본 연구는 바이오에탄올 생산용 작물 선발을 위해 국내재배 가능한 일년생 작물중에서 바이오매스 생산량이 우수한 수수-수단그래스 교잡종에 대한 바이오에탄올 생산성을조사하였으며 그 결과는 다음과 같다.1. 총 11 품종의 수수-수단그래스 교잡종 대한 화학적 특성검증 결과 셀룰로오스 함량은 Green Star 품종이 가장높았으며 발효율 검정을 위해 Green Star, Revolution,KF429 그리고 SS504 4품종을 선발하였다.2. 선발된 4품종으로부터 발효 당을 추출하기 위해 시료와1 M NaOH 용매를 1:14의 비율로 혼합하고 150℃에서30분간 전처리하였을 때 시료내 셀룰로오스 함량은 55%이상 이였으며, 발효 저해 작용을 하는 리그닌 및 회분함량은 65%이상 제거 되었다.3. 전처리물의 당화율 검정을 위해 celli CTEC II 효소 30FPU/g-cellulose를 사용하였으며 4품종의 당화율은 평균86%이었다.4. 수수-수단그래스 교잡종의 발효율 검정은 동시당화발효(SSF)방법으로 수행하였으며 발효균주로는 Saccharomysiscerevisiae CHY1011를 사용하였고, 결과적으로 GreenStar의 발효율이 92.4%로 가장 높았으며 에탄올 생산량은 6,206 L/ha임을 확인하였다.

농업유전자원센터 및 국외에서 수집한 단수수 유전자원 140품종을 대상으로 주요 형질변이를 탐색하여 우리나라 간척지 토양에 알맞는 품종을 선정하고 아울러 단수수 품종 육성에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 간척지 토양에서 단수수의 작물학적 생육특성은 간장 175 cm, 수장 26 cm, 절수 9개, 경태 11.6 mm, 생경중 12.1 톤/ha, 출수소요일수 96일이었다. 2. 바이오에탄올 생산에 크게 영향하는 당도 범위는 5.7~23.5 Brix였고, 평균 14.1 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고 당도 품종은 Sugar Drip Cane Seed(23.5 Brix), Indiana Amber(21.4 Brix), Dwarf Blackhull Kafir(21.7)이었으며, 고 당도 품종육성에 유망한 유전자원이었다. 3. 생경중의 범위는 20~50 톤/ha이었고, 평균 12.1 톤/ha이었으며, 생경중 30톤/ha 이상으로 높은 품종은 Honey (50.3 톤/ha), IS8012(36.6 톤/ha), Dwarf Blackhull Kafir(35.3 톤/ha) 등 이었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 수장, 절수, 경태, 생경중, 출수소요일수 간에, 절수와 경태, 생경중 간에 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다. 5. 생경중은 간장, 절수, 경태, 출수소요일수와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.

1. 각 시험구에서 재배 2년째 시기별 에너지작물의 초장을 조사한 결과, 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에서의 에너지작물 중 거대 1호의 생육이 가장 우수하였으며 원지반토에서는 생육이 미비하였다. 2. 원지반토의 거대 1호 초장은 재배 1년차 97 cm에서 2년차 229 cm로 141% 증가하여 성장폭이 하수슬러지 고화물을 처리한 두 시험구의 거대 1호에 비해 우수하였다. 3. 각 시험구의 토양 pH는 하수슬러지 고화물을 처리한 후 2년이 경과하여도 일정하게 pH 7.2~8.4의 수준을 유지하고 있었다. 원지반토의 염농도는 하수슬러지 고화물을 처리한 두 시험구에 비해 월등히 높은 것으로 나타났으며 원지반토의 평균 염농도(0.27%)는 1년차의 염분 농도(0.31%)와 비교하여 조금 감소한 것으로 나타났다. 4. 원지반토의 평균 치환성 나트륨(Ex. Na) 함량은 8.99 cmol+kg1으로 하수슬러지 고화물 혼합구의 평균치(0.7 cmol+kg1)에 비해 약 12배 높았으며, 하수슬러지 고화물을 처리한 두 시험구에 비해 월등히 높았다. 5. 하수슬러지 고화물 처리 후 에너지작물 재배 1년차와 2년차 동일시기(5월, 11월)의 토양 유기물 함량은 1년차에 비해 2년차 증가하였음을 알 수 있었고, 특히 하수슬러지 고화물 복토구의 유기물 함량의 증가폭이 가장 우수하였다. 6. 간척지 토양에 하수슬러지 고화물 처리는 토양 무기양분의 공급, 염류의 상향이동 완충 효과, 작토층 및 근권확대로 인한 지하경의 정상적인 번식이 이루어져 원지반토에 비해 에너지작물 생육이 우수하여 하수슬러지 고화물처리는 토양복토재로써 간척지 토양의 화학성 및 물리성 개선에 효과적이었음이 확인되었다.

