국제감자연구소(International Potato Center:CIP)는 국제농업 자문그룹 산하의 국제농업연구센터 중의 한 기관으로 종자은행을 운영하여 페루 원산인 감자와 고구마 및 마카, 야콘 등 안데스 뿌리작물을 중심으로 다양한 유전자원을 보존하고 있다. 1. 총 257종 16,762점의 유전자원을 보존하고 있는데(2010년 1월 기준), 감자가 148종 7,180점(42.8%), 고구마가 68종8,026점(47.9%)로 세계에서 가장 많이 보존하고 있고, 기타 안데스뿌리작물 9작물 41종, 1,556점(9.3%)을 보존하고 있다. 2. 감자의 경우 종자, 괴경(tuber), 조직배양(in-vitro) 및 식물표본의 형태로 보존한다. 3. 중기저장고(온도 4oC, 습도는 30~40%)는 종자를 10년간 보존하고, 장기저장은 -20oC에 30년 이상 저장을 목표로한다. 식물표본은 감자에 한해서 총 195종 25,000점을 보존하고 있다. 4. 종자의 경우는 3년마다 발아율을 조사하여 60%미만 발아율을 보이는 자원은 증식하게 되고 영양체는 조직배양이나 초저온으로 동결 보존한다. 5. 작물별로 년 300점 정도의 유전자원을 포장에 전개하여 농업적 형질과 식품적 기능성 형질에 대한 특성평가를 하고 분자생물학적 방법을 이용하여 중복성과 진위성 검정을 실시하고 있다 6. 유전자원정보화시스템(germplasm database)에 유전자원을 정보화하고 분양신청이 가능하도록 홈페이지에 공개한다. 7. 분양은 품종육성 등 연구목적의 경우 무상분양을 원칙으로 하며, 분양시 식량농업식물유전자원국제조약(International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture: ITPGRFA)의 다자체제에 따른 식물유전자원분양계약서(Standard Material Transfer Agreement:SMTA)를 작성하고 그 결과를 데이터베이스에 등록하여 공개한다. 2007년 기준으로 총 153개 국가에 103,061점을 분양하였다.

근적외선 분광 분석법을 이용하여 참깨의 지방함량의 신속측정 가능성에 대해서 연구하였다. 검량식의 기본 모형은 다중 회귀 모형으로 하였으며, 회귀 모형의 독립 변수의 선택은 step-wise법을 이용하였다. 1. 참깨의 121점 중 지방산 함량 분포는 palmitic acid(IT028899-7.2%, IT169359-10.0%), stearic acid(IT028897-4.5%, IT028910-7.0%), oleic acid(IT170020-32.2%, IT156371-46.5%), linoleic acid(IT156348-36.5, IT169926-49.6%), 그리고 linolenic acid(IT169316-0.2%, IT156367-0.6%)로 나타났다. 2. 지방함량을 예측하기 위해서 검량선 작성시 종래의 화학적 방법에 의한 분석치와 NIRS 분석치 와의 상관계수는 oleic acid(r2-0.834) and linoleic acid(r2-0.925)로 판단되어 linoleic acid의 이용은 가능할 것으로 판단되었다.

감국(Dendranthema indicum)의 환경조건에 따른 개화기의 초장, 개화소요일수, 카로티노이드 함량 및 peroxidase 활성을 고랭지(대관령, 표고 800m)와 평난 지(강릉, 표고 20m)의 노지와 온실에서 각각 비교하여 원예화 개발 가능성을 검토하였다. 환경조건에 따른 광 량은 고랭지 노지 > 평난지 노지 > 고랭지 온실 > 평난지 온실 순으로 감소하였다. 고랭지의 노지에서는 UV A와 UV B의 세기가 22.4, 3.02W·m-2로 평난지 노지의 19.9, 2.24W·m-2보다 각각 12.6, 34.8% 더 강했다. 감국의 초장은 평난지의 온실조건에서 가장 컸 으나 개화는 고랭지의 노지에서 가장 빨랐다. 감국 꽃 의 주요 색소인 카로티노이드는 고랭지의 온실에서 60.9OD·g-1으로 가장 많았다. 그러나 peroxidase 활성 은 평난지의 온실에서 자란 식물체에서 5.72unit·mg-1 protein 가장 높았다.

