종자 건전성(seed health)은 종자 또는 식물체에 유익하지 못한 영향을 미칠 수 있는 생물체의 감염상태를 의미한다. 이들 생물체는 종자의 품질에 직접적인 피해를 줄 수 있으며,감염 종자는 식물체에 병을 유발하고 포장에서의 발병을 확산시킴으로써 대규모의 경제적 피해를 유발할 수 있다. 상업용종자의 해외증식 및 국제교역, 종자 유전자원의 해외분양 및 상호교환이 활발해짐에 따라 이러한 위험성이 더욱 커지고 있으며 더불어 종자 건전성 관리의 중요성 또한 증가하고 있다. 다양한 벼 종자 유전자원을 보존하고 연구용으로 분양하는 국제미작연구소(International Rice Research Institute, IRRI)는 유전자원의 건전성 확보를 위하여 종자건전성연구실(Seed health unit)을 두어 체계적인 관리시스템을 운영하고 있다. 필리핀 식물산업국 산하 식물검역소로부터 권한을 부여받아 필리핀 국내로 도입되거나 해외로 분양되는 유전자원에 대하여종자처리 및 건전성 모니터링, 종자 건전성 검사 및 데이터베이스 관리 업무를 수행하고 있다. 대상 병원균에 따라 육안검사, 수세현탁액 검사, 습지법 검사, 한천배지 검사 등을 적용하고 있으며, 감염종자는 온탕처리와 같은 물리적 처리와 살균제 또는 훈증제와 같은 화학적 처리를 수행한다. 국제미작연구소의 건전성 관리시스템을 우리나라 벼 종자 유전자원의보존·관리에 선별 적용하고, 더불어 종자소독방법과 저장 전관리체계를 확립함으로써 벼 유전자원의 품질을 제고할 수 있을 것이다. 또한 국제협력 및 공동연구 등 신뢰구축을 통해유용한 해외 유전자원을 확보하는 데 기여할 것으로 기대된다.

The survey was carried out to obtain some fundmental data to improve the dietary life and to establish the nutritonal education and policy on inhabitants lived in isle area near by demilitarized zone in Korea. For this, 33 families in the area of Kyodong island located at Kanghwa-Gun, Kyungki province were randomly selected. Trained surveyors visited each house to survey the food and nutritional status in summer during 3 days in August, 1987. The results are summarized as follows; The number of foods they were taking totalled 17 categories and 134 kinds of which 104 kinds were vegetable foods. The average amount of food intake was 1465.3g per person per day, animal food occupied 9.6% only. The intake amount of fruit among vegetable foods, and fishes, shells, milk and eggs among animal foods was lower than the national average. Each proportion of carbohydrate, fat and protein to the total energy intake was 70.4%, 9.7% and 19.9%. The foods they used to take a lot were rice, potatoes, cucumbers, cabbage KIMCHIE and YULMOO KIMCHIE in order of their intake amount. The energy intake was 3064㎉ which is higher than nutritional requirements, and the energy ratio of cereals to the total energy in take is 76%. If the amount of fat intake is fixed to 20% of total energy intake, the amount of fat intake is 68g, but the actual amount of fat intake was only 33g. With an increase of total energy intake, supply of calcium and vitamin A should be increased much more.

A statistical analysis for 3651 genetic resources collected from China (1,542), Japan (1,409), Korea (413), and India (287) was conducted using normal distribution, variability index value (VIV), analysis of variation (ANOVA) and Ducan’s multiple range test (DMRT) based on a data obtained from NIRS analysis. In normal distribution, the average protein content was 8.0%, whereas waxy type amylose and common rice amylose were found to be 8.7% and 22.7%, respectively. The protein contents ranged from 5.4 to 10.6% at the level of 95%. The waxy amylose and common rice amylose ranged from 5.9 to 11.5%, and from 16.9 to 28.5% at 95% confidence level, respectively. The VIV was 0.59 for protein, 0.64 for low amylose, and 0.81 for high amylose contents. The average amylose contents were 18.85% in Japanese, 19.99% in Korean, 20.27% in Chinese, and 25.46% in Indian resources, while the average protein contents were found to be 7.23% in Korean, 7.73% in Japanese, 8.01% in Chinese, and 8.17% in Indian resources. The ANOVA of amylose and protein content showed significant differences at the level of 0.01. The F-test for amylose content was 158.34, and for protein content 53.95 compared to critical value 3.78. The DMRT of amylose and protein content showed significant difference (p<0.01) between resources of different countries. Japanese resources had the lowest level of amylose contents, whereas, the lowest level of protein content was found in Korean resources compared to other origins. Indian resources showed the highest level of amylose and protein contents. It is recommended these results should be helpful to future breeding experiments.

