여름철 장강 저염수의 확장은 북부 동중국해의 환경 및 식물플랑크톤 다양성과 군집구조에 영향을 미치는 주요 요인으로 알려져 있다. 2020년 하계는 장강 저염수의 방류량이 매우 높았던 시기로 환경 특성 변화에 따라 식물플랑크톤 다양성 및 군집구조에 미치는 동력을 이해하기 위해 현장관측을 수행하였다. 2020년 8월 16일~17일 이어도호 승선조사와 2020년 8월 15일~21일 이어도 해양과학기지(IORS)에서 체 류조사를 실시하였다. 조사 정점들에서 CTD로 측정한 결과 조사 수역 남서쪽은 장강 저염수의 영향을 받아 염분이 낮고 엽록소 형광값이 높 았으며, 대마난류의 영향을 받은 남동수역은 염분이 높고 엽록소 형광값이 낮았다. 12개 정점의 표층수 시료의 엽록소 a 농도는 미소형(20~3 μm) 및 소형(> 20 μm) 식물플랑크톤의 생체량이 우점함을 나타냈으며, 대마난류수의 영향을 받은 정점에서만 초미소 식물플랑크톤(< 3 μm) 생체량이 약 50%를 차지하였다. 이러한 표층수의 식물플랑크톤 크기 분포는 영양염류 공급과 관련되어 장강 저염수의 높은 질산염 공급을 받는 정점들은 소형 식물플랑크톤의 생체량 기여율이 높았다. 형태분류 결과 미소형 및 소형 식물플랑크톤은 총 45종이며, 이들 중 우점 분 류군은 규조류인 Guinardia flaccida, Nitzschia spp.와 와편모조류인 Gonyaulax monacantha, Noctiluca scintillans, Gymnodinium spirale, Heterocapsa spp., Prorocentrum micans, Tripos furca 등이었다. 대마난류의 영향을 받으며 질산염 농도가 낮은 정점들은 광합성 초미소 진핵생물(PPE)의 개 체수와 광합성 초미소 원핵생물(PPP)인 Synechococcus의 개체수가 높았다. 질산염/인산염 비는 대부분 정점에서 인산염 제한을 받고 있음을 나타냈다. 유세포 분석 결과 Synechococcus 개체수는 난류의 영향을 받는 빈영양 수역의 정점들에서 높은 개체수를 보였다. NGS 분석 결과 PPP 중 Synechococcus는 29개의 clades가 나타났고, 이 중 한 시료에서 한 번이라도 1% 이상의 우점율을 보인 clade는 11개로 나타났다. 표층수 에선 clade II가 우점분류군이었으며 SCM 층에서 다양한 clades(I과 IV 등)가 차우점군들로 분포하였다. Prochlorococcus 속은 난류 수역에서 high light adapted 생태형이 출현하는 양상을 보였으며 북쪽 수역에선 출현하지 않았다. PPE는 총 163개의 높은 operational taxonomic units (OTUs) 다양성을 보였으며, 이 중 한 시료에서 한 번이라도 5% 이상의 우점률을 나타낸 OTU는 총 11개였다. 장강 저염수의 영향을 받는 정 점의 표층수에선 Amphidinium testudo가 우점 분류군이었으며, SCM 층에서 녹조류가 최우점하였다. 대마난류의 영향을 받는 해역에서는 다양 한 분류군의 착편모조류가 우점하였다. IORS에서의 관측 결과도 주변 정점들과 식물플랑크톤 생체량, 크기분포, 다양성에서 유사한 수준을 나타냈다. 이번 연구 결과는 장강 저염수의 영향에 따른 식물플랑크톤의 반응을 다양한 분야에서 확인할 수 있었다. 또한, IORS와 승선조사 를 비교하여 IORS 관측이 장강 저염수의 식물플랑크톤 동적 역학 모니터링에 활용할 수 있음을 확인하였다. 향후 기후변화에 따라 나타날 동중국해 하계 환경 및 생태계의 변화에 대비하여 IORS의 효과적 이용 방안 수립이 필요할 것으로 판단된다.