뉴기니아 봉선화(Impatiens hawkeri)는 광조건에 따라 생리적 반응이 매우 민감한 것으로 알려져 있다. 이러한 현상 때문에 신품종 보호 재배심사(DUS test)시 나타나는 여러 증상들이 유전적인 요인에 의한 것인지 혹은 생리적 증상인지를 판단하는데 어려움이 따른다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 뉴기니아 봉선화 'Fishlimp 149'를 비가림 하우스에 정식하고 광도조건에 따른 생육 및 화색발현을 구명하기 위하여 몇 가지 광도조건의 처리를 하였다. 실험결과 대조구 (1,010μmol·m-2·s-1)에 비해 차광 1(599μmol·m-2·s-1) 및 차광 2(88μmol·m-2·s-1) 처리구에서 초장, 초폭, 잎 크기 및 소화경 등이 현저히 증가되었다. 그러나 가장 광도가 낮은 차광 3(30μmol·m-2·s-1)에서는 오히려 이들이 대조구에 비해 감소되었다. 개화특성 조사에서는 차광 1처리가 화경, 상부 꽃잎폭, 측면 꽃잎폭, 하부 꽃잎길이 등에서 가장 좋은 결과를 보였다. 안토시아닌 함량의 경우 줄기, 잎 및 소화경에서는 차광에 의해 감소되었으나 소화경의 경우 차광 1처리에서 가장 높은 결과를 보였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 차광 1처리가 뉴기니아 봉선화의 생장특성을 조사하는데 가장 적절한 것으로 판단되며, 생육과정 중 나타나는 안토시아닌 축적은 유전적인 요인이 아닌 환경적인 요인에 의한 생리적인 현상인 것으로 생각된다.

오이의 생육과 과실의 품질에 미치는 재활용 폐암면, 피트모스, 밤나무 파쇄입자 및 이들의 혼합배지의 효과를 실험한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 플러그 트레이(72공)를 이용한 오이와 토마토 육묘용 배지 시험에서 재활용 폐암면과 밤나무 파쇄입자 단용배지 그리고 각각을 피트모스와 혼합한 6가지 처리(1:1, 1:2, 1:3, v/v), 총 8종류의 배지를 이용하였다. 그 결과 재활용 폐암면과 피트모스를 1:2(v/v)로 혼합한 구에서 오이와 토마토 모두에서 묘의 생육이 가장 좋았다. 공시한 배지의 화학적 특성을 분석한 결과 유기성 배지를 혼합한 구에서 양이온치환용량과 EC 등이 다소 높았다. 밤나무 파쇄입자 단용 및 혼합처리구에서는 오이와 토마토 묘의 생장이 심하게 억제되었는데, 특히 토마토묘의 억제효과가 컸다. 이상의 결과로 미루어 재활용 폐암면이 오이와 토마토의 육묘용 배지로 이용가능성이 매우 크다는 것을 알 수 있었다.

오이의 생육과 괴실의 품질에 미치는 폐암면, 몇가지 폐버섯 배지, 밤나무 파쇄입자, 질석, 펄라이트, 상용암면의 효과를 실험한 바 다음과 같은 결괴를 얻었다. 야마자키 조성 오이 배양액을 이용한 배지경에서 식물체 생육은 폐암면내피트모스 혼용구와 입상 UR 암면에서 좋았다. 그러나 오이 총수량은 폐팽이버섯 배지에서 가장 많았다. 다음으로 펄라이트, 폐애느타리버섯 배지, 폐암면+피트모스(1:2 v/v) 순서였는데 이들 세 처리 간에는 유의차가 없었다. 당도와 경도는 펄라이트와 질석구에서 높았으며 그 이외는 처리구 상호간에 큰 차이가 없었다. 비타민 C 함량은 배지구간에 일정한 경향이 없었다. 이상의 결과로 미루어 폐배지도 오이의 수경재배 배지로 이용 가능성이 매우 크다는 것을 알 수 있었다.

