빵의 소비가 증가함에 따라 제빵 성능을 향상시킬 수 있는 기술은 제빵 산업에서 중요한 주제가 되고 있다. 활성글루텐(vital gluten)은 밀가루에 물을 첨가하여 전분을 제거한 후 글루텐만을 건조시킨 단백질이다. 품질이 낮은 밀가루에 활성글루텐을 첨가하면 반죽에 탄성과 신장성을 부여하여 제빵성능을 향상할 수 있다. 현재 제빵 산업에서 활성글루텐이 많이 활용되고 있지만 이들의 화학적, 물리화학적 특성 및 품질 평가에 필요한 품질 파라미터들에 대해 이해가 부족한 실정이다. 본 총설에서는, 활성글루텐의 품질을 예측하기 위한 파라미터의 이해를 돕기 위하여 밀 글루텐 단백질의 종류와 역할, 밀 반죽에서 형성되는 글루텐 네트워크, 밀가루 품질에 영향을 미치는 요인, 활성글루텐의 제조공정, 활성글루텐의 품질에 영향을 미치는 요인, 마지막으로 활성글루텐의 물리적 특성을 효과적으로 평가할 수 있는 글루토피크(Glutopeak)에 대해 설명하고자 한다. 본 총설을 통해 반죽 리올로지 특성과 제빵 성능에 영향을 미치는 활성글루텐의 품질 파라미터를 이해하고, 제빵 산업에서 활용할 수 있도록 도움이 되길 기대한다.

인디카 벼는 일조시간이 짧은 열대지역에서 주로 재배하며, 자포니카 벼는 일조시간이 긴 한국, 일본, 및 중국(동북부 지역)을 포함하는 온대지역에서 재배한다. 최근 동남아 열대지역에서 자포니카 쌀에 대한 수요가 증가함에 따라 농촌진흥청은 필리핀 국제미작연구소(IRRI)와 공동으로 열대지역에 적응하는 다수성 온대 자포니카 벼 품종을 개발하고 있다. 일반적으로 자포니카 벼를 단일조건인 열대지역에 재배하면 이앙 후 바로 개화가 촉진되어 극조기 출수가 유도된다. 따라서 열대지역에 적응하는 자포니카 벼를 개발하기 위해서는 단일조건에서도 충분히 생장한 후 출수를 하는 특성이 우선적으로 필요하다. 본 연구는 국내 자포니카형 벼 품종인 ‘일품’과 미국에서 육성한 인디카형 벼인 ‘Zenith’를 교배한 F9 RIL 180 계통을 이용하여 필리핀의 단일조건하에서 재배하면서 출수기에 관련한 양적형질유전자좌(QTL) 분석을 수행한 바, 그 결과는 다음 과 같다. 1. 단일조건하에서 출수일수(파종~출수)에 관여하는 2종의 QTL(qHD6-SD와 qHD6-LD)을 탐색하였다. 2. 정밀지도제작 결과 qHD6-SD와 qHD6-LD은 모두 6번 염색체 Hd1 유전자를 포함하는 98 kb 영역에 존재하는 동일한 QTL인 것으로 나타났다 3. 시험계통을 필리핀 단일 조건에서 재배하였을 때 qHD6- SD 또는 qHD6-LD에서 Zenith allele형을 보유한 계통들은 일 품 allele형을 가진 계통들 보다 출수일수가 평균 8일 정도 길었다. 3. 시험계통을 한국의 장일 조건에서 재배하였을 때 qHD6- SD 또는 qHD6-LD에서 Zenith allele형을 보유한 계통들은 일품 allele형을 가진 계통들보다 출수일수가 평균 8일 정도 짧 았다. 4. 이러한 특성은 기존에 보고된 Hd1 유전자의 특성과 유사하여 qHD6-SD 및 qHD6-LD 은 Hd1 유전자일 가능성이 높은 것으로 나타났으며, 본 시험에서 사용한 Zenith는 nonfunctional Hd1 allele을 보유하는 것으로 추정되었다. 5. 이러한 결과를 통해 열대지역에 적응하는 자포니카 벼 육종연구에서 극조기 출수를 방지하고 충분한 출수일수를 확보하여 수량을 높이기 위해서는 인디카 벼가 주로 보유하고 있는 non-functional Hd1 allele을 반드시 도입해야 함을 재확인 하였다.

