콩의 수량은 건물생산성에 비해 고온에 민감하게 반응하는 하는 형질로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 등숙기 고온이 종실의 발달, 품질특성 및 수분흡수특성에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과같다.1. 등숙온도가 높을수록 백립중은 감소되었는데, 황금콩은 선유콩에 비해 감소폭이 컸고, 등숙기 지속적인 고온은 종실비대를 억제시켜 소립종의 비율이 증가될 뿐만 아니라 종피율을 감소시키는 것으로 나타났다.2. 등숙온도가 높을수록 지방 함량 및 C/N율이 감소되고,단백질 및 총당 함량이 증가되었으나 당의 조성으로볼 때 단당류와 이당류는 증가되고 올리고당류는 오히려 감소되는 것으로 나타나 고온은 동화물질의 축적을억제시키는 것으로 판단되었다.3. 고온에서 등숙된 콩은 침지초기에 부피 및 무게의 증가가 비교적 빠르게 이루어졌으나 침지시간이 경과됨에 따라 대조구에 비해 부피 및 무게증가율이 모두 낮게 나타났고, 황금콩은 선유콩에 비해 침지에 따른 부피증가율 및 무게증가율이 상대적으로 낮았다.4. 콩의 백립중과 종피율은 침지에 따른 종실의 부피 및무게증가율뿐만 아니라 용출액의 TDS와 EC에 영향을 미치는 주요 형질로 판단되었고, 단백질 함량과C/N율은 TDS 및 EC와 유의한 상관을 보였으나, 당함량은 부피증가율과 무게증가율뿐만 아니라 TDS 및EC와 상관이 인정되지 않았다.5. 따라서 등숙온도가 높을수록 종실에 동화물질의 축적이 불완전하게 이루어져 침지에 따른 가용성 고형물의용출량이 많아지고, 결과적으로 TDS 및 EC가 높아지는 것으로 판단되었다.

찰옥수수, 단옥수수, 초당옥수수 등은 종실에 전분이 저장되는 과정에서 돌연변이가 발생하여 전분의 구성에 차이를 일으키며 이들의 유전자들 상호간에는 상위성이 존재한다. 배유의 저장전분에 관여하는 유전자 중에서 brittle1(bt1), brittle2(bt2), shrunken1(sh1), shrunken2(sh2), sugary1(su1), sugary2(su2), sugary enhancer(se)들은 전분 합성을 억제하고 amylose extender(ae), dull(du), floury(fl), opaque2(o2), waxy(wx)들은 배유 내에 전분의 구성 및 구조 등을 변경한다. 전분합성을 억제하는 유전자들은 전분의 구성을 변경하는 유전자에 상위성을 가지며 그들의 작용을 피복한다. 이들의 사실을 기초로 본 시험은 단옥수수(se) 유전자와 찰옥수수(wx) 유전자를 함께 가지는 자식계통을 만들어 육종 소재로 활용하고자 수행하였다. 2011년에 se 유전자를 가진 자식계통과 wx 유전자를 가진 자식계통을 상호 교배하여 F1 종자를 만들고 2012년 이들을 자식(selfing)시켰다. 멘델에 유전법칙에 따라 유전자형은 Se_Wx_:Sesewxwx:seseWx_:sesewxwx가 9:3:3:1로 분리되고 표현형 분리비는 이들 유전자 간의 상위성에 따라 일반옥수수, 단옥수수, 찰옥수수가 9:4:3으로 표현된다. 이들 분리1세대(S1) 종자를 White light transilluminator (LCF-900-470V, Ultra Violet Products)를 이용하여 찰옥수수의 표현형을 나타내는 종자를 골라 2013년 4월 중순에 파종하였다. 앞으로 이들을 자식(selfing)시켜 분리2세대 종자를 수확하고 단옥수수의 형질을 나타내는 것을 분리하면 이들은 찰옥수수(wx)와 단옥수수(se)의 유전자를 동시에 가지는 double mutant일 것으로 사료되며 분자마커 및 검정교배를 통해 유전자들을 확인할 수 있을 것으로 생각된다.