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.

본 연구는 이란 등 5개국에서 수집한 홍화자원을 대상으로 하여 천연항산화제로써 홍화종자의 항산화 활성을 평가하고, 세로토닌 유도체인N-(p-Coumaroyl) serotonin과N-feruloylserotonin의 함량을 측정하여 항산화 활성과의 상관관계를 조사하였다. 총폴리페놀함량은 28.25 ~ 90.53 ㎍ GAE/㎎ DE의 범위를 나타내었고, 색소화합물인 DPPH 라디칼과ABTS+을 이용한 유리라디칼소거능을 측정하는 DPPH assay와 ABTS assay 의 값은 18.76 ~ 93.98 및 48.91 ~ 163.73 ㎍ ASCE/㎎ DE의 범위를 나타내었다. 시료의 환원능을 측정하는 방법인 FRAP assay 과 RP assay는 3.80 ~ 132.29 및 26.32 ~ 80.08 ㎍ ASCE/㎎ DE의 범위로 나타내었다. UHPLC를 이용하여 CS와 FS를 분석한 결과, CS 함량은 2.56 ~ 64.99 ㎎/g DE이고, FS 함량값은 1.92 ~ 65.36 ㎎/g DE이었다. 5개국 중 이란 원산종은 다른 나라에 비해 세로토닌 유도체 함량과 항산화 활성의 평균값이 높게 측정되었다. 항산화 활성과 세로토닌 유도체 함량 간의 상관관계 분석 결과, CS는 TPC와 ABTS, DPPH와 높은 상관성을 보였고(r = 0.673, 0.727, 0.820), FS는 DPPH와 높은 상관성을 보였다(r = 0.740). RACI를 통하여 선발된 IT321214과 IT321215는 항산화 활성이 높은 자원으로 천연항 산화제 소재 탐색 및 개발에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

Background : The purpose of this study is to select potential genetic resources from safflower germplasm collected from India based on their oil compositions and agronomic characteristics. Methods and Results : The agronomic characteristics were measured during the growing period of the safflower. Total oil contents were recovered by Soxhlet extraction and the fatty acid compositions were analyzed by using gas chromatography. The mean of plant height, leaf length and leaf width were 100.19 ㎝, 20.49 ㎝, and 7.29 ㎝, respectively. The percentage of leaf margin with serration was 95%, and 2% of the total resources didn’t have spines on the involucral bract. K185681 had no spines on the involucral bract and the plant height was the smallest. 73% of the flower of safflower was yellow. 68% of safflower germplasm changed flower color from yellow to red. Total oil contents of 267 safflower accessions showed a significant variability among the entire domain of collections and ranged from 5.81 to 38.91%. Palmitic and stearic acid were ranged from 4.98 to 6.65%, and 1.82 to 2.73%, respectively. Oleic and linoleic acid showed a wide variation which ranged from 10.53 to 22.27%, and 69.46 to 81.26%, respectively. Linolenic acid was ranged from 0.06 to 0.13%. K185639 and K185639 had the highest total oil contents and linoleic acid, respectively. Cluster analysis based on oil composition and agronomic characteristics data divided the germplasm collections into three groups. Group Ⅲ having 114 accessions contained accessions with taller plant height than the other groups. Group Ⅱ having 68 accessions, the main color of flower was white but the other groups were yellow. Oleic acid showed a strong negative correlation (r = -0.9691**) with linoleic acid. Principal component analysis (PCA) based on the oil compositions and agronomic characteristics data revealed that the first two principal components (PC1 and PC2) together explained 36.28% total variation. Conclusion : These results showed that K185681, K185639 and K185639 could be useful to develop breeding and functional food.