농업유전자원센터 및 국외에서 수집한 단수수 유전자원 140품종을 대상으로 주요 형질변이를 탐색하여 우리나라 간척지 토양에 알맞는 품종을 선정하고 아울러 단수수 품종육성에 필요한 기초 자료를 얻고자 본 연구를 수행하였다. 간척지 토양에서 단수수의 작물학적 생육특성은 간장 175 cm, 수장 26 cm, 절수 9개, 경태 11.6 mm, 생경중 12.1 톤/ha, 출수소요일수 96일이었다. 바이오에탄올 생산에 크게 영향하는 당도 범위는 5.7〜23.5 Brix였으며, 평균 14.1 Brix였다. 20 Brix를 초과하는 고 당도 품종은 Sugar Drip Cane Seed (23.5 Brix), Indiana Amber (21.4 Brix), Dwarf Blackhull Kafir (21.7)이었으며, 고 당도 품종육성에 유망한 유전자원 이었다. 단수수 생경중의 범위는 20〜50 톤/ha 이었고, 평균 12.1 톤/ha 이었으며, 생경중 30톤/ha 이상으로 높은 품종은 Honey (50.3 톤/ha), IS8012 (36.6 톤/ha), Dwarf Blackhull Kafir (35.3 톤/ha) 등 이었다. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 수장, 절수, 경태, 생경중, 출수소요일수 간에, 절수와 경태, 생경중 간에 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다. 생경중은 간장, 절수, 경태, 출수소요일수와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.

최근 정부의 미곡증산 억제정책으로 유휴 경작지가 급증하고 있으며 휴경논의 활용방안에 대한 관심이 증가하고 있는 추세다. 또한 2013년에 시행 예정된 “수송용 바이오연료 혼합의무 사용제(RFS)”에 필요한 바이오연료 수급을 위해 바이오에탄올 원료작물의 대량생산이 시급하다. 이에 휴경논을 이용하여 재배할 수 있는 비식량 작물 중에서 벼 수급정책에 유익하고, 논 형상 유지로 비상시 즉시 벼농사로 전환 가능한 일년생 작물이 주목 받고 있다. 본 연구는 일년생 섬유질계 작물인 수수/수단그래스 교잡종에 대한 품종 간 생육특성 및 수량을 조사함으로서 바이오에탄올 원료작물로 적합한 고수량성 품종을 선발하기 위하여 수행되었다. 공시재료는 수수/수단그래스 교잡종 11품종을 2010년 5월 상순에 50 × 20cm 간격으로 재식하여 2년간 재배하였으며 각 품종의 수량 및 생육특성을 파악하기 위하여 간장, 건물수량, 중륵색깔(BMR-Brown mid-rib) 및 내도복성 등을 조사하였다. 그 결과, 시험대상 11개 품종 중 중륵색깔이 갈색에서 백색까지 다양하여 갈색이 2품종 연갈색이 2품종, 백갈색이 5품종, 백색이 2품종으로 확인되었다. 간장은 Green star 등 2품종을 제외하고 1년차에 비해 2년차 시험에서 작아진 경향이었다. 또한 Green star와 SS504 등의 4품종은 내도복성이 강한 것으로 조사되었으며 그 중 Green star와 SS504는 2년간 평균 건물 수량이 4,000㎏/10a 이상으로 나타나 내도복성이 강한 품종이 건물수량도 많음을 알 수 있었다.

본 연구는 수도권 매립예정 간척지 중 대규모의 유휴지에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 특허 출원한 물억새의 일종인 거대억새1호, 간척지 자생 물억새 및 자생 갈대의 에너지 작물을 바이오에너지 생산 목적으로 쓰레기 매립 예정지에서 재배한 최초의 연구로서 매립예정 간척지의 적응성 및 활용가치가 높은 에너지 작물을 선정함과 동시에 간척지 토양의 하수슬러지 고화물 처리로 인한 에너지 작물의 생육 상태 모니터링 및 토양화학성의 변화를 조사하였다. 1. 각 시험구의 토양 pH범위는 6.7~8.3이었으며 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구는 원지반토보다 낮은 pH를 나타내었다. 원지반토의 염농도는 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에 비해 높은 치환성 나트륨 함량을 보이며 높은 염농도를 나타내었다. 2. 하수슬러지 고화물 처리구의 토양 유기물 함량은 재식 초기에는 원지반토에 비해 4배와 7배 높았고, 생육후기에도 2.9~5.6%로 원지반토의 0.75%에 비해 많았다. 3. 각 시험구의 에너지 작물 생육조사결과 거대억새1호가 다른 에너지 작물에 비해 간척지 토양에 하수슬러지 고화물을 투입한 시험구에 대한 적응력이 우수한 것으로 판단되었다. 4. 간척지에 하수슬러지 고화물의 투입으로 인하여 염해 완충능이 향상되는 등 토양이화학성이 개선되었으며, 에너지 작물의 생육이 원지반토에 비해 양호했던 점을 보아 매립예정 간척지의 토양 복토제로서 활용 가능성을 확인하였다. 5. 각 시험구의 에너지 작물 수확 후 마른줄기 수량을 조사한 결과 거대억새1호는 타 에너지 작물에 비해 가장 높은 바이오매스량을 나타내며, 거대억새1호는 바이오에너지 생산을 위한 최적의 에너지 작물임을 확인하였다.

