful to breeder for developing new safflower cultivars with high oil quantity and quality.
사우디아라비아 북부지역에서 수집된 홍화 총 100자원에 대 한 총폴리페놀 함량 및 항산화 활성을 평가하여 항산화활성이 높은 홍화자원을 선발하고자 연구를 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다.
1. 총 100자원의 홍화유전자원에 대한 총폴리페놀 함량은 14.2 ± 0.41 μg GAE mg−1dw에서 81.6 ± 1.56μg GAEmg−1dw 까지 분포하였다. DPPH 라디컬 소거능은 1.6 ± 0.07 μg ASC mg−1 dw에서 14.1 ± 0.23 μg ASCmg−1 dw까지 활성을 나 타냈다. ABTS 활성은 34.5 ± 0.70 μg Trolox mg−1 dw에서 156.5 ± 3.06 μg Trolox mg−1 dw까지 평가되었다. 항산화활성 을 측정한 DPPH와 ABTS 활성간에는 상당한 유의성(r = 0.954**)을 보였다.
2. 홍화자원 100자원의 총폴리페놀 함량 및 항산화활성 결 과값에 대한 상호관계를 분석하여 활성이 높은 그룹(Group1)을 얻었다. Group1에 포함된 8개의 홍화자원은 나머지 그룹에 속한 자원들에 비해 항산화활성이 높았으며, 이중 K185841, K185879, K185863은 Group1내의 다른 자원들보다도 항산화 활성이 상당히 높아 홍화육종이나 기능성물질연구에 좋은 소 재가 될 것으로 사료된다.
호박 흰가루병은 호박 재배에서 중요한 병중의 하나이다. 호박 흰가루병 발생을 억제한는 최선의 방법은 흰가루병 저항성 유전자원의 선발과 이를 이용한 저항성 품종의 육성 일 것이다. 본 연구는 호박 생산에 걸림돌이 되는 흰가루병 발생을 최소화 할 수 있는 저항성 품종 육성하고자 농업유전자원센터에 보존되고 있는 유전자원으로부터 흰가루 저항성자원을 발굴하기 위하여 수행하였다. 흰가루병 저항성 평가를 위해 248점의 유전자원을 흰가루병에 감염된 잎을 가지고 접종하였으며 비닐하우스에서 접종 한달 후에 평가하였다. 호박 흰가루병 저항성으로 Cucurbita maxima 3점과 Cucurbita moschata 1점이 선발되었으며, 5점이 중도저항성으로 평가되었다. 흰가루병 저항성 정도는 표피세포와 큐티클층의 두께가 두꺼울수록 저항성으로 나타났다. 표피세포와 큐티클층의 두께가 흰가루병균의 침입을 억제하는데 중요한 역할을 할 것이다. 저항성 자원 4점은 흰가루병 저항성 육종의 재료로 이용할 수 있을 것이다.
벼의 형태적·생태적 특성을 나타내는 주두색, 망색, 영색,종피색, 입장 및 입폭과 생태적 특성을 나타내는 종실의 탈립성, 배유형, 원산지 및 종실 건조특성이 4oC 저장고에 보존된벼 3,066점의 종자수명에 미치는 영향을 알아보기 위하여 그들의 상관관계를 분석한 결과는 다음과 같다.1. 벼 종자의 탈립성과 저장력과의 관계는 고도로 유의한(p<0.0001)정의 상관관계를 보였다. 탈립성이 강한 벼 종자일수록 종자수명이 길게 나타났다.2. 벼 종자의 입장이 길고, 입폭이 좁은 것일수록 종자수명이 길었다. 입장이 길고 입폭인 좁은 종자의 건조 특성은 같은 상대습도 조건에서 건조될 때 종자의 평형수분함량이 낮게나타났다. 3. 망색과 종자 저장력의 관계에 있어서 자주색 망을 가진자원이 종자수명이 긴 것으로 조사되었다.4. 종자 저장력에 영향을 끼치는 벼의 형태적·생태적 특성의 상대적 중요도는 탈립성이 50.2로 가장 컸고, 이어서 입장과 망색이 각각 21.9와 7.7로 분석되었다.