‘Cordillera 4’(Registration No. BPI-NSIC-2019-Rc 566)은 열대 산악지역에 적응하는 고품질 내냉성 자포니카 벼를 개발하기 위해 2019년 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음과 같다. 1. ‘Cordillera 4’는 열대 산악지역 적응 고품질 내냉성 자포니카 품종 육성을 목적으로 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 ‘97 건기에 필리핀 국제미작연구소에서 ‘Jinmibyeo’와 ‘SR18977-2-7-2-TB-1’ 을 교배한 후 계통육종법으로 육성된 품종이다. 2. 1998년 우기에 F1세대로 부터 얻은 종자를 이용하여 F4 세대까지 계통을 전개하는 과정에서 선발된 ‘IR73699-82-3’계통을 대상으로 2000~2001년 2년간 생산력 검정과 2007~2009 년, 2015~2016년에 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2019년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 필리핀 현지명칭인 ‘NSIC 2019 Rc 566’로 선정하고 ‘Cordillera 4’ 로 명명되었다. 3. ‘Cordillera 4’는 파종부터 수확까지 생육일수가 145일인 중생종으로, ‘PSB Rc 96’보다 간장은 크고, 수장은 작으나 포 기당 이삭수는 비슷하다. 현미천립중은 28.3 g으로 ‘PSB Rc 96’보다 무거운 중립종이다. 4. 병해충 반응은 도열병, 잎집무늬마름병, 흰잎마름병, 퉁그로바이러스에는 약하다. 벼멸구와 애멸구 등 충해 저항성은 없으나 이화명충의 일종인 white stemborer에는 ‘PSB Rc 96’과 비슷하게 강한 편이다. 5. ‘Cordillera 4’의 입형은 중립종이고 완전미 도정수율이 64%로 ‘PSB Rc 96’보다 높았으며, 필리핀 소비자 300명을 대상으로 쌀과 밥맛에 대하여 각각 선호도를 조사한 결과, ‘Cordillera 4’가 대비품종인 ‘PSB Rc 96’보다 쌀에서는 94.6%, 밥맛에서는 100%로 현저하게 높게 나타났다. 6. ‘Cordillera 4’의 쌀수량은 필리핀 지역적응시험을 2회로 나누어 추진한 결과, 첫번째에는 평균 2.5MT/ha로 대비품종 ‘PSB Rc 96’보다 30% 높았으며, 두번째에 시험한 결과 평균 3.6MT/ha로 2회 모두 표준품종인 ‘PSB Rc 96’ 보다 안정적으로 높은 수량을 나타냈다.

우리나라는 벼 재배를 위한 관개 시설이 비교적 잘 확보되어 염에 의한 피해가 적으나, 간척지를 비롯한 염 토양에서는 복합적 요인에 의해 벼 생육이 저해되므로 내염성 벼의 개발이 필요하다. 본 연구는 자포니카 벼로의 내염성 유전자 도입시 동반되는 열악형질을 최소화하기 위한 초정밀 분자표지 개발을 위해 기존에 보고된, Saltol QTL 분자표지의 이용 가능성을 검토하였다. 본 연구의 결과를 통해 1. 유묘 내염성 반복실험 및 정밀 검정을 통해 내염성이 안정적인 계통을 선발하였다. 2. HR28867/Pokkali와 조평/Saltol STL의 조합에서 SKC1 등 4 개(SKC1, RM10748, RM10793, RM7075)의 분자표지가 표현형과 유전자형이 일치하였으며, 분자표지 Pect4는 HR28867/ Pokkali의 조합에서만 일치하는 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 자포니카 벼로의 내염성 유전자 도입에 필요한 초정밀 분자표지 개발의 기초 자료로 이용될 것이며, 향후 내염성 벼 육성을 통한 간척지 토지 이용 효율을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