대마의 육종 및 재종상의 큰 장애인 "자웅이주성"을 극복할 수 있는 "자성종자" 생산기술을 개발하기 위해 수행한 일련의 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전 생육기간 자연 단일조건에 재배한 개체들은 질산은을 처리하더라도 성전환 식물체 비율이 5%이고 웅화의 발생정도가 극히 적었으며 자화보다 24일 늦게 개화하여 수정이 되지 않았다. 2. 재배환경을 3엽기, 6엽기에 장일에서 단일조건으로 급격하게 변화시킨 자주는 웅화의 개화량은 적었지만 성전환 개체 비율이 각각 75%, 100%로 높고 자화와 개화기 차이가 각각 10일, 3일로 비슷한 시기에 개화하여 인공수정이 가능하였다. 3. 영양생장기로 판단되는 7월 2일과 7월 12일에 질산은과 단일을 동시에 처리한 개체들은 모두 성이 전환되어 성전환 액아 비율이 각각 63.2%, 61.9%로 높았고 무처리 자주와 동일한 시기에 개화하여 자연적인 풍매로 수정되었다. 또한 상위 제 1절에서 성전환 액아의 비율이 각각 80.5%, 77.0%로 가장 높아 풍매에 유리하도록 바람이 잘 통하는 식물체 상부에서 성전환 액아의 비율이 높았다. 4. 생식생장기로 판단되는 7월 22일에 처리한 개체들은 성전환 액아의 비율이 4.4%로 낮고 자화보다 16일 늦게 개화하여 수정되지 않았다. 5. 일반종자는 자주 비율이 49%로 성비가 1:1에 근접하기 때문에 종실수량이 96 kg/10a였으나 자성종자는 자주 비율이 100%로서 종실수량이 141 kg/10a로 일반 종자에 비해 47% 증수되었다.