In Korea, common and Tartary buckwheat are cultivated mainly in spring and fall, however the available buckwheat varieties are still very limited. In this study, we have evaluated buckwheat germplasm for agronomic traits and compared flavonoids contents in different cultivation period and collection area. In common buckwheat, the number of days from sowing to flowering was 40 and 31 days and from sowing to maturity took 90 and 69 days in spring and fall cultivation, respectively. The number of nodes and branches were higher in spring cultivation while the hundred seed weight was higher in fall cultivation. The average flavonoids contents in common buckwheat were 0.20 ㎎/g dry weight (DW) and 0.40 ㎎/g DW in spring and fall cultivation, respectively. The highest flavonoids content was detected in Jeonnam accessions with 0.29 ㎎/g DW and 0.43 ㎎/g DW during spring and fall cultivation, respectively. The flavonoids contents were varied from 1.5 to 2.5 times according to the collection area. These results suggest that the agronomic traits and flavonoids contents were vary depending on the cultivation environment and germplasm collection area. Therefore, it is necessary to select the material by considering the characteristics of the germplasm for breeding of new varieties.

This study was conducted to characterize the amylose and protein contents of 4,948 rice landrace germplasm using the NIRS model developed in the previous study. The average amylose content of the germplasm was 20.39% and ranged between 3.97 and 37.13%. The amylose contents in the standard rice were 4.99, 18.63 and 20.55% in Sinseonchal, Chucheong and Goami, respectively. The average protein content was 8.17% and ranged from 5.20 to 17.45%. Protein contents in Sinseonchal, Chucheong and Goami were 6.824, 6.869 and 7.839%, respectively. A total of 62% germplasm were distributed between 20.06% and 27.02% in amylose content. Germplasm of 81.60% represented protein content of 6.78-9.75%. The distinguishable ranges of amylose contents according to origin were 16.58-20.06% in Korea, 20.06-23.25% in Japan, 23.25-27.02% in North Korea, and 27.02-37.13% in China. In the protein content, approximately 30% of Chinese resources ranged from 9.75 to 17.45%, whereas less than 10% were detected in other origin accessions. Fifty resources were selected with low and high amylose ranging from 3.97-6.66% and 30.41-37.13%, respectively. Similarly, fifty resources were selected with low and high protein ranging from 5.20-6.09% and 13.21-17.45%, respectively. Landraces with higher protein could be adapted to practical utilization of food sources.

The objective of this research was to develop Near-Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) model for amylose and protein contents analysis of large accessions of rice germplasm. A total of 511 accessions of rice germplasm were obtained from National Agrobiodiversity Center to make calibration equation. The accessions were measured by NIRS for both brown and milled brown rice which was additionally assayed by iodine and Kjeldahl method for amylose and crude protein contents. The range of amylose and protein content in milled brown rice were 6.15-32.25% and 4.72-14.81%, respectively. The correlation coefficient (R 2 ), standard error of calibration (SEC) and slope of brown rice were 0.906, 1.741, 0.995 in amylose and 0.941, 0.276, 1.011 in protein, respectively, whereas R 2 , SEC and slope of milled brown rice values were 0.956, 1.159, 1.001 in amylose and 0.982, 0.164, 1.003 in protein, respectively. Validation results of this NIRS equation showed a high coefficient determination in prediction for amylose (0.962) and protein (0.986), and also low standard error in prediction (SEP) for amylose (2.349) and protein (0.415). These results suggest that NIRS equation model should be practically applied for determination of amylose and crude protein contents in large accessions of rice germplasm.