‘Japonica 7’(Registration No. BPI-NSIC-2019-Rc 584)은 열대지역에 적응하는 고품질 다수성 자포니카 벼를 개발 하기 위하여 2020년 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음 과 같다. 1. ‘Japonica 7’은 열대지역 적응 고품질 자포니카 다수성 품종 육성을 목적으로 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 2012년 건기에 필리핀 국제미작연구소에서 ‘Japonica 2’와 ‘IR11K233’를 교배한 후 계 통육종법으로 육성된 품종이다. 2. 2012년 우기에 F1세대로 부터 얻은 종자를 이용하여 F6 세대까지 계통을 전개하는 과정에서 선발된 ‘IR101055-52-2- 1-2-2’ 계통을 대상으로 2017~2018년 2년간 우기 및 건기 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2020 년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 장려품종으로 선정되고 ‘Japonica 7’으로 명명되었다. 3. ‘Japonica 7’은 파종부터 수확까지 생육일수가 111일인 조생종으로, 간장과 수장, 포기당 이삭수는 ‘MS 11’과 비슷하다. 등숙률은 89%로 ‘MS 11’보다는 낮은 편이나 ‘Japonica 1’ 보다는 높았다. 현미천립중은 23.3g으로 ‘MS 11’과 비슷한 중립중이다. 4. 병해충 반응은 도열병과 잎집무늬마름병 및 흰잎마름병 에는 중도저항성이나 퉁그로바이러스에는 약하다. 벼멸구와 애멸구에는 중도 또는 감수성이었으나 이화명충의 일종인 White stemborer에는 ‘MS 11’과 비슷하게 강한 편이다. 5. ‘Japonica 7’의 곡립은 중립종이고 완전미 도정수율이 58.8%로 ‘MS 11’보다 높았으며, 필리핀 소비자 선호도는 ‘Japonica 7’이 대비품종인 ‘MS 11’ 보다 쌀에서는 75.6%, 밥맛에서는 81.1%로 현저하게 높게 나타났다. 6. ‘Japonica 7’의 수량은 필리핀 지역적응시험 평균 3.03 MT/ha로 대비품종 ‘MS 11’보다 17% 높았으며 시험한 전지역에서 전반적으로 표준품종인 ‘MS 11’보다 전 지역에서 안정적으로 높은 수량을 나타냈다.

본 연구는 국내 잡초벼인 완도앵미6의 식미관련 유용인자를 자포니카벼 품종에 도입하여 식미가 개선된 새로운 품종을 개발하기 위한 기초 육종연구로 수행되었다. 식미개선을 위하여 국내 자포니카 벼 품종인 화영과 윤기치가 우수한 국내 잡초 벼인 완도앵미6를 교배하여 재조합 자식계통을 육성하였으며 이 조합으로부터 고품질 품종 개발에 활용 가능한 우량계통을 육종에 이용하고자 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 화영과 완도앵미6 조합의 교배립을 생산하여 SSD법으로 8세대까지 계통전개 하였으며 초형 등을 고려하여 최종 224계 통의 RIL을 육성하였다. 2. 육성된 RIL집단의 주요 농업특성 특성을 3년(2016-2018) 간 평가하여 연차간 변이를 확인하였으며, 육성된 집단으로부터 작물학적 특성과 식미관련 특성이 우수한 10계통을 선발하였다. 3. 선발된 계통에 대한 아밀로스 함량, 단백질 함량, 알칼리 붕괴도 등의 이화학적 특성을 분석하였는데, 특히 선발된 계통 모두가 수여친인 완도앵미6의 수준에서 윤기치가 개선된 것을 확인하였다. 4. 식미와 관련이 높은 것으로 알려진 밥의 질감과 관련하여 관능평가와 기계적 물성 측정값에 대한 비교에서 두 방법 간에 상관이 확인되지 않아 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.