형질전환 동물은 질병의 모델, 유전자 기능 및 조절에 관한 연구, 또는 독성물질을 탐색하는 연구 수단 등과 같은 기초 연구 분야뿐만 아니라 인체에 유용한 단백질의약품의 생산과 간, 신장 등 특정 장기의 공급원 등과 같은 임상적인 분야에서도 활용가치가 매우 크다. 이 중 형질전환 동물을 이용한 치료용 단백질의 생산은 비교적 낮은 생산 원가와, 분리와 정제의 용이성, 그리고 효율적인 대량 생산 체계의 확립 등의 장점을 가진다. 형질전환동물을 바이오의약품 생산수단으로 사용하고자 하는 발명에는 젖, 소변 또는 혈액을 통하여 백혈구증식인자, 조혈인자, 항체 등 고가의 생물의 약품을 배출시키는 소, 돼지, 흑염소 등이 등록되어 있다. 이 방법은 기존의 세포배양 방법보다 생산비용이 훨씬 저렴하고 부가가치도 높아 새로운 의약품 생산수단으로 주목받고 있다. 그러나 현재까지 방대한 시간과 비용이 투자되었음에도 불구하고 형질전환 가축을 이용한 바이오 의약품의 경제적인 성공사례는 매우 미미하며, 그 근본 원인은 대부분 포유류들의 긴 세대 간격, 천문학적인 비용과 많은 시간, 그리고 외래 단백질이 체내에서 과잉 발현됨으로 인해 발생하는 형질전환동물의 생리적인 부작용에 있다고 요약할 수 있다. 생체반응기로서 가금이 포유동물에 비해 갖는 장점은 첫째, 성성숙기간과 세대간격이 짧으며, 둘째, 포유류에 비해 번식능력이 대단히 높기 때문에(연간 300개 이상의 계란을 생산) 형질전환된 가금의 계통성립이 용이하고, 셋째, 비교적 적은 노력과 비용으로 많은 개체를 대상으로 하는 실험이 가능하다는데 있다. 또한 각 계란의 난백에는 총 3 g 정도의 단백질 성분이 있으며 단백질의 종류는 8가지 뿐이다. 따라서 형질전환 포유동물의 젖에 비하여 형질전환 닭의 계란에 함유된 재조합 단백질을 분리 및 정제하는 것이 훨씬 용이하다. 예를 들면, 현재 난백으로부터 특정 단백질을 분리하는 비용이 g당 10달러 정도로 추산되는데, 이는 세포배양액으로부터 특정 단백질을 분리하는 비용의 1%에 불과하다. 따라서 형질전환 닭의 생산은 기초적인 연구로서도 중요할 뿐만 아니라 계란을 이용한 치료용 단백질의 대량 생산에 있어서도 그 의미가 크다. 닭은 번식생리학적으로 포유동물과 매우 달라 기존의 포유동물 형질전환 방법을 동일하게 적용할 수는 없으며, 형태적, 발생학적 차이점을 고려하여 발전된 형질전환 닭의 생산방법에는 유전자를 전달받는 표적세포와 유전자전이 방법에 따라 다양한 방법이 이용되고 있다. 형질전환 닭의 생산을 위한 표적세포로는 stage X의 배반엽세포(갓 산란된 유정란의 배를 구성하는 세포), 원시생식세포(primordial germ cell), 닭의 난관에서 채집한 1세포기의 수정란 그리고 정자 등이 있다. 표적세포에 대한 유전자 전이 방법에는 물리화학적 DNA 전이 방법과 retrovirus (lentivirus) vector system을 이용한 방법으로 크게 나눌 수 있다. 각각의 방법은 외래 유전자의 전이 효율이나 다음 세대로의 전달 여부, 그리고 기술적인 용이성에서 조금씩의 차이를 나타내는데, 이 중 다음 세대로의 유전자 전달이 잘 이루어지고 기술적인 용이성이 높은 관계로 현재 가장 널리 사용되고 있는 방법은 배반엽세포 및 원시생식세포를 표적세포로 virus vector system을 이용하여 유전자를 전이하는 방법이다. 기존의 다른 유전자 전이 체계와 비교해 볼 때, 레트로바이러스를 이용한 유전자 전이는 기술적인 용이성과 효율적인 발현, 그리고 전달된 유전자의 유전적인 안정성 등의 장점을 나타낸다. 기존의 retrovirus vector에서는 주로 LTR이나 β-actin, CMV promoter 등과 같은 constitutive promoter를 이용한 외래 유전자의 발현은 개체 전체에 걸쳐 광범위하게 이루어지므로 형질전환 동물의 생리적인 부작용을 나타내는 경우가 많았다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 외래 유전자의 발현으로 인한 생리적인 부작용을 최소화하면서 또한 특정 조직에 국한하여 일어날 수 있도록 조직 특이적 발현 promoter와 유전자의 발현을 인위적으로 조절할 수 있는 promoter 등을 개발하기 위한 노력이 시급한 실정이다. 예를 들면, 닭의 난관에서 특이적으로 발현하는 ovalbumin promoter와 tetracycline inducible promoter 등이 그것이다. 또한, 필요한 경우에는 동물체에 도입된 외래 유전자의 발현을 최대화하기 위하여 WPRE (woodchuck hepatitis virus posttranscriptional regulatory element)와 같은 서열도 도입되어야 할 것이다. 본 연구자들은 retrovirus vector system을 이용하여 닭의 배반엽세포에 외래유전자를 전이하는 방법으로 형질전환 닭을 생산하는 연구를 진행하고 있으며, 선행된 연구 결과에 의하면 전이된 외부 유전자가 닭의 genome 상에 삽입되어 발현되는 것을 생산된 모든 병아리에서 확인할 수 있었다. 따라서 생체반응기로서 일반 포유류가축 대신 닭을 사용하는 것이 앞에서 언급한 시간적, 경제적 장점 외에 형질전환개체의 생산 측면에서의 성공 가능성이 훨씬 높다고 단언할 수 있다. 본 연구자는 외래 유전자의 발현율을 증가시키기 위하여 retrovirus vector에 WPRE 서열을 도입하였으며, 외래 유전자의 과잉 발현에 의한 개체의 생리적인 부작용을 최소화하기 위하여 외래 유전자의 발현에 대한 개시 및 종료가 조절 가능한 tetracycline inducible expression system을 도입하여 형질전환 닭을 생산하였다. 현재까지 형질전환 닭으로부터 발현을 시도한 재조합 단백질로는 단일클론항체, FSH, EPO, G-CSF 그리고 interferon 등이 있으며, 이들 단백질이 산란된 계란의 흰자에 분비되도록 하는 기술을 개발하여 실용화하려는 시도를 하고 있다. 그러나 현재까지 개발된 형질전환 닭의 생산에 있어서 매우 만족할 만한 성공적인 사례는 거의 전무한 실정이며, 이에 생체반응기로서의 형질전환 닭의 생산에 관한 연구가 적극적으로 진행되어야 할 것으로 생각된다.