Background : To select potential plant resources as natural antioxidants and functional materials, e valuation of N-(p-coumaroyl)serotonin (CS) and N-feruloylserotonin (FS) in 43 safflower accessions collected from South Asia was conducted. Method and Results : CS and FS were analyzed by using Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC). Total phenolic content (TPC) was determined by Folin-Ciocalteu method and antioxidant activities were estimated by 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazil (DPPH), 2,2'-azino-bis-3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) radical scavenging activities, ferric reducing antioxidant power (FRAP) and reducing power (RP). The mean CS content was 32.74 ㎎/g dried extract (DE) with a range from 3.44 to 83.30 ㎎/g DE, and the FS content ranged from 1.43 to 34.53 ㎎/g·DE with a mean of 12.69 ㎎/g DE. The mean of TPC of 43 safflower accessions was 55.22 ㎍ GAE/㎎·DE. The average values of antioxidant activities based on DPPH, ABTS, FRAP, and RP assay showed 48.77 ㎍ ASC eq/㎎ DE, 97.62 ㎍ ASC eq/㎎ DE, 70.22 ㎍ ASC eq/㎎ DE, and 50.01 ㎍ ASC eq/㎎ DE, respectively. The 43 safflower accessions were classified into two groups based on the complete linkage cluster analysis using their CS, FS, TPC, DPPH, ABTS, FRAP and RP. Group Ⅱ showed higher CS, FS and antioxidant activity than Group Ⅰ (p < 0.05). K185245 and K185247 were included in Group Ⅱ, K185245 had the highest CS and FS, and K185247 was the highest in TPC, DPPH, and ABTS. CS had significant positive correlation with FS (r = 0.849**). Significantly high correlation coefficients were recorded between TPC and antioxidant assays including DPPH, ABTS, and RP. The first two principal components had accounted for the 80.46 % of the total variance. Conclusion : These results showed that K185245 and K185247 could be used as a source of valuable natural antioxidant materials and could be useful to develop new functional materials.

Background : Carotenoids are pigments that are found in plants, fruits, bacteria, and fungi. β -carotene and canthaxanthin are orange pigments among thousands of carotenoids that possess potent antioxidant activity. The objective of this study was to determine β-carotene and cantaxanthin in 55 Kimchi cabbage germplasm using liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) method. Method and Results : 55 Kimchi cabbage accessions were sown in plug trays in the end of August, 2016. All the tissue samples were freeze-dried for 1 week and ground into fine powder and stored at -20℃ until analysis. Crude carotenoids from freeze-dried materials (100 mg) were extracted using 1 ㎖ of 100% (v/v) hexane in 10 minutes by using sonication bath followed by centrifugation. The average β-carotene contents was 1.43 ㎎·㎏-1 and ranged from 0.76 (IT 120045) to 2.25 ㎎·㎏-1 (IT 100378). The average canthaxanthin content in the entire domain of sample was 0.59 ㎎·㎏-1 with a range between 0.36 (IT 32746) and 1.08 ㎎․㎏-1 (IT 100386). Canthaxanthin content was significantly positively correlated with β-carotene (r = 0.65**) and leaf length (r = 0.63**). However, canthaxanthin was negatively correlated with cotyledon color (r = -0.41**). Principal component analysis results of the first two components (PC1 and PC2) explained 44.53% of the point variability. Conclusion : The resources with the highest β-carotene and canthaxanthin content are IT 100378, 100386, 100391, and 110828. This study could be useful to select a potential sources of health beneficial carotenoids (β-carotene and canthaxanthin) in Kimchi cabbage germplasm in nutraceutical formulations and for further applications as a breeding material and other research activities.