‘Japonica 6’(Registration No. BPI-NSIC-2017-Rc 484SR) 은 열대지역에 적응하는 고품질 다수성 자포니카 벼를 개발 하기 위하여 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음과 같다. 1. ‘Japonica 6’는 열대지역 적응 고품질 자포니카 다수성 품종 육성을 목적으로 2010년 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 인공교배와 계통 육종법으로 육성된 품종이다. 2. 인공교배와 계통육성은 국제미작연구소 온실과 육종포장 에서 실시하였고 열대기후에서 생육과 임실이 안정적인 IR94746-24-3-2-2-2을 선발하여 2015~2016년 2년간 우기 및 건기 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2017년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 장려품종으로 선정하였다. 2. ‘Japonica 6’은 파종부터 수확까지 생육일수가 121일인 중생종으로, 간장은 70 cm, 이삭길이는 21 cm, 주당 이삭수 16개였으며, 현미 천립중이 26.7 g으로 단원형 중대립이다. 3. ‘Japonica 6’의 병해충 반응은 도열병과 잎집무늬마름병에서 중도 저항성을 보였으나, 흰잎마름병, 퉁그루바이러스, 멸구류에는 저항성이 없다. 4. ‘Japonica 6’의 도정특성 중 도정률은 73.0%로 대비품종인 ‘MS11’보다 높았고 완전미도정수율은 64.2%로 ‘MS11’보다 유의하게 개선되었다. 5. ‘Japonica 6’의 쌀수량은 필리핀 5개 지역에서 지역적응 시험 결과 평균 3.59 MT/ha으로 대비품종 ‘MS11’보다 43% 높았다.

2016년 중국으로 우리나라의 6개 RPC에서 쌀 수출을 개시 하면서 얻어진 우리쌀의 품질대비 가격경쟁력의 우수성과 수출 초기에 발생하였던 문제점 등의 해결 사례는 다음과 같다. 중국내 수입하여 유통중인 중단립종의 가격경쟁력은 일본산과 대만산이 우리 수출쌀에 비해서 2~3배 가격이 높게 유통 되고 있어 우리쌀의 품질관리 여부에 따라 수출가능성은 매우 높다고 할 수 있다. 쌀의 백도는 우리나라 수출쌀이 35내외로 낮은 편이나, 중국의 흑룡강성 최고급쌀인 우창쌀의 백도는 40이상으로 높은 편이다. 배아잔존율은 우리나라 수출쌀이 24% 정도이고 중국의 흑룡강성 최고급쌀인 우창쌀은 5%내외이다. 백도는 40이 상으로, 배아잔존율은 하계 3%이하, 동계 5%이하로 가공하였을 때 중국의 소비자 선호도가 증가 할것으로 사료된다. 진공포장이 풀리는 것을 방지하기 위해서는 쌀 사이에 충진재를 넣거나, 포장시 2중접착을 하거나, 열 접착시에 시간을 1~1.5초, 온도를 130~150oC, 진공압력을 270~300 mmHg로 하고, 이동시 편리성을 도모하기 위해 포장지 상부에 손잡이를 만드는 것도 중요하다. 훈증소독은 메틸브로마이드 보다는 인화수소를 이용하는 것과 중국 남방지역으로의 하계 수출시에는 고온 다습한 것을 감안하여 수분함량을 13%내외로 조절하는 것을 추천한다.

차세대염기서열분석기(NGS)의 비약적인 발전으로 전 세계적으로 곤충유전체 연구가 매우 활발하게 진행되어지고 있다. 2015년 기준 285개의 곤충관련 유전체 연구가 수행되었는데 그 중 모기의 경우 Anopheles merus 22개, A. arabiensis 17개, A. funestus 13개, A. quadriannulatus 12개, A. culicifacies 10개, A. gambiae 7개, A. sinensis 5개, A. stephensi 5개의 유전체 프로젝트들이 수행되었거나 수행 중이다. 2015년도 하반기에는 지카바이러스 및 뎅기열 메개체인 Aedes albopictus의 유전체 관련 논문이 2편 출간되었는데 모두 draft 수준의 유전체 연구결과들이다. 대부분의 곤충 유전체 연구들은 NGS 장비 중 Hi-seq 기반 WGS (Whole Genome Shotgun) 방식으로 진행되고 있으며 표준유전체지 도 및 서열이 없어 De-Novo assembly를 통해 contig와 scaffold를 만든 후 gene prediction 및 transcriptome 매핑을 통해 얻어진 일부 유전자 서열을 이용하여 분석하는 방식의 채택하고 있어 유전자 기능 연구자들의 모든 수요를 만족하기는 어려운 실정이다. 이에 추후 진행되어질 모기 등의 매개체의 유전체연구는 고전방식을 NGS에 적용하는 방식 및 최신 개발되어진 long read 분석용 NGS의 이용 등을 적절하게 병합하여 진행하는 유전체 연구방법의 적용이 필요하다.