지구온난화에 따른 기상변동이 잦아짐으로써 국지적인 벼의 냉해 피해가 우려되고 있다. 여름철 기온저하와 일조부족으로 인한 냉해는 벼 생육기 전반에 걸쳐 영향을 주지만, 특히 벼의 생식생장기인 감수분열기와 출수초기의 냉해는 불임을 유발하여 수량에 가장 큰 피해를 준다. 생식생장기 중 Microsprogenesis 해당하는 시점을 지엽의 엽이에서 -3～-5cm에 이삭이 올라 왔을 때 냉해처리를 하여 가장 불임율이 낮았던 오대벼와 소백벼, 가장 불임율이 높았던 샛별벼의 이삭을 채취하여 microarray방법으로 유전자 발현양상을 비교하였다. 공통적으로 2배 이상의 발현을 보인 유전자 중 오대벼(tolerant)에서 up-regulate되고 샛별벼(senstive)에서 down-regulate된 유전자는, 단당류 세포내 이동, 전자전달계, 탄수화물 대사과정과 생합성과정에 관련된 유전 자 발현이 많은 것으로 나타났다. 특히 UGPase는 웅성불임에 관여하는 효소로서 이와 관련한 UDP-glucose 4-epimerase활성이 유의한 차이를 보였다. 샛별벼에서는 증가되었으나 오대벼는 감소한 공통유전자는 산화 환원효소, 막기능 단백질들이 많았다. 이것으로 보아 생식생장기의 냉해스트레스에 강한 품종은 탄수화물 및 에너지 대사에 관여하는 효소와 전자전달계의 기능단백질과 세포간 물질이동에 관여하는 단백질이 증가 하는 것으로 보인다. 탄수화물은 화분과 약의 발달에 에너지를 공급할 뿐만 아니라 세포벽 생합성에 필수적인 구성요소인데, 이 시기의 냉해로 인해 탄수화물 대사과정이 down-regulate되는 품종에서 생식세포형성에 영향 을 미쳐 불임이 증가했을 것으로 보인다.

우리나라의 벼 냉해 피해는 통일벼를 주로 재배하던 1980년 전국 쌀 생산량의 25.6%가 감소하였다. 이후 냉해에 강한 자포니카 품종이 육성․보급되고 있어 전국적인 냉해 피해는 없었으나 최근 이상기후에 의한 기상 변동이 잦아짐으로 인해 국지적인 냉해 피해 우려는 높아지고 있는 실정이다. 특히 생식생장기의 냉해는 미소포자형성불량과 이삭추출을 지연시킴으로써 불임을 유발하고 쌀 수량을 감소시킨다. 장해형 냉해(생식 생장기의 냉해)를 검정하는 조사기준은 출수 전 15일부터 10일간, 17℃에서 냉해를 유발하여 검정한다고 되어 있지만 품종의 출수일을 미리 정확하게 예측하기가 어렵다. 또한 생식생장기는 유수형성기, 감수분열기, 출수 기 등으로 짧은 시간 동안 급격한 변화가 일어나는 예민한 시기로서 품종간 이삭추출속도와 균일도가 다른데 일괄적으로 출수 전 15일부터 냉해처리를 하여 장해형 냉해 민감도를 조사하는 데 부정확한 면이 있었다. 따라서 본 연구는 장해형 냉해에 가장 민감한 시기를 육안으로 구별하여 처리시기를 결정할 수 있는 조사기 준을 선정하고자 지엽의 엽이와 제2엽 사이의 이삭이 추출되는 구간(엽이간장)별로 임실율과의 관계를 조사 하였다. 수잉기에 지엽의 엽이 아래 이삭이 배어있는 구간별로 10일간 냉해 처리했을 때 임실율을 조사한 결과 -3 ～ -5㎝ 구간 처리가 품종간 냉해 반응이 뚜렷하게 나타났다. 본 결과를 품종선발은 물론, 장해형 냉해 생리기작연구에도 활용 할 수 있을 것이다.

억새는 우리나라 등 동아시아가 원산인 C4작물로서 연간 바이오매스 수량이 30톤/㏊ 이상으로 많아 유망한 에너 지작물이지만 대량증식기술이 개발되지 않아 재배면적 확대가 어렵다. 본 연구는 억새의 줄기삽목에 의한 대량 증식기술을 개발하기 위해 수행하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 삽수의 유형은 마디에 신선한 잎집이 남아 있는 것을 어린 삽수로, 잎집이 고사되었거나 소멸된 것을 성숙삽수로, 마디의 눈에서 새싹이 신장하였으나 새잎이 완전히 전개되지 않은 것을 신초신장 초기 삽수로, 마디의 눈에서 새싹이 신장하여 새잎 이 전개된 것을 신초신장 후기삽수로 구분하였다. 어린 삽수 및 성숙 삽수의 발근율은 각각 47%, 70%이었으나 신초신장 초기 및 후기 삽수는 각각 94%, 100%로 높았다. 억새 줄기 삽목시 발근율이 높고 묘 소질이 좋은 신초신장 삽수를 얻기 위해 줄기의 상단부를 절단하여 14일 후에 절단하지 않은 줄기와 신초신장 삽수 수를 비교한 결과 상단부를 절단하지 않은 줄기에서는 신초신장 삽수를 1개만 얻을 수 있었으나 절단한 줄기에서는 6개로 신초신장 삽수가 증가하였다. 억새 대량 증식을 위한 줄기 삽목방법의 다양한 억새 종에 대한 적용 가능 성을 구명하기 위해 일반 물억새(M. sacchariflorus), 3배체 억새(M. X. giganteous), 거대억새 1호(M. sacchariflorus)를 삽목하여 발근 및 지상부 생육양상을 비교한 결과 3배체 억새와 물억새 모두 발근율이 100% 인 점에서 거대억새 1호와 차이가 없었다. 따라서 억새 대량 증식을 위한 줄기 삽목방법은 거대억새 1호, 물억새 뿐만 아니라 바이오매스 수량은 많지만 종자번식이 불가능한 3배체 억새 증식에도 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