Background : Alpha-linolenic acid is a type of omega-3 fatty acid and has been reported to be found at a remarkably high content in seeds of perilla (Perilla frutescens). The purpose of this study was to investigate the fatty acid compositions in 45 perilla accessions collected from Russia and recommend the potential genetic resources related to their fatty acid compositions. Methods and Results : The 45 accessions of perilla seeds which were collected from Russia were used for the study. Perilla seed oil was recovered using hexane in a soxhlet extraction method. The fatty acid compositions were analyzed using gas chromatography. The total oil content was ranged between 28.39 and 46.89%. The compositions of palmitic, stearic, oleic, linoleic and linolenic acid ranged from 5.57 to 7.09%, 1.16 to 2.27%, 11.83 to 19.55%, 11.92 to 16.71%, and 59.19 to 67.28%, respectively. Cultivars 'Dayu', 'Daeyu' and 'Anyu' showed lower linolenic acid composition compared to the average value of linoleic acid in perilla germplasms collected from Russia. Cluster analysis based on the fatty acid composition of the 45 perilla accessions segregated into three groups. Group Ⅰ characterized as higher palmitic, stearic and oleic acid compositions compared to other groups. Group Ⅱ which contained 12 accessions had high total oil and linoleic acid composition. Group Ⅲ characterized as a higher linolenic acid composition compared to other groups (p < 0.001). Oleic acid showed a significant negative correlation (r = -0.825) with linolenic acid. Principal component analysis (PCA) revealed that the first two principal components together explained 74.4% total variation. Conclusion : Our results indicated that accessions IT235818, IT235820, IT226739 which exhibited high linolenic acid composition could be useful to develop new functional vegetable oil materials.

Background : Sclerotinia rot, caused by a fungus Sclerotinia sclerotiorum, is one of the serious and unpredictable yield losses in perilla (Perilla frutescens) leaf production in Korea. Screening disease resistant genetic resources is necessary to develop disease-resistant cultivars and conduct related research. Methods and Results : A Total of 150 perilla accessions, including 123 Korean landraces and 27 cultivars developed in Korea, were evaluated for resistance to Sclerotinia rot (Sclerotinia sclerotiorum) using detached leaf inoculation technique. Sclerotinia sclerotiorum isolate KACC40457 was inoculated at the seedling stage (five to six leaves). For detached leaf method, a mycelial plug was placed fungus-side down on the main leaf vain and incubated at 22 ± 1℃ on moistened paper towel in a plastic box. Three Korean landraces, including IT117036, IT117106, and IT117110, and cultivar IT229431 showed 100% of resistance ratio (no. of plants showed below 1 ㎝ of lesion size/total evaluated plants × 100). Seven accessions including five landraces, IT117080, IT117107, IT117048, 117042, 117029, and two cultivaers, IT276225 and IT213781, showed high level of resistance that is higher than 80% of resistance ratio Conclusion : 11 accessions which showed strong and moderate level of resistance to Sclerotinia rot could be possibly used by breeders, farmers, and researchers to produce new disease resistant cultivars and use them commercially. However, research related to the exploration of appropriate materials (accessions) for breeding cultivars with good quality, high functional components, high consumer acceptability, etc. should be continued, considering pathogenicity test was conducted in young stage.