아열대 지역 적응 자포니카 중간모본 밀양375의 주요 농업 적 특성 및 품질관련 특성을 분석한 결과는 아래와 같다. 1. 아열대지역인 국제미작연구소에서 밀양375는 파종 후 85 일에 출수하였다. MS11보다 11일정도 늦었고, 아열대지역의 표준품종인 IR64호와 비슷하였다. 2. 주요 농업적 특성 및 수량성을 분석한 결과는 밀양375의 간장은 74.9 cm로 자포니카 품종인 MS11보다 약 5.2 cm 정도 큰 편이였고, 쌀수량은 346 kg/10 a로 MS11의 수량 262 kg/10 a보다 32% 증수되었고, IR64의 수량 337 kg /10 a와 비숫하였다. 3. 주요 품질관련 특성을 분석한 결과, 밀양375는 장폭비 1.78정도의 단원립이면서, 단백질 함량이 낮고, 아밀로스 함량 이 낮아 찰기가 양호하며, 밥의 윤기가 높은 계통이였다. 4. 주요 농업적 특성의 상관분석 결과 쌀수량과 출수기 (0.899). 수당립수(0.851), 간장 (0.832) 및 수장(0.685) 순으로 정의 상관관계를 나타내었고, 수수와 천립중은 부의 상관관계를 나타내었다. 5. phylogenetic tree를 분석한 결과는 밀양375는 국내 육성 자포니카 중만생종과 같은 그룹으로 분류되었으며, 아열대 지역 적응 자포니카 품종인 MS11과 다른 그룹으로 분류되었다. 따라서, 아열대 지역 자포니카 품종 육성을 위한 새로운 중간 모본으로 활용성이 높은 것으로 판단된다.

The objective of this study was to evaluate the sperm liquid storage diluted with Brine Mineral Water (BMW) in miniature pig. Therefore we performed to find optimal concentration of BMW. The ejaculated semen from miniature pig was collected by gloved-hand method. The collected semen was diluted with dilution solution (Mulberry Ⅲ; modified-Modena B) which BMW was added. Concentration of BMW was 0, 2.5, 5, 7.5, 10 and 12.5% in dilution solution. The diluted semen was preserved at 17℃. Sperm ability was estimated by viability, capacitation acrosome reaction using chlortetracycline (CTC), hypoosmotic swelling test (HOST), morphologic abnormality. The diluted semen was observed for 7 days. The viability was significantly measured higher at 2.5% concentration of BMW than other groups (p<0.05). The AR-pattern of CTC analysis was significantly measured lower at 12.5% concentration of BMW than other groups (p<0.05). However, abnormality was not significantly different among all the groups (p<0.05). In conclusion, viability of sperm was the highest at 2.5% concentration of BMW but BMW had a negative effect on HOST, capacitation and acrosome reaction in sperm of miniature pig.

Bakanae (foolish seedling) disease caused by Gibberella fujikuroi creates serious problems in the foremost rice growing countries. This study was conducted to identify new resistance genetic sources to Bakanae disease. Bioassay showed that 11 varieties including Gwangmyeongbyeo, Hawn, Wonseadaesoo, Erguailai etc. were resistant to bakanae disease among 254 rice germplasm. Mismatch ratio between phenotype on bakanae disease bioassay and allele type of RM9, a SSR marker closely linked the bakanae disease resistant QTL, qBK1, were 38.3%. These results suggest that RM9 might be used for selecting qBK1, but it cannot be used for wide range of rice germplasm. Resistant germplasm in this study might be have resistant genes different from qBK1. The eleven varieties resistant to selected in this study will be used to identify new resistant alleles or genes to improve bakanae disease resistance in rice.