딜에 관한 연구는 대부분이 항산화 물질 및 항암효과 등에 관한 연구가 수행되었으며, 유전적 다양성에 대한 연구는 수행되지 않고 있다. 작물의 유전적 다양성 분석은 자원의 보존, 관리 및 새로운 품종 개발 등에 활용될 수 있는 중요한 정보를제공한다. 본 연구는 Dill 유전자원에 대한 유전적 다양성 분석을 위한 마커 선발을 위해 수행하였다.
1. 유전적 다양성 평가를 위하여 Operon사의 OPA, OPB 그리고 OPC 3 set, 60개 RAPD 마커에 대해서 1차 선발 후, 재현성이 있는 마커를 최종 선발하였다. 선발된 RAPD 마커의 다형성 분석을 위하여 국립농업유전자원센터에서 보유중인 dill 자원 16점을 사용하였다.
2. PCR 산물의 크기가 200 bp에서 3,000 bp 사이에 있는band들을 분석한 결과, 마커 당 평균 7 ~ 14개의 단편들을 나타내었다. 총 band 수는 119개였으며, 그 중 109개가 다형성을보였다. 총 12개의 마커 중 7개의 마커는 모든 band가 다형성을 보였고, 나머지 5개 마커는 70%~ 91%가 다형성 band였다. 각각의 마커에 대한 Nei’s gene diversity(H) 지수는 0.13 ~ 0.28였으며, 평균은 0.214이다. Shannon’s information index(I) 지수는 0.23 ~ 0.44이며, 평균은 0.353이다.
3. UPGMA tree에서는 그루지아 원산 1점을 제외한 15점이 3개 군집으로 나누어졌다. 군집 I은 2점, 군집 II는 11점이 포함되었으며, 군집 III에서는 2점이 포함되었다. 본 실험으로 선발된 RAPD marker들은 dill 유전자원에 대한 유전적 다양성 분석에 활용될 수 있을 것이다.
미얀마는 한국에 비해 3배 큰 국토를 가진 동남아시아 국가이며 다양한 기후대가 분포하여 생물상이 다양하다. 미얀마에 서는 농업이 가장 중요한 산업으로 농업자원에 대해 중요하게 생각하며, 농업유전자원보존을 위해, 1990년에 농업관개부 산하 농업연구청에 소속된 종자은행이 설립하였으며. 이곳에는 단기저장시설에 벼 6,302점을 비롯하여 10,108점이, 중기저장 시설에 벼 6,250점을 포함하여 9,905점, 합계 20,013점이 보존되고 있다.
한편, 미얀마의 유용식물자원은 185과 1,528종으로 정리되어지며, 이중 41과 59종의 약용식물이 다양한 병 치료에 이용되어진다. 농업관개부 산하에 약용식물원을 조성하여, 말라리아 치료용 517점, 결핵치료용 712점의 허브자원, 기타 약용식물 6,090점, 희귀 약용식물 4,055점 등을 현지 내 보존 중이다.
1. 키르기즈스탄은 중앙아시아의 동쪽에 동서로 길게 위치한 국가로서 국토의 약 90%가 해발 1,500 m 이상의 산악지대, 약 41%는 해발고도 3,000미터 이상의 고산지대, 평균해발은2,750 m이며, 국토면적의 약 4%가 만년설과 빙하로 덮여 있다.
2. 키르기즈스탄은 전통적인 농업국가로서 농업이 경제의 축이며 농촌인구가 65%, 농업부문 종사자가 전 산업에서 차지하는 비율이 36%이고, 농업생산이 국가전체 GDP 에서 차지하는 비중이 20% 이상으로서 비교적 높은 편이다.