This study was investigated to develop mass evaluation system for the contents of crude protein, oil and fatty acid in soybean germplasm using NIRS. NIRS equations were created with 345 soybeans, multiple correlation coefficients of crude protein, oil, palmitic, stearic, oleic, linoleic and linolenic acid between data obtained from NIRS and quantitative analysis were 0.983, 0.969, 0.592, 0.514, 0.978, 0.961 and 0.957, respectively. Equation statistics indicated that contents of crude protein, oil and unsaturated fatty acid except palmitic and stearic acid in soybean seed were suitable for determination by NIRS. Those NIRS equations were applied to examine crude protein, oil and unsaturated fatty acid of 854 soybean landraces from Korea. The average contents and ranges of crude protein and oil were 39.2% with a range of 33.7-47.0% and 15.0% with a range of 9.8-20.3%, individually. In addition, those of oleic, linoleic and linolenic acid were 21.4% with a range of 12.1-30.2%, 55.6% with a 47.8-62.3% and 8.1% with a range of 5.9-10.7% respectively. We conducted quantitative analysis to reconfirm with IT154552 (45.1%) and IT023955(46.9%) above 45% of crude protein, the results were similar from NIRS (45.2%, 47.0%). NIRS data for protein from this study made no difference with lab data, which would be useful for mass evaluation. There was negative correlation (-0.203) between crude protein and oil, positive correlation (0.379) between crude oil and oleic acid, and significantly negative correlation (-0.879) between oleic and linoleic acid.

본 연구는 국립농업과학원 농업유전자원센터와 일본 NIAS가 보유하고 있는 밀 유전자원 중 한국, 일본, 중국원산 밀 재래종 유전자원 486자원을 대상으로, 국내 적응성판별을 위한 성숙기 특성과 제빵 특성평가를 위하여 분자마커와 SDS-PAGE를 이용하여 고분자글루테닌 조성을 분석하였으며, 또한 이에 대한 원산지별 유전적 다양성을 조사하고 유용자원을 선발하였다. 결과는 다음과 같다. 첫째, SDS-PAGE와 DNA marker를 이용한 고분자글루테닌 분석결과 기존의 보고와 조성패턴이 일치하는 자원은 전체의 381자원으로 78.6%이고, 이중 24자원은(5.6%)는 재래종 유전자원 특성상 불균일성으로 인해 한 allele에 중첩된 band pattern을 보이는 자원이었으며, 13자원(3.2%)은 기존보고에서 볼 수 없는 새로운 band pattern을 보이는 자원으로 비슷한 유형별로 그룹화해 추후 DNA sequencing 분석이 필요할 것으로 생각된다. 둘째, 한국과 일본 자원의 경우 Glu-A1과 Glu-B1 locus에서 Glu-A1c (null)와 Glu-B1b (7+8) allele이 가장 높은 빈도를 보였으나, 중국 자원의 경우 Glu-A1a (2*)와 Glu-B1c (7*+9)가 가장 높은 빈도를 보여 그 양상이 달랐다. 셋째, Glu-B1d (6+8)과 Glu-B1e (20), Glu-D1b(3+12), Glu-D1c(4+12)는 한국자원만 가지고 있는 특이 allele이었고, Glu-B1f (13+16)과 Glu-D1e (2+10)의 경우 오직 중국자원만 가지고 있는 독특한 allele로서 원산지별로 고유한 allele이 존재하였다. 넷째, 고분자 글루테닌 subunit 조합을 기준으로 하여 PIC 및 UPGMA 분석을 통해 유전적 다양성을 분석한 결과 중국자원(PIC value 0.53)의 경우 한국, 일본 자원(PIC value 0.35)보다 유전적 다양성이 높은 것으로 나타났다. 또한 UPGMA tree상 한국, 일본의 유전자원 대부분이 Group I 에 속하는 것과 달리 중국자원의 대부분은 GroupⅡ에 속해 양국과는 구별되는 특성을 보였다. 다섯째, 총 291자원에 대한 Glu-1점수평가를 실시한 결과, 총 26자원이 10점 만점 자원이었다. 이중 중국원산 자원이 23자원, 한국원산 자원은 3자원이었다. 선호되는 allele인 Glu-D1d를 가진 자원은 만점 자원을 제외하고 총 16점이 있었다. 또한 전체 자원 중에는 6점의 자원이 147자원으로 가장 많았고, 8점 이상의 비교적 우수한 조성의 자원은 84자원이었다. 여섯째, 선발된 만점 자원의 출수기, 성숙기를 조사한 결과, 6월 상순 이전에 성숙한 자원은 16자원으로 특히 이중 3자원(K151847, K151865, K151962)은 극조숙성인 국내품종들의 숙기와 비슷한 5월 하순 성숙해 특히 이용가능성이 높을 것으로 기대된다.