The rice growing area in Yunnan province of China can be divided into six regions based on climate weather conditions, altitude, ecotype of rice varieties, eco-system, and so on as follows: the alpine and high elevation area of Japonica rice, the cold and warm area of Japonica rice, the Indica and Japonica rice area, the single and double cropping area, the paddy and upland rice area, and the single cropping area of Indica rice. In Yunnan, the annual acreage of rice cultivation has been maintained about 1 million hectares, only 3.8 percent of China’s paddy fields. Amounts of unhulled rice production in 2013 was estimated to be around 6.7 million tons. And average unhulled rice yield per ha was 5.79 tons to 6.70 tons during 2011 to 2013. The three major breeding stages commonly have been for rice breeding program: selection of purelines from native varieties by the first 1960s.: dissemination of introduced varieties from foreign countries in the mid 1960s through 1970s; and creation of new developed varieties by hybridization followed by selection after 1980s. In terms of developing Joponica rice variety, its breeding objectives has been set differently depending on altitude: high yielding, grain quality, cold tolerance, and adaptable to low nitrogen fertilizer varieties for growing in areas of 2,100 m to 2,600 m above the sea level; high yielding, grain quality, resistance to disease, and cold tolerance varieties for cultivating in areas of 1,800 m to 2,100 m; and high yielding, grain quality, resistance to disease, and lodging tolerance varieties for planting in areas of 1,450 m to 1,800 m. In addition, researchers are breeding Japonica hybrid varieties for improving yield potentials in Yunnan Agricultural University.

국내 벼 품종의 내냉성 증진을 위한 기초자료를 제공하고자2013년 한국의 고지대 진부시험지와 중국 운남성 고지대 마롱시험지의 벼 재배기간의 기상 분석과 우리 품종에 대한 생산력 검정을 실시한 결과는 다음과 같다. 벼 재배기간의 최고기온은 중국 마롱시험지 22.7 ~ 25.5oC로한국 진부시험지 23.9 ~ 28.8oC보다 낮았다. 평균기온은 중국마롱시험지에서는 20oC 범위에서 변화가 적은데, 한국 진부시험지에서는 13.0 ~ 24.3oC로 변화가 심하였다. 최저기온은 출수기와 등숙기인 7월과 8월에는 중국 마롱시험지가 한국 진부시험지보다 1 ~ 2oC 낮았다. 작물학적 특성을 보면 평균 출수일수는 중국 마롱시험지73.3일 한국 진부시험지 69.7일로 중국 마롱시험지에서 3.6일정도 길었고, 적산온도는 중국 마롱시험지 1,239.4oC로 한국진부시험지의 1,299.4oC보다 평균 60oC가 적었다. 간장은 진부와 마롱시험지에서 63 ~ 64 cm, 이삭길이는 18 ~ 19 cm로 각각 비슷하였다. 주당수수는 한국 진부시험지가 14개로 중국 마롱시험지보다 5개가 많은 반면, 수당입수는 중국 마롱시험지에서 102개로 한국 진부시험지에서 보다는 43개가 많았다. 내냉성과 관련된 임실율은 중국 마롱시험지에서 60.3% 한국 춘천 내냉성 검정시험지에서 65.7%를 보였다. 그중 철원87호와진부벼 품종은 진부시험지와 마롱시험지 모두에서 임실율이양호하였다. 현미 천립중은 중국 마롱시험지에서 25.5g인 반면 한국 진부시험지에서는 23.0 g으로 중국 마롱시험지에서 현미 천립중이 다소 무거운 편이었다. 등숙율은 중국 마롱시험지 55.7%로 한국 진부시험지 90.3%에 비하여 매우 낮은 편이었다. 쌀 수량은 한국 진부시험지의 평균 540 kg/10a에 비하여 중국 마롱시험지의 평균 278kg/10a으로 전반적으로 중국마롱시험지의 쌀 수량은 낮았다.

