Rapeseed (Brassica napus L.) oil is mostly refined oil (RO). However, with increasing interest in health, the consumption of cold-pressed oil (CPO) without chemical refining is increasing in Korea. In this study, quality characteristics of CPO from rapeseed varieties ‘Jungmo7001’, ‘Jungmo7002’, ‘Jungmo7003’,and ‘Yuryeo’were evaluated and compared with RO, a commercial product. L-value and a-value were lower while b-value was significantly higher for CPO than those for RO. Analysis of fatty acid compositions of each oil revealed that CPO from ‘Yuryeo’contained the highest oleic acid at 74%. Analyses of contents of bioactive compounds in CPOs and RO revealed that contents of tocopherol, β-carotene, and canolol were the highest in CPOs from ‘Jungmo7003’, ‘Jungmo7002’, and ‘Jungmo7001’at 55.5, 0.3, and 0.2 mg/100 g, respectively. In addition, CPOs contained higher contents of bioactive compounds than RO, suggesting that CPO could provide health benefits. The induction period of CPOs measured using Rancimat were 9∼52% longer than that for RO, indicating that CPOs had a higher oxidative stability under given conditions. These results could be used to obtain basic data on quality of domestic rapeseed varieties.

In this study, quality properties of rapeseed oil by different roasting temperatures (140, 160, 180, and 200℃) were investigated. Roasted-pressed oil (RPO) showed a decrease in lightness and an increase in redness and yellowness with an increase in temperature compared to cold-pressed oil (CPO). In addition, the β-carotene and tocopherol content also increased in RPO as the roasting temperature increased. The tocopherol content increased by 18~20% in RPO at 200℃ compared to CPO. This increase in bioactive components led to improved radical scavenging activity dependent on roasting temperature, and RPO at 200°C showed a 2.7-fold improvement compared to CPO. Finally, it was observed that higher roasting temperatures resulted in an extended oxidation induction period, increasing by up to 3.3 times. In conclusion, roasting is an effective method for enhancing the oil functionality of domestic rapeseed varieties. This study provides basic data for producing high-quality oil.

억새와 같은 초본계 바이오매스로부터 cellulose, hemicellulose, lignin 등 주요성분을 추출하기 위해서는 알칼리 전처리가 효율적이며, 본 연구에서는 수산화칼륨(KOH)을 이용한 전처리 조건을 최적화하였다. 전처리 변수의 최적화는 반응표면분석법(RSM)을 적용하였다. RSM의 변수는 3개였으며, 변수범위는 각각 KOH 0.2∼0.8M, 반응온도 110∼190℃ 및 반응시간 10∼90min 이었다. 억새의 알칼리 전처리를 위한 최적조건은 KOH 농도 0.47M, 반응온도 134℃ 및 반응시간 65min 이었다. 최적 전 처리 조건에 따라 전처리를 수행한 후 고형물의 cellulose 함량은 66.1±1.1% 이었으며, hemicellulose 및 lignin 함량은 각각 26.4±0.4%, 3.7±0.1% 이었다. RMS 모델식에 따라 계산된 예측값은 실제값 대비 95% 범위 내에서 유효하였다. 최종적으로 전처리물을 동시당화발효를 통해 검증한 결과 에탄올 생산 수율은 96% 이었다.

Patent trends on foundation technique and application technologies of rapeseed by-products were analyzed for major producing countries including Korea, USA, Japan, China and Europe, to determine the usability and economical efficiency. To date, patents related to these by-products have been increasing steadily, since the first patent application in 1973. Patent applications in China are overwhelmingly active but those of Korea are steadily increasing. Japan and Europe unions have been slow in applying patents since the mid-2000s. The most number of application is the MB company in Canada, which is actively, doing research to develop technologies related to extraction and purification of useful substances from rapeseed. Most applicants were focusing on one or two of the major field technologies, depending on the company’s main products. Agricultural material section category accounted for more than half of the patent applications followed by technology for separation and purification of useful substances for cosmetics. In the early years of technology development, patent applications were mainly related to technologies on functional protein foods, agricultural materials and separation and purification of useful substances. In recent years, research had shifted on various fields such as cosmetics and medicines technology development is being attempted. In terms of section category, the USA has applied for the most number of patents in all fields except agricultural materials, where China is currently leading, Agricultural development efforts is well supported and encouraged by the Chinese government’s policies. In conclusion, it is suggested that technology development pertaining to separation and purification of useful substances from rapeseed by-products for cosmetics, functional protein foods, medicines and biotic pesticides to enhance value-added utilization of rapeseed by-products.