본 연구는 한국, 중국, 엘살바도르 강낭콩 유전자원을 대상으로 농업특성을 조사하고, 분자마커를 이용하여 유전적 다양성을 분석하였으며 결과는 다음과 같다. 첫째, 개화일수 전체 평균은 61일, 범위는 41일에서 83일, 생육일수는 평균 104일, 범위는 86일에서 143일 사이였다. 엘살바도르 자원의 평균 생육일수는 97일로 한국, 중국의 104일과 103일보다 6∼7일 빨랐다. 둘째, 협장은 전체 평균 10.9 cm, 범위는 4.2∼19.5cm, 중국 자원의 평균 협장은 12.7 cm로 가장 길고 범위도 7.0∼19.5 cm로 넓었다. 협폭의 전체 평균은 11.7 mm, 범위는 5.6∼27.5 mm, 중국 자원의 평균 협폭은 12.8 mm, 범위는 6.7∼27.5 mm로 3개국 중 가장 넓었다. 셋째, 100립중의 전체 평균은 40.9 g, 범위는 18.1∼69.3 g, 한국과 중국 자원의 평균 100립중은 각각 44.3 g, 42.7 g으로 유사하였으나 엘살바도르 자원의 평균 100립중은 26.3 g으로 매우 작았으며 분포범위도 18.5∼32.1 g으로 좁았다. 넷째, 신육형은 유한형이며 직립형 자원이 35.7%, 무한형이며 덩굴성인 자원이 46.4%였으며, 신육형이 중간형이고 덩굴성 자원이 16.1%로 나타났다. 한국 자원은 유한형과 무한형의 비율이 유사하였으며, 중국 자원의 신육형은 무한형이며, 덩굴성 자원이 60.5%, 엘살바도르는 중간형이며, 덩굴성 자원이 90.1%로 대부분을 차지하였다. 다섯째, 종피색은 전체적으로 적색자원이 평균 44.5%로 가장 많았으며, 특히 엘살바도르는 적색자원이 83.3%로 대부분이었고, 종자모양은 신장형이 평균 30.4%로 가장 많았으나, 한국자원은 계란형(36.6%), 중국자원은 신장형(55.3%), 엘살바도르는 입방형(79.2%)이 많아 국가별 차이를 보였다. 여섯째, 한국 자원 292점, 중국 자원 72점, 엘살바도르 자원 71점 등 435점을 대상으로 8개의 SSR 마커를 이용한 유전적 다양성 분석을 수행하였으며, 그 결과 총 92개의 allele가 확인되었고, gene diversity 와 PIC로 볼 때 중국 자원이 각각 0.73, 0.69로 가장 높았으며, 엘살바도르 자원은 0.48과 0.45로 가장 낮은 것으로 나타났다.

강화도, 울릉도 및 제주도 일원에서 2008년 11월 28일부터 동년 12월 31일까지 5회에 걸쳐 수집단이 작물 토종 유전자원을 탐색 수집한 결과 총 60작물 460점을 수집하였다. 강화도에서는 43작물 295점을 수집하였으며, 울릉도에서는 24작물 49점을 수집 하였고, 제주도에서는 42작물 116점을 수집하였다. 전체 수집한 작물 토종중 식량자원은 14작물 252점(54.8%)이었고, 원예작물이 117점(25.4%)이었으며, 특용작물은 91점(19.8%) 이였다. 식량작물 토종수집 결과는 3개도 공히 콩, 강낭콩 등이 가장 많았고 그 다음으로 옥수수, 수수가 많았다. 강화도에서 수집한 분홍감자와 울릉도의 울릉감자는 소멸직전의 귀한 작물 토종이었다. 원예작물 토종 수집결과 호박, 시금치, 갓, 오이, 상추 순으로 많았다. 강화의 긴호박, 토종오이, 시금치와 울릉도의 오이, 호박 및 제주도의 무, 얼갈이 배추, 고추 등은 오래 재배하여 온 가치 높은 토종자원들 이었다. 특용작물 토종 수집결과 참깨, 들깨, 박, 피마자 등이 많이 수집되었으며 제주도와 강화도에서 수집한 댑싸리는 오래전부터 내려오는 유용한 자원들이다. 수집된 작물 토종의 농가재배 년 수는 대체로 31-50년(작목별로 48.4~53.6%)이 가장 많았다. 대를 물려서 재배 하여 온 토종작물도 13.1~18.7%였다. 농가에서 작물토종을 보유하고 있으면서 분양해준 농부들은 여자가 82.9%로 남자 17.1%에 비하여 훨씬 많았으며, 씨앗은 61~80세(74.3%)의 여성들의 손에 의하여 보존되어 왔음을 보여주었다.