광범위한 지역의 재배면적과 생산량을 신속하고 경제적으로 모니터링 할 수 있는 광학(LANDSAT) 중해상도 위성 영상을 활용하여 벼 재배면적, 생육 및 수량을 모니터링 할 수 있는지를 검토하였다. 1. 식생지수와 수량과의 관계를 살펴보면, EVI를 제외한 모든 식생지수와 수량간에는 정의 상관관계를 보였으며, NDVISWIR이나 EVISWIR과는 유의성이 없었다. NDVI가 RVI보다 수량과의 상관도가 다소 높았으며, 수량과 가장 밀접한 식생지수는 NDVIR (r = 0.68)이었다 2. LANDSAT 단일시기 영상(2004년 7월 29일)을 활용하여 서산간척지 지역내 벼 수량을 모니터링한 결과 NDVIR 와 백미수량간에는 1차 직선관계(R2 = 0.46)가 성립하였으며, 필 지중에서 면적이 다소 적거나 주변에 반사특성에 영향하는 요인이 있는 지역을 제외하여 살펴본 결과 추정도가 다소 높아졌다(R2 = 0.66). 3. 논구역 벡터를 사용하여 논구역 정보를 추출하는 기존의 방법 대신 raster 기반의 논구역 masking을 제작하여 논 구역 정보를 추출하였는데 이 방법을 통해 쉽고 빠르게 논구역 정보를 추출할 수 있었다. 4. 연차별 지역적용가능성을 검토하기 위해 1994년 7월 26일 경기도내 7개 시군의 논구역 masking을 제작하여 NDVIred를 추출하고 NDVIR -수량관계식을 이용하여 수량을 추정한 결과 1:1 line에 근접하여 비교적 잘 일치되었다.

Isoflavone concentration(daidzein, glycitein, and genistein) of soybean(Taekwangkong and Sowonkong) were analyzed for studying the relationship between seed size and isoflavone concentration and seed coat color and isoflavone concentration. The isoflavone concentration was the greatest in daidzein then followed by genistein, however glycitein was the smallist of all. The isoflavone concentration was increased with the increasing of the ripening degree and seed size.

최근 맥류 파종기의 잦은 강우로 파종이 늦어지는 경우가 많은데 기존의 파종방법으로는 습한 포장에서의 파종이 쉽지 않아 만파의 유인 중 하나가 되고 있다. 이에 따라 과습 상태의 토양에서도 논에서 맥류의 파종이 가능한 새로운 파종 법의 개발이 필요하다. '99년에 벼 파종용으로 개발된 부분 경운 건답 직파기를 이용하여 논에서 맥류를 파종할 때의 생육 및 수량에 대해 2001~2003 년에 걸쳐 시험하였다. 가. 배수 후 1~3 일, 즉 토양수분이 각각 50% 이상, 40%, 27~30% 를 보이는 토양에서 휴립 광산파와 세조파의 경우는 정상적인 파종이 불가능하였으나 부분경운 파종기를 사용하여 파종한 경우 토양수분 40%(배수 후 2일)만 되어도 정상적인 작업이 이루어져 파종이 가능하였고 초기 생육도 양호하였다. 반면 세조파종법과 휴립광산파는 토양수분 40%에서 뿐만 아니라 토양수분이 27%로 낮아져도 작업기주변에 흙이 범벅이 되어 종자가 흙과 함께 쓸려가 제 위치에 종자가 놓이지 못하였다. 이로 인해 파종법사이의 보리 입모 차이가 확연하였다. 나, 토양수분 함량 30-40%(배수후 2일)에 파종된 부분 경운파종구의 생육을 세조파종구와 비교해 볼 때 부분경운 파종기 구의 입모수가 충분히 확보되었고 이로 인해 수수도 충분히 확보되어 같은 수분함량에서 파종된 휴립광산파와 세조파에 비해 높은 수량을 보였다. 벼를 위해 개발된 부분경운파종법은 토양 과습시 보리의 파종작업에 유리한 점이 많아 농가에 보급되어 벼, 보리 모두에 이용 가능할 것으로 판단되었다. 다. 부분경운파종기에 부착된 배토기의 배수로 폭이 14cm로 좁고 깊이도 일반배토기에 비해 얕아 배수로 역할을 제대로 하지 못하였으므로 파종 후 과습이 계속될 경우에는 추가적인 배수로 보완 또는 작성 작업이 필요하며 잡초도 일반 포장에 비해 많이 발생할 우려가 있음이 보고되고 있어 적기에 잡초방제를 해야 할 것이다