국내 적응 Quality Protein Maize (QPM) 옥수수 교잡종을 육성하려면 효율적인 선발 체계를 확립하는 것이 필요하다. 본 연구는 최근 국립식량과학원에서 육성중인 QPM1 등 4 교잡계 종실의 일반성분, 지방산 조성 및 아미노산 함량을 대비품종인 일반 옥수수 장다옥과 비교 검토하여 QPM 옥수수 신품종 육성을 위한 기초 연구 자료로 활용하고자 실시하였다. QPM 교잡계들의 단백질함량은 10.0〜11.40%로 장다옥의 8.1%보다 모두 많았다. QPM 교잡계들의 지방함량은 3.8〜4.0%이었으며 QPM1을 제외한 QPM 교잡계들은 장다옥과 차이가 없었다. QPM2 교잡계를 제외한 QPM 교잡계들의 회분함량은 장다옥보다 많았다. QPM 교잡계들과 장다옥 모두 linoleic acid의 조성비가 가장 높고 oleic acid, palmitic acid, stearic acid, linolenic acid의 순으로 지방산 조성비가 높은 것으로 나타났다. QPM 교잡계들의 포화지방산 함량은 17.2〜18.4%로 장다옥과 비슷하였다. QPM 교잡계들의 불포화지방산 함량은 81.6〜82.8%로 장다옥과 비슷하였다. QPM 교잡계들과 장다옥간 필수아미노산 중 isoleucine, valine, threonine, 황을 함유한 methionine, cystine 등의 함량 차이는 없었으나, lysine함량은 QPM 교잡계들이 장다옥(3.84g/100g)보다 4.05〜4.69g/100g로 많았으며 그중 QPM1 교잡계가 4.69g/100g으로 가장 많았다. QPM 교잡계들과 장다옥간 산성아미노산인 MMA(monoamino monocarboxylic acid), DMA(diamino monocarboxylic acid), 방향족 아미노산인 AAA(aromatic amino acid) 등의 함량 차이는 없었다. 본 연구에서 육성된 국내 적응 QPM1 교잡계는 옥수수의 경우 필수아미노산 중 가장 문제시 되고 있는 lysine 함량이 보통 옥수수보다 개선되어 식용 및 사료용 옥수수로 활용 가치가 높을 것으로 기대된다.

옥수수는 타식성 작물로 잡종강세 육종을 하기 위한 자식계통이 요구되며 육종효율을 높이기 위해서는 반드시 자식계통들의 특성 평가가 선행되어야 한다. 본 시험은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성한 단옥수수 자식계통들의 특성을 평가하여 육종효율을 높이고 유전체 연구의 자원으로 활용코자 수행하였다. 시험에 사용된 계통들은 국립식량과학원에서 육성한 KSE1 등 sugary enhancer(se) 유전자를 가진 단옥수수 자식계통 45점이며 4월 중순에 국립식량과학원 밭작물시험포장(수원)에서 재식거리 60×25㎝(6,600본/10a)로 파종하여 발아율, 식물체특성, 생육특성, 화분 및 종자생산 관련 특성 등을 조사하였다. 발아율은 KSE2가 31%로 가장 취약하였고 수광태세와 관련된 엽신과 줄기사이의 각도는 21~65°로 다양하게 분포하였으며 숙기와 관련된 출사일수는 47~67일로 다양하게 나타났다. 화분의 생산량과 관련된 웅성소수의 밀도는 3~7, 1차 지경수는 5~25개, 웅수의 길이는 19.1~40.7cm 범위였다. 종자생산량과 관련된 이삭의 길이는 7.8~16.2cm, 폭은 3.0~4.5cm, 이삭당 열수는 10~18열 범위였다.

국내 옥수수 안정생산 기반을 확립하기 위해 사료 품질이 우수하고 수량이 많은 신품종 ‘양안옥’을 육성하였다. 양안옥은 다수성 사료용 옥수수 품종 개발을 목표로 2012년에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 자식계통 KS164과 KS163을 교잡하여 육성한 다수성 단교잡종이다. 양안옥의 종피색은 황오렌지색이며 입질은 중간종이다. 2007～2008년까지 생산력검정시험을 거쳐, 2010년을 제외한 2009～2012년까지 4지역에서 지역적응시험을 실시하였다. 그 결과 우수성이 인정되어 2012 농작물 직무육성 신품종으로 결정되었고 양안옥으로 명명하였다. 양안옥의 출사일수는 대비품종인 광평옥보다 2일 빠르다. 간장은 광평옥과 비슷하나 착수고율은 광평옥보다 높고 도복은 광평옥과 비슷한 정도로 강하며 후기녹체성과 이삭비율도 광평옥과 비슷하다. 깨씨무늬병에는 중강의 저항성을 보이며, 그을음무늬병에는 강한 편이다. 검은줄오갈병, 이삭썩음병 및 조명나방에는 중 정도의 저항성을 보인다. 양안옥의 건물수량은 17.45톤/ha이며, TDN수량은 11.96톤/ha로 광평옥과 비슷한 수준이다. 양안옥의 종실수량은 8.32톤/ha로 장다옥과 비슷하다. 4:1(모본 : 부본) 재식비율로 동시 파종하여 채종 시험한 결과 종자친(모본)의 출사기와 화분친(부본)의 화분비산기간이 일치하였으며 채종수량은 1.79톤/ha이었다. 양안옥은 전국적으로 재배가 가능하다.