최근 유채 재배지에서 발생하여 피해가 점차적으로 증가 하고 있는 유럽좁쌀바구미의 전국적인 발생 양상과발생 빈도 및 약제처리를 통한 방제효과를 조사하였다. 대규모로 유채가 재배되고 있는 전국의 22개 지점을 선정하여유럽좁쌀바구미의 발생 유무 및 발생빈도를 조사한 결과, 발생지역은 남부지방인 전남, 전북, 부산, 경남 등에서대규모로 발생하여 피해를 주는 것으로 조사 되었고, 서울, 경기, 강원은 유럽좁쌀바구미가 발생하지 않았다. 유럽좁쌀바구미의 포획개체수로 발생빈도를 조사하였는데 유채재배를 오래 할수록 발생 개체수가 많았으며, 유채 종자의수확여부도 발생 개체수에 영향을 주는 것으로 나타났다. 5종의 약제를 유채의 생육시기별로 1~3회 처리하여 약제방제효과를 조사한 결과, 미생물 유래 약제인 아바멕틴은 유럽좁쌀바구미의 방제효과가 없거나 미미하였으나, 비펜트린액상수화제 등 4종의 약제는 무처리구에 비하여 종자 및 꼬투리 피해율이 전반적으로 감소하였으며, 약제처리시기 및 횟수에 따라 수량이 5~42%까지 증가하는 것으로 나타났다.

대마[Cannabis sativa L.]는 오랫동안 섬유작물로 재배되었지만 종실의 기름 함량이 많고 불포 화지방산 비율이 높아 식용유 원료작물로 유망하다. 오랫동안 대마 종실유를 이용해온 유럽의 여러 나라에 서는 압출식으로 착유하는데, 이용 역사가 짧은 우리나라에서는 대마 종실유에 대한 정보 부족으로 소비자 기호도가 낮은 편이다. 본 연구는 압착식과 압출식으로 착유한 대마 종실유의 성분을 분석하여 소비자들에 게 올바른 정보를 제공하기 위해 수행하였다. 압출식 착유기로 착유하면 착유량이 압착식에 비해 많았다. 착유 부산물인 유박은 압출식에서는 으깨어져 얇고 납작하게 배출되지만, 압착식은 종실이 다소 납작해졌 으나 종실의 형상을 유지하였다. 압출식 착유 종실유는 압착식에 비해 Chlorophyll A, B 및 Carotenoid 함 량이 높아 명도(L)는 낮고 녹색과 황색은 진하였다. 지방산 조성에서 Palmitic acid, Stearic acid, Oleic aicid, γ-Linolenic acid 비율은 압출식 착유 종실유가 압착식에 비해 다소 높았으나, Linoleic acid와 α -Linolenic acid는 낮았다. 대마 종실유는 총 토코페롤 함량이 많고 그 중 γ-Tocopherol 함량이 많은 것 이 특징이었는데 압출식 착유 종실유가 압착식에 비해 다소 적었다.

최근 남부지방의 유채 재배지를 중심으로 발생하여 피해를 주고 있는 유채 돌발해충 유럽좁쌀바구미의 십자화과 작물과 유채 품종에 따른 기주선호성 및 피해양상을 조사하였다. 5종의 십자화과 작물에서 조사기간 중 포획된 유럽좁쌀바구미 성충의 총 개체수를 기준으로 배추에서 가장 많은 유럽좁쌀바구미가 포획되어 유럽좁쌀바구미가 가장 선호하는 작물은 배추로 나타났으며, 유채 품종에 따른 유럽좁쌀바구미 성충의 포획 개체수가 ‘탐미유채’ 등 조기 개화종에서 비교적 많았으며 ‘내한유채’ 등 만기 개화종은 조기 개화종에 비해 포획개체수가 비교적 적게 나타났다. 유럽좁쌀바구미에 의한 꼬투리의 피해는 배추가 가장 높게 나타났으며, 다음으로 양배추 > 유채 > 갓 > 무순이었고, 종자의 피해는 배추 > 유채 > 양배추 > 무 > 갓 순이었다. 유채 품종에 따른 꼬투리 피해율은 ‘봄유채’가 가장 낮았으며 ‘영산유채’가 가장 높게 나타고, 종자 피해는 ‘중모7003’이 가장 낮았으며 ‘탐미유채’가 가장 높게 나타났다.