비닐피복을 이용, 보리, 밀 품종의 봄철 저온장해의 대규모 유도와 품종간 차이로 선발 가능성을 구명하고자 포장의 비닐 피복을 이용한 저온처리시험을 실시하였다. 저온에 대해 보리, 밀 모두 가장 민감한 생육시기는 수잉기였고 영화 분화기 > 화기발육기 순이었다. 같은 생육정도라도 맥종간 장해정도에 차이를 보였는데 보리, 밀 각각 고사이삭비율 28%, 59%, 고사개체비율 10%, 44%, 퇴화이삭비율 18%, 44%였다. 저온장해 저항성 품종은 없었으나 품종간 장해 정도는 차이를 보여 보리에서는 찰보리가, 밀에서는 그루밀, 조광밀 등이 안정적인 수량을 보였다. 저온스트레스는 수량구성요소중 주로 수수와 일수립수에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며 보리품종중 수원 259호와 강보리 수량이 수수와 밀접한 상관을 보였으나 일수립수와는 상관이 없었다. 밀은 대부분의 품종들이 세 시기 모두 수수와 밀접한 상관을 보였고 생육이 진전된 시기에는 일수립수와도 상관을 보였다. 저온장해에 대한 유전자형을 구분하기 위해 포장에서 비닐피복이라는 간단한 처리에 의해 저온저항성 품종이나 계통의 선발이 가능할 것으로 생각되나 시험기간의 2~4 월의 저온내습일수와 온도하강 정도에 변이가 있어 최소 2년 정도의 검정기간이 필요하다.

1. Sodium dodecyl sulfate-polyacryl amide gel electro-phoresis (SDS-PAGE)결과에서 찰성밀 계통인 수원 292호, 찰 2, SW97110, SW97134, SW97105, SW97113, SW97106 및 SW97116 등은 모두 60kDa 부근에서의 band가 결여되었다. 2. 본 시험에 사용된 찰성밀은 모본인 보통밀 품종에 비해 종실수량이 4~~20~% 낮고, 천립중과 용적중도 낮아 국내 적합형으로의 육종적 개량이 필요한 것으로 나타났다. 3. straight 분의 수율 분포가 보통밀의 경우 66.1(우리밀)~~72.5~% (금강밀), 찰성밀의 경우 61.8(수원 292호)~~47.1~% (SW97110)범위였고, 각 찰성/메성 그룹내 높은 품종과 낮은 품종간의 제분율 차이는 6.4~% 와 5.3~% 를 보였다. 찰성밀 계통과 이들의 모본 품종간의 제분율 차이 역시 1.5~% (SW97110 대 그루밀)에서 5.8~% (SW97134 대 금강밀)까지 큰 변이를 보였는데, 공통적으로 모본보다 찰성밀 계통에서 제분율이 낮았다. 밀가루 회분함량에 있어서도 찰성밀이 보통밀과 같거나 (금강밀 대 SW97134) 보통밀보다 0.13~% 까지 (우리밀 대 SW97105) 높아서 제분평점에서 찰밀이 보통밀보다 현저히 낮았다. 4. break roll와 reduction roll이 분획별 밀가루 수율에서 찰성밀 계통의 경우 보통밀 품종에 비해 Bl 분이 현저히 낮았으나 R2와 R3 밀가루는 월등히 높았다. Rl 분은 우리밀과 SW97105를 제외한 나머지 찰성 계통들에서 각각의 모본보다 일률적으로 낮았다. 밀가루 수율 감소와 직접적 연관이 있는 bran과 short의 비율에서는 전자의 경우 품종적 영향으로 찰성밀과 보통밀간의 변이가 뚜렷하지 않았으나 후자는 찰성밀이 보통밀 보다 월등히 높았다. 5. Rl 분의 수율이 찰성 계통의 경우 천립중과 용적중이 가장 낮은 수원 292호를 제외한다면 37.1~~38.6~% 로서 비교적 큰 차이가 없는 반면에 보통밀에서는 우리밀, 올그루밀, 그루밀 및 금강밀이 각각 33.9, 36.7, 39.8 및 40.7~% 로서 다양한 변이를 보임으로서 경~cdot연질, 대~cdot소립의 영향과 높은 상관관계 가능성을 암시해주었다. R1과 R2분에서는 찰성밀이 일률적으로 보통밀보다 높은 수율을 지님으로서 배유조직의 제분특성에서 찰성밀이 보통밀보다 분말화가 용이하지 않음을 나타내 주었다.