우리나라 사료곡물 자급률을 높이기 위한 방안은 다수성 종실 사료용 옥수수를 육성하고 다수확 재배기술을 개발하여 옥수수 생산량을 늘리는 것이다. 새로 개발된 옥수수 품종 신광옥은 다수성 사료용 옥수수 품종 개발을 목표로 2012년에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 자식계통 KS172과 KS173을 교잡하여 육성한 다수성 단교잡종이다. 신광옥의 종피색은 황오렌지색이며 입질은 중간종이다. 2008～2009년까지 생산력검정시험을 거쳐 2010～2012년까지 3지역에서 지역적응시험을 실시하였다. 그 결과 우수성이 인정되어 2012 농작물 직무육성 신품종으로 결정되었고 신광옥으로 명명하였다. 신광옥의 출사일수는 대비품종인 장다옥보다 3일 빠르다. 간장은 장다옥과 비슷하나 착수고율은 장다옥보다 낮고 도복은 장다옥과 비슷한 정도로 강하다. 100주당 이삭은 장다옥보다 17개 더 많고 이삭길이는 장다옥과 비슷하며, 100립중은 장다옥보다 무겁다. 깨씨무늬병 저항성은 중강이며, 그을음무늬병에는 강한 편이다. 검은줄오갈병, 이삭썩음병 및 조명나방 저항성은 중정도이다. 신광옥의 종실수량은 7.8톤/ha로 장다옥과 비슷하다. 4:1(모본 : 부본) 재식비율로 동시 파종하여 채종 시험한 결과 종자친(모본) 출사기와 화분친(부본) 화분비산기간이 일치하였으며 채종수량은 3.84톤/ha이었다. 신광옥은 전국적으로 재배가 가능하다.

콩 관련 제품을 생산하는 과정에서 발생되는 부산물은 가축의 사료 및 퇴비 등에 이용되고 있으나 일부는 폐기물로처리되어 추가 비용 및 각종 환경오염을 유발하는 등 사회적인 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 가공 부산물로 다량 발생되는 콩 배아를 활용하여 생리활성물질인 isoflavone과 soyasaponin을 동시에 분리하는 방법을개발하고자 실시하였다.1. 콩 배아 methanol 추출물을 preparative C18 column에 주입하고, 210 nm의 파장에서 0.5% 초산 용액 30%로부터100% acetonitrile까지 분당 15mL의 유속으로 53분간흘려주어 isoflavone과 soyasaponin 분획을 동시에 분리하였다.2. Preparative C18 column으로 분리된 isoflavone 및 soyasaponin분획은 동결건조시켜 isoflavone 분말 ISF-1과 soyasaponinSAP-1, SAP-2, SAP-3 및 SAP-4의 분말을 얻었다.3. Isoflavone 분획 ISF-1의 재분리는 젤투과 컬럼에서100% acetonitrile을 분당 5 mL가 되도록 흘려주면서254nm 파장에서 관찰하여 2종의 분획 ISF-1-1 및ISF-1-2을 분리하였다.4. 분리된 2종의 isoflavone 중 ISF-1-1은 그 조성이daidzin, glycitin 및 genistin 이고, ISF-1-2는 genistin 단일물질이 주성분인 것으로 나타났다.5. 분리된 4종의 soyasaponin 중 SP-1은 soyasaponin A계열인 Aa(MW: 1364), Ab(MW: 1436), Ac(MW: 1420),Ae(MW: 1202), Af(MW: 1274), SAP-2는 B계열인 Ba(MW: 958), Bb(MW: 942), Bc(MW: 912)와 E계열인Bd(MW: 956), Be(MW: 940), SAP-3는 B계열인 Ba,Bb, Bc, E계열인 Bd, Be와 DDMP계열인 βg(MW:1068), SAP-4는 B계열인 Ba, Bb, Bc, E계열인 Bd, Be와 DDMP계열인 βg, βa(MW: 1038)가 주성분임을 알 수 있었다.