단수수[Sorghum bicolor (L)]는 당류가 풍부한 사탕수수, 사탕무와 같은 주요 바이오연료 작물 중의 하나이다. 단수수 착즙액은 단수수 줄기를 압착하여 추출하며 주요 성분는 glucose와 fructose 그리고 sucrose로 구성되어 있다. 에탄올은 효모발효공정을 통하여 단수수 착즙액으로부터 쉽게 생산할 수 있다. 단수수 착즙액은 당류 뿐만 아니라 질소나 인산과 같은 다양한 무기영양원도 함유하고 있어 종균 배지로 활용성이 높다. 상업적인 에탄올 생산 공정에서 종균배양은 중요한 발효공정 중의 하나이며 공정비용 절감 을 위해 최적화된 배지가 필수적이다. 본 연구에서는 섬유질계 바이오에탄올 생산을 위한 종균의 배지로서 단수수 착즙액의 특성을 평가하였다. 단수수착즙액의 발효기질 적합성을 평가하기 위해 YPD 및 억새 당화 액을 비교하여 실험하였으며, YPD배지 중 yeast extract 와 peptone은 각각 5 g/L의 농도로 사용하였다. 각각의 기질들은 당 농도가 2%, 5%, 10%가 함유되도록 제조하여 발효를 통한 균체농도를 측정하였다. 그 결과 YPD와 단수수착즙액을 배지로 사용하였을 때 발효 24시간 후에 최대 2.5 x 108 CFU/mL 이상의 균 체농도를 나타내었다. 결과적으로 단수수착즙액은 12시간 발효 후에 1.0 x 108 CFU/mL 균체를 생산하여 섬유질계 바이오에탄올 생산을 위한 종균 배지로서 YPD를 대체하여 사용할 수 있음을 확인하였다.

국외에서 수집된 단수수 유전자원 100품종을 대상으로 주요형질변이를 탐색하여 우리나라에 알맞은 품종을 선정하고 아울러 육종에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주요 실용형질의 평균치는 간장 217 cm, 수장 23 cm, 절수 10.5개, 경태 17 mm, 생체수량 36 t ha−1, 출수소요일수 71일이었다. 2. 에탄올 생산에 크게 영향을 미치는 당도 범위는 3.8-20.8 Brix였고, 평균은 12.5 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고당도인 “Early Folger”과 “Georgia Blue Ribbon” 등 2품종을 선정하였으며 고당도 품종육성에 유망한 유전자원으로 보였다. 3. 건물수량의 범위는 1-44 t ha−1이었고, 평균은 10 t ha−1이었으며, 30 t ha−1을 초과하는 “Sweet open burku head”, “Tinkish”, “MN 2162” 등 3품종을 선정하였으며 셀룰로오스계 바이오에탄올 생산에 유망한 유전자원으로 기대되었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 절수, 경태, 생체수량,건물수량, 출수소요일수 간에, 당도와 출수소요일수 간에 고도의 유의성이 인정되는 정의 상관을 보였다. 5. 절수는 간장, 경태, 생체수량, 건물수량 및 출수소요일수간에 그리고 출수소요일수는 수장을 제외한 다른 모든 특성들과 고도의 정의 상관을 보였다.