아열대 및 온대지역에서 주로 발생하는 애멸구는 5월∼8월 사이 편서풍을 타고 우리나라에 비례하며 벼 바이러스병인 줄무늬잎마름병을 매개한다. 줄무늬잎마름병은 벼의 수량감소와 미질을 떨어뜨리는 주요 병해 중 하나이다. 애멸구와 같은 멸구류는 대부분 살충제에 의해 방제를 하고 있으나 이러한 약제의 계속된 사용은 환경오염과 약제저항성 개체의 발생을 유발시킬 수 있는 큰 단점이 있다. 이와 같이 벼에 심각한 피해를 입히는 병해충에 대한 저항성 품종 육성은 병해충을 방제하는 가장 경제적이고 효과적인 방법으로 알려져 있다. 줄무늬잎마름병의 저항성 관련 유전자는 ‘Modan’에서 유래한 Stv-bi, 일본 밭벼 또는 열대 자포니카 품종에서 유래한 Stv-a, Stv-b가 알려져 있으며, 국내에서는 주로 Stv-bi가 도입된 저항성 품종들이 육성되고 있다. 단일 유전자를 이용한 저항성 품종육성은 새로운 바이러스의 등장에 취약하므로 저항성 유전자원의 다양화와 새로운 유전자의 탐색이 필요하다. 본 실험 에서는 Stv-a 와 Stv-b가 보고된 USA 품종인 Zenith의 형질을 일품에 도입하여 180계통의 F2 집단을 육성하여 생물검정과 함께 QTL분석에 이용하였다. 줄무늬 잎마름병에 대한 Zenith에 대한 QTL을 탐색한 결과, 11번 염색체에서 LOD 11.9, 설명가능한 표현형 변이 27%인 QTL이 확인되었다. 줄무늬 잎마름병 연관 QTL 및 이와 관련된 marker는 향후 줄무늬잎마름병에 대한 새로운 저항성 유전자인 Stv-b를 보유하는 품종육성을 위한 MAS 체계 확립에 이용할 것이다.

벼줄무늬잎마름병은 애멸구에 의해 매개되며 우리나라, 일본, 중국 등 동아시아 지역에서 벼에 가장 많은 피해를 끼치는 바이러스병이다. 벼 줄무늬잎마름병 저항성 유전자는 6번 염색체에 존재하는 Stv-a 유전자와 11번 염색체에 존재하는 Stv-b 유전자 및 Stv-b 유전자의 복대립 유전자형인 Stv-bi 등이 알려져 있다. 단일유전자에 의한 저항성의 경우 바이러스 집단의 변화, 저항성 유전자의 기능소실 등에 의해 저항성의 붕괴가능성이 제기되면서 기존의 유전자 이외의 저항성 유전자를 추가 탐색하는 노력이 진행되고 있다. 본 연구는 국내 통일형 품종 및 국외 도입 유전자원을 중심으로 총 155 품종에 대한 저항성 생물검정과 기존에 개발된 Stv-bi 유전자 영역을 분자마커를 이용한 유전자형 검정을 통해 신규 유전자를 포함하는 저항성 자원을 선발함을 목적으로 수행하였다. 분자마커를 이용한 유전자원의 군집분석 결과 크게 2개의 군으로 분류되었으며 이는 또한 InDel 7에 의한 유전자형 구분결과와 일치하였다. 그 중 Daw dam 등 6품종은 InDel 7 marker에 의한 유전형 분석결과에서 감수성 allele을 나타내었으나 RSV 생물검정에서는 유전형과 반대인 저항성을 나타내어 InDel 7 marker로서 구분이 불가능 한 것으로 나타났으며 ST10에 대한 유전형에서도 감수성 allele을 나타내었다. 따라서 이들 6품종은 11번 염색체에 존재하는 Stv-bi 유전자가 아닌 다른 유전자에 의해 저항성을 나타낼 가능성이 높은 것으로 추정되었다. 이들 품종은 향후 유전분석과 유전자지도작성을 통하여 신규 유전자 여부 확인을 위한 좀 더 상세한 검토가 필요한 것으로 생각되며 향후 저항성 증진 또는 저항성 붕괴에 따른 대책으로 gene pyramiding등에도 이용 가능할 것으로 판단된다.