본 연구는 자색 옥수수 부산물인 옥수수 줄기와 잎을 이용하여 염액을 추출하여 여러 가지 염색 조건에서 염색정도를 관찰하고 자색옥수수 부산물의 염료로서의 가능성을 타진하여 이용성 증진을 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다.1. 자색 옥수수 추출시 pH에 따른 흡광도의 변화가 없으므로 자색 옥수수 색소 함량을 측정하기 위하여 UV흡광도를 측정할 때 520∼560 nm를 이용하는 것이효율적일 것으로 생각된다.2. 자색 옥수수 잎 추출물로 염색한 silk와 cotton은 pH가높아질수록 직물의 밝기와 적색도가 낮아졌다. 줄기추출물의 경우에는 뚜렷한 경향을 나타내지는 않았지만 pH 값이 높아질수록 밝기와 적색도가 높아지는 경향을 나타내었다.3. 농도에 따른 직물의 염색 정도는 silk와 cotton 모두 농도가 높아질수록 밝기는 낮아지고 적색도는 증가하는경향을 나타내었다.4. Silk와 cotton은 일반적으로 염색시간이 길어질수록명도가 증가하고, 적색도는 감소하는 경향을 나타내었다.

‘대하 1호’는 대립 내재해 다수성 콩 신품종육성을 목표로, 내재해 다수성 ‘장엽콩’을 모본으로 대립 ‘화엄풋콩’을 부본으로 하여 교배한 것을 다시 다수성 ‘수원192호’를 모본으로 1997년도에 인공교배한 SS97214 조합으로 계통육성법으로 선발하였으며 계통명은 ‘밀양164호’이다. 꽃색은 백색이고 잎모양은 난형이며, 종자모양은 구형이고 종피색과 배꼽색은 황색이며 100립중은 25.4 g으로 ‘태광콩’에 비하여 2.5 g 정도 무거운 대립이다. ‘태광콩’보다 성숙기가 늦어 등숙기간이 2일이 길다. 도복에 강하며, 불마름병과 바이러스에 강하고, 내습성과 뿌리썩음병, 종실의 이병립율은 ‘태광콩’과 비슷하다. ‘태광콩’ 대비 수량성은 생산력검정시험에서 8 %, 지역적응시험에서는 5 % 증수하였으며, 전국 10개소 평균 종실수량은 ha당 2.62톤이다.

콩의 파종시기 및 생육온도를 달리하였을 때 생육반응, 수량성 및 isoflavone 함량과 지방산 조성에 미치는 영향을 검토하여 밭작물의 안정생산을 위한 재배기술개발에 활용하고자 수행된 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 5월파종구는 6월파종구에 비해 콩 식물체의 생육이 왕성하고 식물체의 수분함량이 개화후 약 40일까지 비교적 높은 상태가 유지되지만, 6월파종구는 개화 후 등숙이 빠르게 진행되면서 식물체의 수분함량이 개화후 30일부터 급격히 감소되었다. 2. 6월 파종구는 5월 파종구에 비해 100립중이 상대적으로 감소하였고, 생육온도가 높으면 100립중이 증대되었으나 control + 5℃ 에서는 오히려 감소되어 파종시기 및 생육온도별 등숙 반응이 달랐다. 3. Isoflavone 함량은 5월파종구의 평균이 1201.8ug/g 이었으나 6월파종구는 1479.8ug/g 으로 5월파종구 대비 약 278ug/g 함량이 높았다. 생육온도에 따라서는 5월파종구 Mc + 3℃ 및 Mc + 4℃ 처리구는 isoflavone 함량이 증가되었으나, Mc + 5℃ 의 isoflavone 함량은 오히려 낮았고, 6월파종구는 생육온도가 높을수록 isoflavone 함량이 감소하여 파종시기별 온도처리 효과가 달랐다. 4. 생육온도가 높을수록 oleic acid의 조성이 증가되고 linoleic 및 linolenic acid가 감소되었으나 palmitic 및 stearic acid의 조성도 생육온도가 높아질수록 증가되는 경향이었다. 5. 주경절수는 isoflavone 함량 및 불포화지방산 조성에 모두 관여하는 변수로 나타났는데, 주경절수와 isoflavone 함량과의 상관분석 결과 부의 상관관계(r = -0.661)가 있었고, 불포화지방산과는 정의 상관관계(r = 0.775)를 보여 주경절수가 증가되면 isoflavone 함량이 낮아지고 불포화지방산의 조성비율의 증가에 관여하는 형질로 판단되었다.