1. 밀가루 입자분포가 수적으로는 직경 0.496um 근처에서 가장 많은 입자가 분포하는 unimodal 곡선형태, 표면적으로 나타낼 경우에는 0.72~~0.79um , 17.2~~22.7um 및 101~~121um 의 직경에서 각각 peak를 갖는 trimodal 곡선형태를 보였다. 2.밀가루 입도분포에서 찰성 밀 계통들 모두가 모본품종보다 밀가루 입자직경이 크고 비표면적은 작게 나타남으로서 모본 품종보다 미분화가 잘 안됨을 나타내주었다. 용적기준으로 볼 때 모본의 경우 평균입자 직경이 97.8~~128.5um 범위로서 올그루밀<우리밀<금강밀<그루밀의 내림순위로 큰 직경을 보였고, 찰성밀 계통의 경우는 106.8~~128.5um 범위로서 수원 292호(우리밀)에서 13.6~% (금강밀)까지 변이가 큰 반면에 찰성 계통의 경우는 그 범위가 12.7~~13.6~% 로서 계통간 큰 차이 없이 높은 수치를 보였으나 침전가는 낮게 나타남으로서 찰성밀 계통의 단백질이 양적으로는 빵용밀에 버금갈 만큼 많을지라도 질적으로는 크게 못 미치는 것으로 나타났다. 4. 보통밀의 경우 peak 높이가 가수량에 상관없이 금강밀, 그루밀, 올그루밀 및 우리밀 순으로 높았다. 찰성 밀가루에서는 최대 반죽높이와 7분 후 반죽높이가 가수량이나 단백질 함량과 상관없이 보통밀보다 월등히 높고, 반죽 발달시간은 단축됨으로서 보통밀가루와는 다소 상이한 반죽특성을 보였다. 5. 최고점도시 온도가 찰성밀에서 79.4℃ (금강밀)~~81.1℃ (수원 292호와 SW97110) 범위를 나타냄으로서 보통밀의 95℃ 에 비해 현저히 낮은 온도를 보였다. 최저점도는 SW97105를 제외하고 찰성밀 계통이 각각의 모본보다 점도가 3.5~~10.7RVU 정도 낮았다. 6. Breakdown점도와 최종점도에서 찰성밀과 보통밀간 차이가 명확히 나타났는데, Breakdown점도의 경우는 찰성밀이 80.2 (수원 29그호)~~l16.2 RVU (SW97134) 범위로서 보통밀 46.5 (그루밀)~~63.5 RVU (우리밀)에 비해 높았으나, 최종점도의 경우는 찰성밀이 101.0 (SW97110)~~l16.9 RVU (SW97105) 범위로서 보통밀 148.0 (우리밀)~~171.8 RVU (올그루밀)보다 낮았다.

대기중의 CO2 농도 증가에 따른 벼의 생육단계별 생육 및 광합성 관련 반응을 관찰한 결과는 다음과 같았다. 1. 벼 유묘기에는 CO2 농도가 증가하고 처리기간이 길어질수록 일품벼, 추청벼, 화성벼 모두 초장, 경수, 엽면적이 증가하였고 처리 후 18일경에는 대비구에 비해 500ppm, 700ppm에서 건물중 35~~47~% 증가하는 경향이었다(3품종 평균). 2. 벼 유모기의 광합성율은 높은 CO2 >농도에서는 증가되었으나 처리기간이 길어져서 생육이 진전될수록 약간 감소하는 경향이었다. 3. 유수형성기 및 출수기에는 CO2 농도가 증가함에 따라 초장, 건물 중은 증가되었으나 SPAD값과 광합성속도, 기공전도도, 증산율 등은 처리기간이 길어질수록 감소하였다. 4. 출수 직전부터 55일간 처리한 벼의 수량은 대비구에 비해 500ppm, 700ppm 처리구에서 세 품종 모두 큰 차이가 없었다. 5. CO2 농도에 따른 광합성 속도 및 증산량은 농도가 높아지고 광합성속도가 빨라질수록 증산량은 낮아져 수분 이용 효율이 높은 것으로 나타났다.

The trace mineral, selenium (Se), is an essential nutrient of fundamental importance to human health. It is also very toxic and can cause Se poisoning (selenosis) in human and animals when its intake exceeds a suitable amount. Se functions within mammalian systems primarily in the form of solenoprotein. About 35 selenoproteins have been identified, though many have not yet been fully elucidated. Selenoproteins contain Se as selenocyseine (Sec) and perform variety of structural and enzymic roles; the enzymic roles are best-known as the antioxidants for hydrogen peroxides and lipid peroxides, and the catalysts for production of activity thyroid hormone. Glutathione peroxidases (~textrmGPX ) among the selenoproteins prevent the generation of free radicals and decrease the risk of oxidative damage to tissues, as does thioredoxin reductase (TR). TR also provides reducing power for several biochemical processes. Selenoproteins P and W are involved with oxidant defense in plasma and muscle, respectively, A selenoprotein is also required for sperm motility and may reduce the risk of miscarriage. Some epidemiological studies have revealed an inverse correlation between Se status and cardiovascular disease, and there is considerable evidence 1mm population com-parison data and animal studies that Se is anticarcinogenic. It is also suggested that Se should be needed for the proper functioning of the immune system, and appear to be a key nutrient in counteracting the development of virulence and inhibiting HIV progression to AIDS. As research continues, the role of selenium in the etiology of chronic diseases like appropriate medical nutrition therapy can be delivered and its effectiveness assessed. Se status in individuals is affected by diet and the availability of the Se. The Se content of plants is affected by the content and availability of the element in the soil in which they are grown, and so greatly varies from country to country, while the Se composition of meat reflects the feeding patterns of livestock. This paper provides an overview on Se as an essential trace mineral for human.