본 연구는 바이오에너지용 이질 3배체 억새(Miscanthus x giganteus) 품종육성 위한 교배재료인 물억새(M. sacchariflorus) 와 참억새(M. sinensis) 출수기 단축과 단교배 조건을 구명하기 위해 수행하였다. 물억새와 참억새를 12시간 일장, 자연일장 조건에서 재배하여 출수기 단축에 미치는 단일효과를 조사하였다. 출수기에 일중 화분 발아시간, 절단한 화분친 이삭 활력 유지 및 격리방법 등 단교배 조건을 구명하여 이를 활용한 억새의 자가수정 여부를 조사하고 시험교배를 실시하였다. 참억새와 물억새 모두 12시간 일장의 단일조건에서 재배한 것이 자연일장에 재배한 것에 비해 출수 소요일수가 단축되었다. 화분 발아 시간은 물억새는 오전 6시에 왕성하였으나 시간이 경과할수록 발아율이 낮아져 오전 8시에는 10% 이하만 발아하였다. 참억새 화분은 오전 7시에 50% 이상이 발아하였고 그 이후로 낮아졌다. 화분친인 참억새 이삭을 절단하여, 절화 보존액에 꽂아 백색 부직포로 격리하였을 때 절화 보존액량이 많을수록 활력 유지 일수가 증가하여 150 mL에서 물억새, 참억새 모두 7일간 개화 및 화분 비산을 지속하였다. 이 때 화분 발아율은 참억새와 물억새 모두 4일까지 40%를 유지하였다. 참억새와 물억새는 자가수정율이 2.5% 이하로 낮고, 자연교잡 임실율은 출수기가 빠른 유전 자원에서 54.4%까지 높았다. 억새 종간교배 방법 효과 확인을 위해 물억새 4배체와 참억새 2배체 간 14조합 시험교배 결과 총 437립의 교배종자를 얻었다. 본 연구로 도출된 억새 종간 단교배 방법은 우수한 종자친과 화분친으로 교배종자를 얻을 수 있어 향후 바이오매스 수량이 많으면서, 종자가 맺히지 않은 이질 3배체 품종육성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

The cultivation area of rapeseed (Brassica napus L.) has been increased for oil production and landscaping purpose in Korea. However, as the color of rapeseed flower is very simple, diversified flower color is necessary to improve landscape effect. Interspecific and intergeneric crosses between rapeseed (Brassica napus) and three Cruciferae crops were performed in order to grow diverse flower color of rapeseed. The silique formation rate of interspecific cross rapeseed with cabbage (B. oleracea L) was relatively high (65.8%) and higher than intergeneric cross with rapeseed and radish (Raphanus sativus L.), rapeseed and Orychophragmus, respectively. During silique developing period after artificial pollination, there were many siliques without seeds due to the failure of fertilization. The average number of seed per silique obtained from cross rapeseed and cabbage, rapeseed and radish, rapeseed and O. violaceus were 0.12, 0.4 and 0.12, respectively. The phenotypes of F1 hybrid plants from cross rapeseed and Cruciferae crops were mostly similar to maternal line, but leaf length and leaf width were increased. The interspecific cross of rapeseed and cabbage generated ivory color of flower which is the medium color of parents, and intergeneric cross of rapeseed and O. violaceus created entities with larger flowers which seems to enhance landscape effect. The fatty acid composition of most hybrid seeds intermediated of the two parents for oleic acid, linoleic acid and linolenic acid, content. Whereas hybrid of rapeseed and radish produced less erucic acid than radish parent.

This study examined the effects of delayed harvest of Miscanthus on its biomass yield and growth characteristics. The trial was conducted at a 5-year-old demonstration field, using Miscanthus sacchariflorus cv. Geodae 1 and Miscanthus × giganteus. Harvesting was carried out using a mower, baler, and bale picker driven by a 5-ton tractor. Harvesting dates were the 1 st , 10 th , and 17 th of April, which respectively corresponded with the first, mid, and last emerging dates of new shoots. The sequential changes in stem number due to delayed harvesting were investigated on April 29 th , May 27 th , July 22 nd , and October 30 th , which corresponded to the juvenile, mid, luxuriant, and senescence stem stages, respectively. Soil penetration resistance, biomass yield, and growth characteristics were investigated on October 30 th . There was no difference in soil penetration resistance at a depth of 10 cm, but it increased at a depth of 20 cm in proportion to the delayed harvesting time. The sequential change in stem number due to delayed harvesting was greater in M. sacchariflorus cv. Geodae 1 than in M. × giganteus. In M. sacchariflorus cv. Geodae 1, which was harvested on the last emerging date of new shoots, the stem number was 169/m 2 in the mid stage but decreased to 70/m 2 in the luxuriant stage. The diameter of newly developed rhizomes, stem height, and biomass yield decreased in the two Miscanthus species due to delayed harvesting. The ratio of Miscanthus headings, which is a critical characteristic for landscape use, also decreased due to delayed harvesting. Heading of M. sacchariflorus cv. Geodae 1 was not observed in plots harvested on the mid and last emerging dates of new shoots.