2007년 미국으로부터 한국으로 재도입된 한국 원산 재래종 콩 293점에 대한 종실 saponin의 함량의 변이를 평가한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Group A saponin의 함량은 평균 484.9 ugg1으로 149.8~1279.0 ugg1의 범위이었고, group B saponin의 함량은 평균 3670.0 ugg1으로 2160.1~7868.6 ug1의 범위이었으며, 총 saponin 함량은 평균 4154.9 ugg1으로 2502.8~8764.0ugg1의 범위이었다. 2. Gruop B saponin 함량과 총 saponin 함량이 높은 5점은 IT226841, IT226761, IT226844, IT226826 및 IT22 8534이었고, 이중에서 IT226841이 group B saponin 함량이 7868.5 ugg1, 총 saponin 함량이 8764.0 ugg1] 로서 가장 높았다. 3. Group A saponin 함량과 총 saponin 함량 간에(r=0.5119), 그리고 group A와 group B saponin 함량 간에(r=0.3708)는 정의 상관관계, group B와 총 saponin함량 간에(r=0.9876)는 높은 정의 상관관계이었다. 4. 수집지역에 따른 총 saponin 함량은 북한이 가장 높았고, 다음으로 경기도가 높았으며, 그 다음으로 충청북도, 강원도, 경상북도, 충청남도의 순으로 높았으며, 경상남도, 전라북도 및 전라남도가 낮은 경향이었다. 5. 종실크기에 따른 총 saponin 함량은 소립종이 중립종과 대립종보다 높았고, 중립종과 대립종 간에는 유의적인 차이가 없었다. 황색, 검정색, 녹색 및 갈색의 종피색에 따른 총 saponin 함량은 유의적인 차이가 없었다.

본 연구에서는 국내 콩 산업의 경쟁력 제고를 위해 국내 콩품종을 간편하고 신속하게 판별을 할 수 있는 기술을 개발하였다. 공우성(Co-dominant)인 STS 마커는 RCR기반으로 한 agarose gel에서 쉽게 확인이 가능한 장점이 있어 대량의 유전자원 분석 및 품종판별에 효율적으로 사용 가능하다. 본 연구에서 MF technique을 이용하여 우리나라 대표품종인 황금콩의 Genomic DNA library를 작성하고 이를 해독한 염기서열 정보로부터 STS-CAPS 마커를 개발하여 국내 콩 품종판별에 적용한 결과를 요약하면 다음과 같다.1. 선발된 총 1440개의 클론 중에서 700 bp 이상인 887개의 콜로니에 대해 염기서열 분석을 하였다. 분석된 클론의 염기서열 정보를 이용하여 총 143쌍의 STS primer를 제작하고, 황금콩에서 단일밴드로 증폭되는 101쌍의 primer를 1차 선발하였다.2. 선발된 101쌍의 primer를 국내 주요 14품종에 적용하여, PCR 증폭 후 AluI, HaeIII 등 7종의 제한효소를 처리, 2% agarose gel에서 전기영동 한 후 품종 간 다형성을 확인하였다. 14개 주요 보급 콩 품종에 대해서 다형성 분석을 통해 총 18쌍의 STS primer를 선발하였다. 3. 콩 품종판별을 위하여 선발한 18개 STS-CAPS 조합(51개 조합)의 총 대립인자 수는 147개였으며, 대립인자 수의 범위는 2-6개이었고, 평균 대립인자 수는 2.9 였다. 분석에 사용한 51개의 STS-CAPS조합의 PIC value는 0.02-0.74 의 범위였으며 평균 PIC value는0.40이었다. 4. 110개 한국 육성 품종을 대상으로 단계별(14단계)로 품종판별을 하였다. 110 개의 품종 중 동일한 패턴을 보인 4개의 품종(진품콩과 진품콩 2호 및 소원콩과 신강콩) 을 제외하고 106(96.4%) 품종이 판별되었다.