To diversify the grain size and shape of japonica rice, we developed the Breeding Materials with Diverse Grain Size and Shape (BM_DGS) and characterized the grain and yield-related traits. We used the donor parents Jizi1560 and Jizi1581, japonica germplasm with extremely large grain size. Four cross combinations between the each donor parents and Korean high yielding japonica rice cultivars, Deuraechan and Boramchan, were constructed and anther culture method was applied. Among 290 doubled haploid lines, we selected 91 elite lines with diverse grain size and shape and designated to the BM_DGS. The grain size and shape of BM_DGS exhibited beyond the characteristics of previously developed Korean rice cultivars. The alleles of major grain-related genes, GW2, GS3, and qSW5, in BM_DGS showed two types, wild type or loss-of-function mutant type. The loss-of-function mutant alleles, gw2, gs3, and qsw5, had an effect on increasing grain size. The phenotypic variation of grain length was mostly controlled by GS3 alleles, and grain width and thickness were influenced by the combinations of GW2 and qSW5 alleles. 1,000-grain weight was determined by the combinations of GW2, GS3, and qSW5. The grain-related genes influenced the phenotypic variation of yield-related traits. The result of this study could be useful to elucidate the relationship between the grain-related genes and agronomic traits. And the BM_DGS are being utilized in the breeding programs to diversify the grain size and shape in japonica rice.

‘Nokwoo’, a mid-late maturing, high dry matter yielding rice (Oryza sativa L.) cultivar with a good early growth and low-temperature germinability, was developed for whole crop silage (WCS) use. It was derived from a cross between a leafy tropical japonica ‘LK1A-2-12-1-1’ with high biomass and good germinability in low temperature and new plant type (NPT), ‘IR72225-29-1-1’ which had low tillering trait, large panicle, dark green leaf, thick and sturdy stem and vigorous root system. This cultivar had about 123 days growth period from seeding to heading, 122㎝ culm length, 29㎝ panicle length, 9 panicles per hill, 144 spikelets per panicle and 1,000-grain weight of 24.4 g as brown rice in central plain region, Suwon. This wide and long leafy WCS rice variety was weak to cold stresses similar to ‘Nokyang’ but was a little resistant to lodging in the field, strong to viviparous germination and good to low temperature germination. In addition, ‘Nokwoo’ was resistant to leaf and neck blast but susceptible to bacterial blight, rice stripe virus and brown planthopper. Its average dry matter yield for three years reached 16.5 MT/ha, 14% higher than that of ‘Nokyang’. This cultivar had 5.3% crude protein and 68.8% total digestible nutrients a little low compared to ‘Nokyang’. In Korea peninsular, ‘Nokwoo’ grows well in central and southern plain and is good to harvest between 15 to 30 days after heading to improve its feeding value and digestion rate of livestock (Grant No. 6072).

산업혁명 이후 화석연료를 통한 에너지의 소비는 이산화탄소의 형태로 전례 없는 대기 중 탄소의 유입을 증가시켰다. 인류에 의해 발생된 이산화탄소 형태의 탄소 유입은 지구온난화와 같은 전 지구적 환경 문제를 유발하였다. 따라서 다양한 분야에서 탄소유입을 줄이기 위한 노력은 진행되어 왔다. 대표적으로 화석 연료의 대체가 가능한 바이오 연료는 비교적 쉬운 생산 공정과 기반시설에 대한 뛰어난 적응력으로 인해 상업화 되었다. 그러나 상업화 된 바이오 연료는 식용작물의 사용으로 인해 원료의 가격상승과 윤리 도덕적 문제를 초래하였다. 이를 극복하기 위해 폐유와 미세조류와 같은 비식용 작물의 바이오 연료 전환이 연구 되었다. 값싼 원료의 이점에도 불구하고, 원료의 불순물(유리 지방산, 수분 등)의 제거를 위한 전처리 공정의 추가와 다양한 공정 설비 및 운영비용은 새로운 바이오 연료의 생산기술 향상에 대한 요구로 나타났다. 특히, 전이에스테르화 반응을 통해 비교적으로 기술적인 연구가 활발히 진행된 바이오 디젤의 경우 초임계 조건, 효소, 초음파를 활용한 반응이 활발히 연구되어져왔다. 또한 다공성 물질을 활용한 촉매 모사 전이에스테르화 반응은 유리 지방산, 수분같은 불순물 하에서도 높은 전환율을 유지하는 것으로 확인 되었다. 촉매모사 전이에스테르화 반응은 수많은 공극이 존재하는 다공성 물질을 이용하여, 반응물의 충돌 빈도를 상승시킴으로써 촉매 사용으로 발생하는 단점을 최소화하였다. 이전까지 촉매모사반응의 다공성 물질로써 상업화된 실리카겔을 사용하였으나 바이오매스를 활용한 바이오 차의 다공성 물질로써 활용이 연구됨에 따라, 바이오매스 유래 바이오 차의 촉매모사 전이에스테르화 반응에 대한 적용 연구를 제시하고자 한다. 다양한 바이오차 중에 다양한 물리적 화학적 성질을 가지고 있는 계분은 촉망받는 다공성 물질로 여겨진다. 또한 폐식용유는 촉매모사 반응의 높은 유리 지방산 저항력을 증명하기 위해 원료로써 선택되었다.