Miscanthus has been considered as the most promising bioenergy crop for lignocellulosic biomass production. In Korea, M. sacchariflorus and M. sinensis can be found easily in all regions. It is a great advantage to utilize as important species with respect to genetic and cross-breeding programs materials for creation of novel hybrids. For successful breeding programs, it is important to precisely understand the variability of flowering traits among Miscanthus species as breeding parents materials. In this study, flowering traits were observed daily in 960 germplasms of two Miscanthus species (M. sacchariflorus and M. sinensis) for growing seasons over 2 years. The flowering process was divided into three stages. ST (sprouting time) was recorded when first leaf of the plant emerged on soil. FS1 (flowering stage 1) and FS2 (flowering stage 2) were recorded when flag leaf was firstly observed, and 1 cm of panicle was showing on at least one stem, respectively. For 2013 and 2014, the latest germplasms exerted flag leaf, i.e. September 30 (DOY of FS1 164.1) and September 4 (DOY of FS1 141.0) occurred M. sacchariflorus cv. Geodae 1 and M. sacchariflorus cv. Uram collected from Southern Korea (Jeollanam-do), while Miscanthus germplasms collected from northern Korea (Gyeonggi-do) which emerged the earliest flag leaf in July and August, significantly decreased DOY. For DOY from ST to FS2, M. sacchriflorus germplasms ranged from 140 to 190 days, and 110 to 170 days for 2013 and 2014. The highest frequency showed to 160 days for 2013, and 150 days for 2014. In M. sinensis germplasms, the highest frequency showed to 180 days for 2013, and 170 days for 2014. In the results of correlation between the day of years from ST to FS2 for 2013 and 2014, M. sacchriflorus and M. sinensis showed high coefficient of correlation (0.70 and 0.89). It can be supposed that flowering characteristics of Miscanthus are largely affected by the unique phenotypic characteristic of native habitat than environmental factors of the current planted site. This study for flowering traits of Miscanthus may provides an important information in order to expedite the introduction as breeding materials for creation of new hybrid.

본 연구는 한국형 바이오에너지작물로 선발된 물억새인 ‘우람’의 미성숙 화기를 이용한 캘러스 유도 및 식물체 재분 화 조건을 확립하고자 하였다. 캘러스 유도율은 MS배지에 2,4-D 3 mg L-1 첨가에서 93.3%로 높게 나타났으며, 2,4-D 3 mg L-1과 BA 0.1 mg L-1 처리에서 86.7%로 높게 나타났 다. 식물체 재분화율은 BA가 첨가된 배지에서 유도된 캘러스 를 이용하였을 경우 BA가 첨가되지 않은 배지에서 유도된 캘 러스보다 높게 나타나는 것을 확인하였다. 재분화를 위한 배 지 조성은 BA 5 mg L-1과 NAA 0.1 mg L-1 호르몬 조합에 서 재분화율이 86.7%로 가장 효과적이었다. 재분화된 소식물 체는 캘러스로부터 분리하여 MS배지에서 발근을 유도하였을 때 배양 4주 이후 뿌리가 3 cm 이상 신장하였다. 기내에서 발 근이 된 소식물체의 순화를 위해 상토에 이식하고 온실에서 재배하였을 때, 5주 후 지상부가 20 cm 이상으로 신장하여 성공적으로 활착되었다.

This study firstly provides basic data for selection of cultivatable bioenergy grass in barren reclaimed lands applied with solidified sewage sludge. The experimental plots consisted of a plot containing reclaimed land mixed with solidified sewage sludge (MSS 50), a plot covered by solidified sewage sludge (CSS 100), and an original reclaimed soil plot (ORS). The growth, biomass production of bioenergy grasses and soil chemical properties were investigated in each experimental plot for 5 years. The organic matter (OM) and total nitrogen (T-N) content in both MSS 50 and CSS 100 were considerably higher than those in ORS. In bioenergy grasses, M. sacchariflorus cv. Geodae 1 showed an excellent growth and adaptability on reclaimed land applied with solidified sewage sludge. The application of solidified sewage sludge may provided soil nutrition in the reclaimed land due to the fact that bioenergy crops grew better in soils applied with solidified sewage sludge than in untreated soils, and treated soils had higher OM and T-N content than untreated soils. This study suggests that M. sacchariflorus cv. Geodae 1 is the most suitable biomass feedstock crop for biomass production and that solidified sewage sludge may be used as a soil material