최근 지구온난화에 따라 평균기온이 상승하고 무상기간이 길어지고 재배기간도 길어지고 있다. 이상기상으로 재해가 심화되는 위기요인이 있으나 작물 재배기간이 연장되고, 이러한 기회요인을 적극 활용한 작부체계가 연구가 전무한 실정이다. 봄 재배 시 7월 하순~8월 상순의 홍수출하로 인한 가격폭락 문제의 해법을 제시하고 신선한 풋옥수수 공급 기간을 늘리기 위한 찰옥수수 2기작 작부체계를 확립하기 위해 생태형 및 파종시기별 수확적기를 구명에 관한 연구가 필요한 현실이다. 본 연구는 2009~2010년에 국립식량과학원 시험포장에서 찰옥수수의 조생종 품종 찰옥 1호와 만생종 품종 일미찰, 찰옥 4호를 재료로 하여 풋옥수수의 2기작 재배 실험을 수행한 것으로 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 2기작재배에 따른 출사일수는 후기작으로 갈수록 짧아지고, 출사에서 수확까지 소요되는 일수가 증가하였다. 4월 상순~하순에 파종할 경우 생태형에 관계없이 수확기는 출사 후 23~25일 정도 소요되었다. 조생종인 찰옥1호를 7월 상순~하순에 파종할 경우 수확기는 출사 후 28~31일 정도 소요되고, 중만생종인 일미찰은 7월 상순~중순에 파종할 경우 수확기가 출사 후 29~31 일, 7월 하순에 파종할 경우 약 39일 정도 소요되었다. 2. 파종에서 수확까지 적산온도는 약 1700℃~2100℃ 정도였고, 출사 후 수확까지의 최소 소요 적산온도는 약 600℃~680℃ 였다. 3. 이삭길이는 전기작보다 후기작에서 다소 길어지고 일미찰과 찰옥 4호는 증가하였는데, 찰옥 1호는 1기작재배에 비하여 2기작재배에서 감소하였다. 4. 상품 이삭수는 2기작재배가 1기작재배에 비하여 찰옥 1호는 약 101%였고, 일미찰과 찰옥 4호는 92% 및 99%로 감소하였다. 수확량은 2기작의 경우 전기작에 비해 약 74%~78%정도였다. 5. 찰옥수수 2기작 재배는 파종 후 수확까지의 생육기간은 전기작에 비해 짧았으나, 출사 후 수확기까지 소요되는 기간은 오히려 길어졌다.

옥수수 우량 교잡종 육성을 위한 자료로 활용하고자 국내 육성 옥수수 자식계통, F1 종실 및 F2 종실의 이화학적 특성과 지방산 및 아미노산 조성을 각각 분석 검토하였다. 1. F2 종실의 단백질 함량이 9.0%로 자식계통 11.4%와 F1 종실 10.9%에 비하여 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 지방 함량은 F2 종실이 자식계통과 F1 종실보다 높았다. 회분은 자식계통, F1 종실, F2 종실간 조성변이에 차이가 없었다. 2. 자식계통, F1 종실, F2 종실 모두 linoleic acid의 조성비가 가장 높고 oleic acid, palmitic acid, stearic acid, linolenic acid의 순으로 지방산 조성비가 높은 것으로 나타났다. F2 종실의 포화지방산의 함량은 17.6%로 F1 종실과는 비슷하였으나, 자식계통보다는 낮았다. F2 종실의 불포화지방산의 함량은 82.4%로 F1 종실과는 비슷하였으나, 자식계통보다는 높았다. 3. F2 종실의 leucine의 함량이 자식계통 및 F1 종실보다 낮았다. 반면 F2 종실의 valine, serine, threonine, cysteine, aspartic acid, lysine, arginine, histidine 등의 함량이 자식계통 및 F1 종실보다 높았다. Alanine 등 나머지 아미노산은 자식계통, F1 종실, F2 종실간 조성변이가 비슷한 경향이었다. 4. 산성아미노산인 MMA(monoamino monocarboxylic acid)가 자식계통, F1 종실, F2 종실에서 그 조성 비율이 가장 높았으며 산성 아미노산인 DMA(diamino monocarboxylic acid), 방향족 아미노산인 AAA(aromatic amino acid) 순으로 조성비가 높았다.

본 연구는 찰쌀보리와 M98의 종실에 함유된 아미노산 조성 및 단백질 profile의 특성 차이를 분석하여 M98의 고-Lysine 및 함몰배유 형질에 관련된 생화학적 정보를 얻고자 수행하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 찰쌀보리와 M98 종실의 총 16개 아미노산 조성을 분석한 결과, lysine을 비롯하여 총 6개 아미노산의 조성비가 M98에서 찰쌀보리에 비해 1.2~1.8배 높았다. Proline과 그것의 전구물질인 glutamic acid의 조성비는 M98에서 찰쌀보리에 비해 절반수준으로 낮았는데, glutamic acid를 전구물질로 하여 합성되는 arginine의 조성비는 M98에서 찰쌀보리보다 1.8배 높았다. 2. 찰쌀보리와 M98간의 종실 단백질을 이차원전기영동으로 분리한 결과, 총 70개 단백질 spot에서 발현양상의 차이가 확인되었다. 찰쌀보리에 비해 M98에서 발현양이 높은 단백질 spot은 44개였으며, 발현양이 낮은 단백질 spot은 18개였다. 나머지 8개 단백질 spot에서 7개의 발현은 찰쌀보리에서만 확인되었고, 1개의 발현은 M98에서만 확인되었다. 3. 찰쌀보리와 M98의 종실에서 발현양상 차이를 나타낸 총 53개의 단백질 spot을 선택하여 nESI-LC-MS/MS 방식으로 동정하였으며, 대부분의 단백질 spot은 종실의 다양한 생물학적 과정에 관여하는 단백질이었다. 특히, 28개 단백질 spot은 M98의 함몰배유 및 고-Lysine 형질과 연관된 단백질이었다. 4. 본 연구에서 밝혀진 M98 종실의 아미노산 조성 및 단백질 발현특성 정보는 향후 M98 유래 계통을 이용한 유전학적 검토 등을 통하여 고-Lysine 형질 연관 바이오마커 및 보리 신품종 개발에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