Early maturing glutinous rice lines with giant embryo were developed using anther culture. Deuraechan, mid-late maturing high-yielding japonica rice variety with resistance against rice stipe virus (RSV), bacterial blight (BB), and lodging, and Chenghyangna ge, early maturing glutinous rice germplasm with giant embryo were used the parents. F2 seeds from the cross between Deuraechan and Chenghyangna ge with glutinous endosperm and giant embryo were selected and propagated to F2 population. In F2 population, anther culture was conducted using the panicles from the early maturing plants. All doubled haploid (DH) lines showed early maturing, glutinous endosperm, and giant embryo phenotype. Through marker-assisted selections to Stvb-i and Xa3, 17 DH lines carrying both resistance genes were selected. Among 17 DH lines, six lines with more embryo size and better agronomic traits were selected and analyzed their characteristics. These lines were early maturing glutinous rice with giant embryo and showed enhanced yield, resistance against RSV and BB, and lodging, compared to previously developed giant embryo rice varieties. But they were vulnerable to preharvest sprouting which is important trait in early maturing rice. According to the texture and rapid viscosity analysis, DH lines were considered to have appropriate properties of cooked brown rice. They showed less hardness, gummniess, chewiness, and setback. Developed DH lines could be useful materials for diversification of cropping system and enhancing the brown rice consumption but the breeding efforts to improve the vulnerability against preharvest sprouting is required to apply for practical variety.

‘Jungmo1038', a mid-late maturing, high dry matter yielding rice (Oryza sativa L.) cultivar with glabrous leaf and hull, was developed for whole crop silage (WCS) use. It was derived from a cross between ‘SR24592-HB2319’ with high biomass, smooth leaf and hull and good germinability in low temperature and new plant type (NPT), ‘IR73165-B-6-1-1‘ which had low tillering trait, large panicle, dark green leaf, thick and sturdy stem and vigorous root system. This cultivar had about 125 days growth period from seeding to heading, 99㎝ culm length, 20㎝ panicle length, 13 panicles per hill, 119 spikelets per panicle and 1,000-grain weight of 23.3 g as brown rice in central plain region, Suwon. This hairless WCS rice variety was weak to cold stresses similar to ‘Nokyang’ but was resistant to lodging in the field, strong to viviparous germination and good to low temperature germination. In addition, ‘Jungmo1038’ was resistant to leaf and neck blast but susceptible to bacterial blight, rice stripe virus and brown planthopper. Its average dry matter yield for three years reached 17.2 MT/ha, 21% higher than that of ‘Nokyang’. This glabrous cultivar had 6.6% crude protein and 62.4% total digestible nutrients a little low compared to ‘Nokyang’. In Korea peninsular, 'Jungmo1038' grows well in central and southern plain and is good to harvest between 15 to 30 days after heading to improve its feeding value and digestion rate of livestock(Grant No. 5634).