This study firstly provides basic data for selection of cultivatable bioenergy grass in barren reclaimed lands applied with solidified sewage sludge. The experimental plots consisted of a plot containing reclaimed land mixed with solidified sewage sludge (MSS 50), a plot covered by solidified sewage sludge (CSS 100), and an original reclaimed soil plot (ORS). The growth, biomass production of bioenergy grasses and soil chemical properties were investigated in each experimental plot for 5 years. The organic matter (OM) and total nitrogen (T-N) content in both MSS 50 and CSS 100 were considerably higher than those in ORS. In bioenergy grasses, M. sacchariflorus cv. Geodae 1 showed an excellent growth and adaptability on reclaimed land applied with solidified sewage sludge. The application of solidified sewage sludge may provided soil nutrition in the reclaimed land due to the fact that bioenergy crops grew better in soils applied with solidified sewage sludge than in untreated soils, and treated soils had higher OM and T-N content than untreated soils. This study suggests that M. sacchariflorus cv. Geodae 1 is the most suitable biomass feedstock crop for biomass production and that solidified sewage sludge may be used as a soil material

억새(Miscanthus spp.)는 화본과 중 광합성 효율이 높은 C4 식물군에 속하는 식물로 한국, 일본, 중국 등 동아시아가 원산지인 대표적인 바이오에너지 원료작물이다. 억새는 주로 지하경을 이용하여 번식하여 왔으나 지하경을 이용한 번식은 유전형은 유지할 수 있으나 우량 품종 개발에 불리하다는 문제점이 있다. 조직배양기술은 유용 자원을 이용한 돌연변이 육종과 형질전환 기술을 이용한 신품종 육종을 위한 기반기술로 활용 될 수 있어 바이오매스의 확보측면에서 유용하다. 국내 유망 바이오매스 자원인 억새의 신품종 육성을 위해서는 캘러스 유도 및 식물체 재분화에 효율적인 조직배양 기술을 확립하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 농촌진흥청에서 선발한 ‘우람’ 억새(Miscanthus sacchariflorus cv. Wooram)의 미성숙 화기를 이용한 안정적인 캘러스 유도 및 식물체 재분화 조건을 확립하여 신품종 육종을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다. 식물재료는 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소 내의 억새 재배포장에서 미성숙 화기가 5 mm 이하로 분화한 개체만 채취하여 사용하였으며, 수집한 재료는 70% EtOH로 2분, 0.45% NaOCl으로 20분간 표면 살균하여 배지에 치상하였다. 미성숙화기로부터 캘러스 유도율을 조사한 결과, MS배지에 생장조절제인 3 mg L-1 2,4-D를 첨가한 처리가 캘러스 유도율 93.3 %로 가장 높게 나타났고 3 mg L-1 2,4-D + 0.1 mg L-1 BA를 혼합 처리한 배지에서도 86.6 %의 캘러스 유도율을 나타냈다. 이후 캘러스로부터 식물체 재생 실험에서 3 mg L-1 2,4-D에 0.1 mg L-1 BA를 혼합 처리한 배지에서 유도된 캘러스가 3 mg L-1 2,4-D 처리 배지에서 유도된 캘러스보다 식물체 재분화율이 높게 나타났다. 캘러스 유도에는 최종적으로 3 mg L-1 2,4-D + 0.1 mg L-1 BA 처리 배지가 가장 효과적인 것으로 나타났다. 식물체 재분화를 위한 최적 생장조절제 농도에 대한 실험에서는 5 mg L-1 BA + 0.1 mg L-1 NAA 배지에서 재분화율 86.6 %로 가장 효과적이었다.