‘큰눈’은 다양한 전분 신소재를 육성할 목적으로 1991년 하계에 양질다수성 품종인 ‘일품벼’에 돌연변이처리(MNU)하여 중만생이며 배가 일반벼보다 큰 거대배아미인 ‘Ilpum MNU)36-2-GH1-2-10-1-2-3-2-1’ 계통을 선발하여 ‘수원492호’로 계통명을 부여하여, 2003년부터 2005년까지 3년간 지역적응시험 실시결과 그 우수성이 인정되어 2005년 12월 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록등재 품종으로 선정됨과 동시에 ‘큰눈’으로 명명하였다. ‘큰눈’의 중부평야지의 평균 출수기는 8월 17일로 ‘화성벼’보다 6일 느리고, 남부평야지 평균 출수기는 8월 15일로 ‘남평벼’보다 1일 빠른 중생종이다. ‘큰눈’의 간장은 86 cm이며, 이삭길이는 23 cm로 ‘화성벼’와 비슷하고, 포기당 이삭수는 ‘화성벼’보다 적으나, 수당립수는 많고, 등숙비율은 낮은 편이며, 현미 천립중은 가벼운 편이다. ‘큰눈’은 도열병 저항성은 약한 반응을 보였으며, 흰잎마름병 및 바이러스병과 벼멸구 및 애멸구 저항성은 없었다. ‘큰눈’은 내냉성검정에서 ‘화성벼’에 비해 출수지연일수가 다소 길고, 냉수구 임실율이 낮아서 내냉성은 약한 편이며, 도복특성검정에서 좌절중은 낮고, 도복지수는 높은 편이나 포장 도복은 강한 편이다. ‘큰눈’은 현미장폭비가 1.62인 중단원립이고, 투명도가 다소 불량하고 심복백이 많아 외관 품위가 떨어지고, 아밀로스와 단백질 함량은 각각 17.5, 5.9%로 ‘화성벼’보다 낮은 편이며, 단당류 및 올리고당 함량은 ‘화성벼’보다 1.4배, 발아현미의 GABA 함량은 발아 2일에서 ‘일품벼’보다 2.8배 많았다. ‘큰눈’의 쌀수량은 보통기재배에서 평균 쌀수량이 4.52 MT/ha로 ‘화성벼’ 대비 89% 수준이었다. ‘큰눈’의 재배적지는 중부평야 및 남부평야지이다.

1913년부터 2006년까지 국내에서 육성된 콩 106 품종의 종실 isoflavone 함량의 변이를 구명하였다. 총 isoflavone의 함량은 평균 1489.0 μg/g이었고, 527.9～3436.5 μg/g의 범위이었다. 구성성분의 함량은 daidzein은 평균 650.5 μg/g이었고, 153.0～1710.4 μg/g의 범위이었으며, glycitein은 평균 146.2 μg/g이었고, 32.2～308.2 μg/g의 범위이었다. genistein은 평균 692.3 μg/g이었고, 203.4～1502.4 μg/g의 범위이었다. 총 isoflavone 함량이 높은 품종은 백천(2553.9 μg/g), 보석콩(3436.5 μg/g), 대황콩(2709.2 μg/g), 대망콩2호(2595.0 μg/g), 장기콩(2769.9 μg/g), 풍원콩(2872.8 μg/g), 소진콩(2521.8 μg/g) 및 소록콩(2956.1 μg/g)이었으며, 국내 콩 품종 중에서 보석콩이 가장 높았다. 국내에서 육성된 콩 품종들의 isoflavone 함량은 육성연대, 용도, 종실크기 및 육성모지에 따라서 유의적인 차이가 인정되었다. 육성연도에 따른 총 isoflavone 함량은 2000년대에 육성된 품종이 가장 높았고, 다음으로 1980년대와 1990년대에 육성된 품종이 높았으며, 1980년 이전에 육성된 품종이 가장 낮았다. 용도에 따른 총 isoflavone 함량은 나물용 품종이 가장 높았고, 다음으로 장류용 품종이, 그 다음으로 밥밑용 품종이 높았으며, 풋콩 및 올콩용 품종이 가장 낮았다. 종실크기에 따른 총 isoflavone 함량은 소립종이 가장 높았고, 다음으로 중립종이 높았으며, 대립종이 가장 낮았다. 육성모지에 따른 총 isoflavone 함량은 익산이 가장 높았고, 다음으로 밀양이 높았으며, 수원이 가장 낮았다.