Momordica charantia L. is a valuable food and medicinal plant of the gourd family (Cucurbitaceae) that is cultivated in tropical and subtropical regions of the world. Physicochemical properties of M. charantia based on cultivars, parts and growing stage were investigated. Crude protein contents of leaf were 27.5%, 26.9%, and 23.6% in native leaf (NL), cv. Erabu leaf (EL), and cv. Dragon leaf (DL), respectively. In particular, the crude protein content was the highest in leaves. The crude fat content was in the order of developmental stage 1 of cv. Erabu fruit (EF1) and developmental stage 1 of native fruit (NF1) with values of 4.0%, and 3.9%, respectively. There was also high amount of crude fiber in stem of all three cultivars. The crude ash content was in the order of cv. Erabu leaf, cv. Dragon leaf, and developmental stage 3 of native fruit (NF3) with values of 23.2%, 17.4%, and 13.6%, respectively. The major minerals found in M. charantia were K, Ca, and Mg. The potassium contents of developmental stage 3 of native fruit (NF3), developmental stage 3 of cv. Dragon fruit (DF3), cv. Dragon stem (DS), and developmental stage 2 of native fruit (NF2) were 498.37, 339.21, 314.30, and 307.34 ㎎ /100g, respectively, while the calcium contents were decreased of EL, DL, and NL with values of 513.45, 371.69, and 209.43 ㎎/100g, respectively. The calcium content was higher in leaves and stems than fruits. On the otherhand, the highest magnesium content was measured in EL (69.92 ㎎/100g). The highest contents of chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlorophyll were found in NL (442.9 ㎎/100g dw), EL (759.6 ㎎/100g dw), and EL (1164.9 ㎎/100g dw), respectively. The vitamin C contents from developmental stage 2 of cv. Erabu fruit (EF2), NF3, developmental stage 3 of cv. Erabu on fruit (EF3), and NF2 were found with values of 2849.9, 2330.5, 1985.1, and 1844.5 ㎎/㎏, respectively, and found to be higher in Korean cultivar and Erabu fruit than in Dragon. The charantin contents of leaf were higher than the fruit found to be 547.71, 506.04 and 395.62 ㎍/g dw in DL, EL and EF2, respectively. According to the results, mineral contents, total chlorophyll and charantin contents of M. charantia were higher in the leaves (EL and DL) than the fruits. And, vitamin C content was the highest in the fruit (EF2 and EF3). Therefore, much more research needs to be undertaken to use of the leaves as well as fruits. The data showed that M. charantia can be considered a good source of nutrient for application in food system.

토마토는 남아메리카 서부 고원지대가 원산지이며 전 세계에 널리 재배되고 있는 가지과 작물이다. 최근 토마토의 건강 증진 효과에 대한 연구와 소비의 다양성으로 인해 재배 및 생산량이 증가함과 동시에 다량으로 발생하는 부산물 활용 방안 수립에 대한 관심이 증가하였다. 따라서 토마토 42자원 잎 추출물의 항산화 활성과 flavone aglycones를 분석하여 기능성 소재의 활용 가능성을 보고자 하였다. 토마토 잎 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성 검정 결과, IT191046 (CHN, 130.9 ± 1.2 ug/ml)이 가장 높았고 IT207234 (BTN, 376.7 ± 14.1 ug/ml)가 가장 낮았으며 ABTS의 경우 IT189949 (IND, 1348.6 ± 36.4 ug/ml)이 가장 높았고 IT259255 (TWN, 3789.3 ± 84.4 ug/ml)가 가장 낮았다. 총 폴리페놀 함량은 IT207214 (NPL, 59.9 ± 0.0 mg GAE g-1)이 가장 높았고 IT203262 (RUS, 16.8 ± 0.3 mg GAE g-1)가 가장 낮았다. 토마토 잎 추출물의 총 flavone aglycones 함량을 분석한 결과, IT229711 (KOR, 78.9 ± 1.0 ug/mg)가 가장 높았다. myricetin, quercetin, naringenin, kaempferol, isorhamnetin 함량은 각각 0.08 ~ 0.28 ug/mg, 0.6 ~ 24.1 ug/mg, 1.4 ~ 53.1 ug/mg, 0.19 ~ 4.73 ug/mg, 0.06 ~ 0.42 ug/mg 이었으며 특히 isorhamnetin은 88% (37 자원)가 검출한계치 (0.05 ug/mg) 미만이었다. 토마토 잎 추출물의 항산화 활성과 flavone aglycones 함량의 상관관계를 분석한 결과, DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성은 높은 정의 상관을 보였으며, 이 두 활성 모두 myricetin과 정의 상관을 나타냈다. 또한 총 flavone aglycones 함량은 quercetin, naringenin, isorhamnetin과 높은 정의 상관을 보였다. 이 연구 결과를 토대로 토마토 잎의 기능성 소재로의 이용 가능성을 확인 할 수 있었고 토마토 부산물 활용을 위한 다양한 활용 방안 수립에 도움이 될 것으로 사료 된다.