억새(Miscanthus spp.)는 화본과에 속하는 다년생 C4 식물로 국내에 자생하는 대표적인 바이오에너지 원료작물이 다. 농촌진흥청에서 개발한 ‘거대 1호’는 4배체 물억새로 초장 및 경태 등이 일반 억새의 두 배 크기로 탁월한 건물 생산성을 보여 유망한 바이오매스 자원으로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 ‘거대 1호’의 미성숙 화기를 이용한 안 정적인 캘러스 유도 및 식물체 재분화 조건을 확립하여 대량증식 및 분자육종을 위한 기초자료를 확보하고자 하였 다. 재료는 억새의 2mm 이하인 미성숙화기를 사용하였으며, 수집한 재료는 70% EtOH로 2분, 0.45% NaOCl으로 20 분간 표면살균 후 미성숙화기의 정단부위를 실체현미경 하에서 적출 후 사용하였다. MS배지에 2,4-D(Auxin)와 BA(Cytokinin)를 각 농도 별로 첨가하여 캘러스 유도율을 조사한 결과, 2,4-D 5 mg/L와 BA 0.1 mg/L를 혼합 처리한 배지에서 가장 높은 캘러스 유도율을 나타내었다. 유도된 캘러스로부터 신초 재분화를 위해 MS 배지에 NAA와 BA, 2,4-D와 BA 등을 농도별로 첨가하여 배양한 결과, NAA 1mg/L와 BA 1mg/L이 첨가된 MS 배지와 5 mg/L BA와 0.1 mg/L NAA가 첨가된 배지에서 각각 15.4, 15.2 %의 신초 재생율을 보였다.

억새(Miscanthus spp.)는 우리나라가 원산지인 대표적인 섬유질계 바이오에너지 원료작물로 다년생 C4 식물이며 배수성이 다른 유전자원이 널리 분포하고 있다. 외국에서는 자연 생태계 교란 방지를 위해 종자번식 억새의 재배 를 규제하고 있어 불임성 억새 품종개발이 시급하다. 본 연구는 국내 수집 1,500여 종의 유전자원 중 재배년수가 비슷한 물억새 518점, 참억새 297점 등 총 815점을 대상으로 불임성 억새품종 육종에 필요한 종별 개화 특성을 조사 하였다. 억새의 자가불화합성은 물억새 3종, 참억새 3종 및 3배체 억새 이삭에 봉지를 씌워 개화 후 이삭의 지경수, 총영수 및 결실 종자수를 조사하였다. 억새 유전자원의 개화기(FS3)까지의 전체 생육일수 210일에서 220일 사이 에 개화하는 물억새는 전체의 80% 이상, 참억새는 56%였다. 또한 억새 유전자원의 자가불화합성을 검토한 결과, 자연수분 조건에서 참억새의 임실률은 45.7%인 반면, 봉지를 씌운 참억새의 임실률은 8.3%로 매우 낮았다. 한편, 2배체 참억새와 4배체 물억새 종간 교잡종으로 알려진 3배체 억새는 자연수분 조건에서도 임실률이 0.9%로 매우 낮아 기존 보고와 동일한 결과를 얻었다.

농업유래의 바이오매스 중 볏짚의 저장형태와 저장기간에 따른 수분함량 변화와 바이오매스의 화학적 성분 변화를분석함으로써 바이오에탄올 생산을 위한 원료의 최적 저장방법을 제시하고자 하였다. 주요 결과는 아래와 같다.1. 볏짚의 수분함량 변이를 측정한 결과 실내에서 보관한사각곤포 및 원형곤포는 약 20 ~ 25%의 수분함량을유지하였으며 실외에서 보관한 비가림 시설을 도입한사각곤포의 경우 20%이하의 낮은 수분함량을 확인하였다.2. 볏짚의 화학적 성분의 변이를 분석한 결과 실외보관곤포는 cellulose 및 hemicellulose의 함량이 큰 폭으로감소하였으나, 실내에서 보관한 곤포들은 비닐원형곤포를 제외한 나머지 집속형태에서는 오히려 성분의 함량의 증가를 확인하였다.3. 볏짚을 장기간 보관할 때에는 외부환경을 차단할 수있는 실내에서 보관하거나 부득이하게 실외에서 보관할 때 최소 비가림 시설을 도입하여 수분함량 및 화학적 성분의 감소를 최소화해야 바이오에탄올 생산을 위한 고품질의 원료로써 이용될 수 있을 것이다.