3. 이 나라의 농업은 강우량이 적고 건조한 기후조건 때문에 주로 관개에 의존하고 있으며, 관개재배 면적은 약 100만 ha이고, 주요 농작물은 밀, 사료용 호박, 보리, 감자, 옥수수, 사과이다. 특히 큰 일교차와 긴 일조시수를 가진 해발 1,700m의 이시쿨 지역에서 생산되는 사과는 품질이 좋기로 유명하다.
4. 축산업이 농업전체 생산액에서 차지하는 비율이 61%를 넘어설 정도로 중요한데 주로 유목에 의존하고 있으며 유우, 육우,면양이 주된 가축이고 양봉도 중요한 위치를 차지하고 있다.
5. 키르기즈스탄은 맥류, 사과, 양파 등의 원산지일 뿐만 아니라 고산식물종의 다양성이 풍부하고, 특히 사과의 야생종이풍부하게 자생하고 있으며, 비타민 나무 등 많은 약용식물 들도 산야에 자생하고 있다.
6. 키르기즈스탄과는 2005년부터 4년 동안 유전자원 공동수집이 추진되었으나, 정부차원에서 농업기술협력 사업은 거의추진되고 있지 않다. 효율적인 협력 사업을 위해서는 상호간의 국익에 도움이 될 수 있는 과제를 발굴하여 우선순위를 정하고 이에 따라 선택과 집중을 하여야 할 것으로 판단된다.특히 키르기즈스탄은 농업유전자원 저장시설이 없고 관련분야에 대한 관심도 없으므로 금후 키르기즈스탄과는 농업유전자원에 대한 교육과 저장시설의 건설을 통하여 협력관계를 구축하면서 상호 도움이 되는 방안이 적극 모색되어야 할 것으로 사료된다.
식물유전자원에 대한 접근과 이익공유(Access to genetic resources and Benefit Sharing : ABS)에 대한 국제규범은 식량농업식물유전자원국제조약(International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture : ITPGRFA)과 생물다양성협약(Convention on Biological Diversity : CBD) ABS 의정서(일명 ‘나고야의정서’)가 있는데, 그 목적에 따라 다른체제를 가지고 있다. ITPGRFA는 지속적 농업발전과 식량안보에 기여하는 식량 및 사료작물 64작물에 대해 다자체제를적용한다. 유전자원에 대한 접근과 유전자원을 이용한 후 발생하는 이익에 대해서는 유전자원 제공자와 수령자 사이에 표준물질이전협정(Standard Material Transfer Agreement :SMTA) 체결에 의해 이루어질 수 있다. 상업적 이익이 발생하였을 때는체결한 표준물질이전협정에 따라 수익의 일정 부분을 식량농업식물유전자원국제조약 재정기구에 납부해야한다. 그렇게 지불된 자금은 개발도상국과 경제체제전환국의 농부들에게 직·간접적으로 지원하는데 사용된다. CBD ABS의정서는 ITPGRFA의다자체제와는 다른 자원제공자(혹은 제공국)와 이용자(혹은 이용국)간의 양자체결에 의해서 이루어진다. 생물유전자원 뿐만 아니라 이와 관련된 전통지식을 포함하여 이용을 위해 접근 할경우 사전에 자원제공국이나 제공자에게 허가를 받아야 하며(사전통보승인, Prior Informed Consent, PIC), 유전자원의 이용에서 발생하는 이익을 자원제공자와 이용자간 상호합의조건 (Mutually Agreed Terms, MAT)에 따라 공유하도록 규정한다. 이러한 절차나 내용은 각국의 법으로 규정하도록 되어 있다. 또한 ABS의정서는 PIC나 MAT와 같은 절차의 이행여부를 모니터링 하고, 그와 관련된 내용을 ABS 정보공유소(ABS Clearing House)에 등록하도록 되어있다. 이러한 ABS 국제규범으로 인하여 유전자원에 대한 국가의 주권의식이 높아지고자국의 유전자원의 보호와 관리가 강화됨에 따라 국내 유전자원의 다양성 확보와 보존 및 활용을 위해 국제동향에 맞추어능동적으로 준비하는 것이 필요하다.