Four bacterial blight resistance genes, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, pyramid elite japonica rice lines were developed for enhancing the resistance of rice against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Korea. Seven doubled haploid (RDL1-7) and ten F6 lines (RPL1-10) having Xa1+Xa3+xa5+Xa21 which were derived from the cross between Ilmi, high grain quality japonica rice cultivar carrying Xa1, and Iksan575, elite line carrying Xa3+xa5+Xa21, were developed using marker-assisted selection for resistance genes and phenotypic selection for bacterial blight resistance and agronomic traits. Among resistance genes combinations in F2 population, four resistance genes combination, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, showed the highest resistance and conferred the enhanced resistance than three genes combination, Xa3+xa5+Xa21. Four genes pyramid lines (RDL and RPL) showed broad-spectrum resistant against 16 Korean bacterial blight isolates and the yield and quality of the lines did not alter by the inoculation of K3a, the most virulent race in Korea. In addition, these lines had excellent plant type and exhibited more enhanced yield than previously developed resistant cultivars. Four bacterial blight resistance genes combination, Xa1+Xa3+xa5+Xa21, was efficient and promising combination and developed lines with four genes could be useful materials and will be applied to the breeding programs for enhancing the resistance of japonica rice against bacterial blight.

‘Jungmo1024’ is a blast resistant early maturing rice cultivar with high temperature tolerance during grain filling stage. ‘Jungmo1024’ was derived from a sodium azide treatment on ‘Suweon472’, a high yielding japonica elite line which was latterly registered as ‘Namil’. Comparison with the agronomical traits of ‘Namil’, ‘Jungmo1024’ was uniquely characterized as the induced gained function due to the reduced culm length, increased tiller number, strong blast resistance and especially high temperature tolerance during grain filling stage. The high temperature tolerance of ‘Jungmo1024’ was supported by two years experiments by comparing the head rice ratio produced in ordinary paddy field and green house condition. The heading date of ‘Jungmo1024’ was July 29 in central plain area, which was 9 days earlier than that of ‘Hwaseong’. The milled rice yield performance of ‘Jungmo1024’ was about 4.98 MT/ha in local adaptability test for three years. ‘Jungmo1024’ had 69 cm in culm length, which was 15 cm shorter than that of ‘Hwaseong’, 20 cm in panicle length, 16 in tiller number, and 22.3g in 1,000 grain-weight of brown rice. ‘Jungmo1024’ exhibited strong rice blast resistance, but do not have any clear resistance gene sources against bacterial blight, viral diseases and insect fests. ‘Jungmo1024’, nevertheless, would be a useful rice cultivar could be used as a donor line for the breeding programs for developing southern plane adaptable early maturing rice cultivars with enhanced rice blast resistance, lodging tolerance, and especially high temperature tolerance during grain filling stage.

자포니카 초다수성 품종으로 다수성에 관여하는 형질 특성 이 다른 드래찬과 보람찬을 이용하여 이삭과 수량 관련 형질 의 다양성이 증대된 약배양 유래 집단을 육성하고 다수성 계 통을 선발하였다. 163개로 구성된 약배양 유래 집단과 선발 된 다수성 13계통의 이삭 및 수량 관련 형질을 상관분석, 주 성분분석 및 경로계수 분석을 통해 분석하였다. 이삭 관련 형 질 중 2차 지경 착생립수가 1차 지경 착생립수에 비해 수당립 수와 높은 정의 상관관계를 나타냈으며 수당립수가 증가하는 쪽으로 기여도가 컸다. 형질들의 수량에 기여하는 정도를 보 면 집단에서는 수당립수가 선발 계통에서는 수수가 수량성 증진에 기여도가 가장 컸다. 수수는 집단과 선발 계통에서 모 두 등숙률과 정의 상관을 나타냈다. 선발 계통에서 수수 증가 에 의한 등숙률의 향상과 단위면적당 립수의 증가로 인한 수 량성 향상이 수당립수 증가에 의한 향상 효과보다 컸다. 13개 선발 계통 중 AC60, AC152, AC156, AC161 계통은 모부본 인 드래찬(481 kg/10a)과 보람찬(559 kg/10a) 보다 높은 수 량성을 나타냈다. 드래찬은 수수가 적고 수당립수가 많은 소 얼 수중형을 나타냈으며 보람찬은 수수가 많고 등숙률이 높 은 수수형에 가까웠다. 선발된 다수성 계통들은 모부본의 중 간 형태의 형질 특성을 나타내며 개선된 잠재 수량성을 가지 고 있다. 이들 우량 계통들은 자포니카 다수성 품종 개발을 위해 활용될 수 있을 것이다.