본 연구에서는 옥수수수염을 일반분쇄기와 저온초미분쇄기를 이용하여 얻은 5단계의 다른 입자 크기의 옥수수수염 분말을 각각의 입자 크기별 이화학적 특성을 검토하고 항산화활성을 평가하여 최적의 입자크기를 찾고 우수한 가공법을 확립하고자 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 건조된 옥수수수염을 일반적 분쇄 방법과 저온초미분쇄기를 이용하여 분쇄한 5단계의 입자크기는 각각 199.17um , 178.27um , 85.48um , 27.04um 및 20.97um 로 가장 큰 입자 크기와 가장 작은 입자 크기와는 약 10배 가량 입자크기의 차이가 있었다. 2. 입자크기별 옥수수수염 분말의 색차는 입자의 크기가 작아질수록 명도와 황색도의 수치가 커졌다. 3. 또한 입자크기별 옥수수 수염 분말을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 300배 확대하여 관찰한 결과 입자의 크기가 작아질수록 확대한 입자의 크기가 작은 것을 확인할 수 있었으며 입자의 모양은 다각형의 모양을 보였다. 4. 입자크기별 옥수수수염 분말의 조지방, 조섬유, 조회분, 조단백질 함량과 유리당 함량을 분석한 결과 조섬유 함량과 조단백질 함량은 입자크기가 작아질수록 그 수치가 줄어들었고, 조지방 함량과 조단백질 함량, 유리당 함량은 입자크기 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 5. 입자크기별 옥수수수염 분말의 총 페놀 함량과 DPPH 라디컬 소거능 모두 입자크기가 작아질수록 그 수치가 증가하였고 통계적으로도 유의적인 차이를 보였다. 6. 옥수수수염 분말의 입자크기에 따른 ascorbic acid equivalents는 입자크기간의 수치적으로는 차이가 있는 것으로 보였으나 통계적으로는 서로간의 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나 TEAC 실험과 FRAP 실험에서는 입자크기가 작아질수록 그 수치가 증가하였고 통계적으로도 유의적인 차이를 보였다. 7. 옥수수수염 분말의 입자크기, 색도, 이화학적 특성 및 항산화 활성간의 상관관계를 분석한 결과 서로 유의적 관계를 보였으며 특히 입자크기가 작아질수록 명도, 적색도, 황색도, 총 페놀 함량, ascorbic acid equivalents, TEAC에서 고도로 유의한 상관관계를 보였다.

유색보리를 맥주의 원료로 이용하기 위하여 맥아 및 양조 특성을 검정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 자색 겉보리, 자색 쌀보리 및 청색 쌀보리의 안토시아닌은 침맥 20시간 후 약 30%, 22% 및 80%가 잔존하였다. 2. 일반적인 제맥 조건으로 제조된 자색보리 맥아는 안토시아닌 성분이 거의 소실되었으나 청색보리는 58% 정도 잔존하였다. 3. 흑색보리는 일반적인 제맥 및 당화 조건에서 색소성분이 손실되지 않았으며, 맥즙의 색도는 종피색의 농담이 아니라 가용성 질소 함량이 많아짐에 따라 진해지는 경향을 나타내었다. 4. 자색과 청색보리 맥아로 제조된 맥주에는 안토시아닌 성분이 존재하지 않았으나, 호품보리 맥아로 만든 맥주보다 색도가 높았다.

미흑깨'는 2006년에 국립작물과학원 영남농업연구소에서 육성한 품종으로 내병성은 약하지만 다수성 품종인 '유성깨'에 내병성이 강하면서 다수성인 '수원131호'를 교배한 후대에 고품질 다수성인 '경북1호'를 1994년에 3원교잡하여 육성한 품종으로 표준품종에 비하여 수량성이 높고 총아미노산 함량이 많으면서 검정색 착색도가 진한 고품질 품종이다. 경장은 125 cm이고, 주당 삭수는 77개이다. 1,000립중은 2.57 g이고 기름함량은 표준품종보다 약 4