국제적으로 유전자원의 국가주권 주장이 강화되고 구체화되고 있어 우리나라 고유의 유전자원을 발굴하여 지속적으로 보존하고 활용하는 것이 무엇보다 중요한 시점이다. 따라서 본고에서는 그동안 국외로 유출되어 외국국가에서 보존하고 있던 한반도 원산 식물유전자원의 국내 재도입 배경과 추진경과,재도입 자원 내역 및 의의 등을 살펴보고, 이들 자원의 안전한 보존과 활용 방안 및 앞으로의 발전방향을 검토한 바는 다음과 같다.
1. 유전자원의 중요성에 대한 개념이 희박하였던 일제강점기, 정부수립전 및 6·25동란 시기 등에 다수의 국내 유전자원이 외국으로 유출된 것으로 파악되고 있어서, 이들 자원 중에서 국내 미보유 자원에 대하여 국내로 재도입을 추진하여고유자원에 대한 자원주권을 강화하고 지속적으로 보존 활용하는 일은 중요한 의의를 갖는다.
2. 미국으로부터는 2007년 식물유전자원 30작물 1,679자원을 공식적으로 재도입하였으며, 콩, 돌콩, 팥, 녹두 등의 지역수집종 및 재래종 자원이 상당수 포함되어 있다.
3. 일본으로부터는 2008년 32개 작물 1,546자원을 재도입하였으며, 1930~40년대의 보리, 콩, 팥, 참깨, 조 등의 재래종자원들이 다수 포함되어 있다.
4. 독일로부터는 2009년 118작물 901자원에 대하여 재도입하였으며, 보리, 강낭콩, 밀, 팥, 녹두 등의 북한지역 수집종및 재래종 자원들이 다수를 차지한다. 러시아에서는 1996년부터 2008년까지 26작물 296자원을 재도입하였다.
5. 국제적으로 유전자원의 접근 및 이익공유에 대하여 자원주권을 강화하는 시점에 주요 국가인 미국, 일본, 독일, 러시아로부터 우리 고유의 한반도 원산 자원을 공식적으로 재도입한 것은 중요한 의의를 갖는 것으로 금후 재도입한 자원의 안전한 보존과 적극적인 활용이 기대되고 있다.
6. 외국으로 유출된 한반도 원산 유전자원에 대하여 지금까지 재도입한 상기의 국가들을 제외하면 기타 국가들이 보유한자원은 많지 않을 것으로 판단되지만, 지속적인 정보 확보 등의 노력이 필요하고, 무엇보다 국내 고유자원의 무단 해외유출을 방지하여야 하며, 국내자원을 지속적으로 발굴하여 안전하게 보존 활용하는 정책지원과 연구가 필요한 것으로 나타났다.
China is a one of the largest agricultural countries in the world. China consumes around 12.5 billion kilograms of seeds each year. Suchhuge demand for seeds has made the Chinese seed market more and more attractive for investment. Through analysis on the present situation and existing problems of the seed industry in China and based on the current Chinese seed industry development, some future prospects for investments are indicated. This investigation was carried out to propose the appropriate strategies on the development of the Korea seed industry as it considers its entry into the China seed market as a new growth engine in the agricultural sector. The basic law regulating the Chinese seed industry is the PRC Seed Law that generally refers to the protection of germplasm resources, verification of varieties, seed quality issues, the import and export of seeds, seed administrative management, and various rights and obligations. The regulations were aimed at the protection of the rights concerning new varieties of plants. China has two main industry associations, the National Seed Association and the China Seed Industry IP Union, that are non-profit associations consisting of entities and people engagin in the seed scientific research, production, operation and management. The China National Seed Group Co., Ltd. (“Sino Seeds”) is the market leader in China regarding the seed industry. The chinese government, however, encourages investment from multinational companies as well as importation of modern crop planting management technologies and equipment. It supports the entry of investors with proven experiences in breeding and germplasm resources expansion and R&D. There has never been a better time for multinational companies with proven seed industry experience to look at building relationships with the Chinese government and enterprises.