본 연구에서는 국내에서 개발된 국내에서 개발된 10개의 양송이 품종을 CAPS 마커를 이용하여 구분하였다. An 등 (2021)이 개발한 CAPS 마커 AB-gCAPs-017, AB-gCAPs- 047, AB-gCAPs-055, AB-gCAPs-071을 이용하여 새아, 새도, 새한, 새연, 새정, 도담, 설강, 다향, 호감, 하담을 구분 할 수 있었다. 본 연구의 결과는 국내 개발 양송이 품종에 대하여 품종간의 구별성과 유전적 다양성을 부여하여 품종 보호에 대한 분자생물학적 근거를 마련하였다.

본 연구에서는 유럽 양송이 자원들을 SSR marker를 통 해 유전적 다양성과 집단 구조, 유전적 분화에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 유럽의 양송이 자원들은 유전적 거리기반의 4개의 그룹으로 나뉘었고 집단구조 분석을 통하여 2개의 subpopulation으로 이루어져 있었다. 본 연구에서 사용한 SSR 마커로 유럽의 양송이 자원들은 지리적 그리고 갓색으로 구분되지 않았다. 유전적 다양성은 유전적 거리기반의 그룹에서는 Group 4, 집단구조 분석을 통한 subpopulation에서는 Pop. 2의 다양성이 높았다. 그리고 양송이 자원들은 유전적 분화가 매우 낮았다. 본 연구의 결과는 차후 양송이의 육종 등에 이용 할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 한국에서 개발한 23개의 양송이 품종과 42개의 도입품종의 유전적 다양성과 집단 구조를 SSR 마커를 이용하여 분석하였다. 양송이 품종의 NA는 약 13, HO는 약 0.59, HE는 약 0.74, PIC값은 약 0.71 이었다. 양송이 품종은 군집분석에 의하여 3개의 Group으로 구분되 었고 다양한 국가의 품종으로 구성된 Group2의 다양성이 높았으며, 구조분석에 의하여 2개의 subpopulation으로 구분되었고, 품종의 수가 많은 Pop2의 다양성이 높았다. 한국의 양송이 품종들은 주로 Group 3에 분포하고, subpopulation 간 분포에는 큰 차이를 보이지 않았다. 본 연구의 결과는 양송이의 육종소재의 개발, 다양성 확보 등과 같은 품종의 개발과정에 이용될 수 있을 것이다.

1. 본 연구는 한국 재래종 강낭콩 209자원의 phytochemical 및 항산화활성을 평가하였다. 2. 항산화활성은 DPPH, ABTS, FRAP, SOD를 분석하였으며 phytochemical은 kaempferol, myricetin, quercetin, naringenin 함량을 각각 분석하였다. 3. 항산화활성은 강낭콩 자원 간 다양한 분포를 보였으며 DPPH의 경우 62.3~643.9 (IC50), ABTS의 경우 0.28~1.49 mgAAE/g, FRAP의 경우 0.41~5.44 mgAAE/g, SOD의 경우 50.4 ~ 299.8 (IC50)로 나타났다. 4. Relative antioxidant capacity index (RACI)로 강낭콩 자원의 항산화활성을 비교한 결과 IT104587이 가장 높은 항산화활성을 보였으며 IT189598이 가장 낮은 항산화활성을 보였다. 5. 분석된 Phytochemical 중에서 한국 재래종 강낭콩에서는 Kaempferol이 가장 높은 함량을 나타냈다. 6. PCA 분석 결과 209자원은 3개의 그룹으로 나뉘었으며 이중 그룹 III에 속한 46자원의 강낭콩이 낮은 항산화활성 및 phytochemical 함량을 보였다. 7. 본 연구 결과는 한국 재래종 강낭콩의 항산화활성 및 phytochemical 정보를 제공하며 이 정보는 강낭콩 품종 개발을 위한 기초 정보로 사용될 수 있을 것이다.

Sesame is queen of oil seed crops and widely cultivated in Asia and Africa. The aim of this study was to develop a mini sub core set representing the diverse germplasm of sesame and to assess the genetic diversity, population structure and phylogenetic relationship of the resulted sub core set to be used in whole genome resequencing platform. One hundred twelve accessions out of 277 accessions were selected by the PowerCore program. A total of 155 alleles were captured from the 158 alleles detected in the primary core population, and rare alleles and specific alleles were also maintained in the sub core set accessions representing almost 100% of the primary core population. Among the sub core set accessions, four sub populations were observed with some admixture accessions. Although the genetic diversity of Pop-1 which includes most accessions from Korea is relatively lower than that of other three sub populations, it can maintain maximum number of accessions in the sub core set with the same percentage as in the primary core set probably because of the specific features of these accessions. Based on this framework of genetically defined populations, the effective use and conservation management of Sesamum indicum for crop improvement might be possible.

토마토 부산물의 활용 가능성을 확인하고자 토마토 50 자원의 잎 추출물로 항산화 및 항염증 활성을 검정하였다. DPPH라디칼 소거 활성이 높았던 자원은 IT191046 (130.9 ug/ml),IT189949 (136.8 ug/ml), IT033117 (138.8 ug/ml), IT191047(148.9 ug/ml), IT033130 (152.5 ug/ml)이었으며, ABTS 라디칼 소거 활성이 높았던 자원은 IT189949 (1348.6 ug/ml),IT033117 (1404.9 ug/ml), IT191046 (1516.8 ug/ml)이었고 총폴리페놀 함량은 IT207214 (59.9 mg GAE/g DW)가 가장 높은 함량을 보였다. Nitric oxide (NO) 생성 저해 활성이 높았던 자원은 IT189945 (24.8 ug/ml), IT173906 (26.5 ug/ml),IT033117 (27.1 ug/ml), IT191046 (27.4 ug/ml)이었다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성이 높은 정의 상관관계(r = 0.677**)를 보였고 다음으로 총 폴리페놀 함량과 NO 생성 저해 활성이 높은 상관관계(r = −0.406**)를 나타냈다. 토마토 잎 추출물의 생리 활성 및 기능성 성분 분석 결과를 자원별로 군집 분석한 결과, Cluster I (n = 17), II (n = 4), III (n = 11), IV(n = 16)와 따로 분리된 두 자원(IT229651, IT211836)으로 분류되었다. 토마토 50 자원 중 IT033117과 IT191046은 DPPH,ABTS 라디칼 저해 활성 및 nitric oxide (NO) 생성 저해 활성이 높았으며 Cluster IV내에서 매우 가깝게 존재하였고,IT173906은 총 폴리페놀 함량과 nitric oxide (NO) 생성 저해활성이 높았으며 Cluster II에 존재하였다. 이 연구 결과를 토대로 토마토 잎의 기능성 소재로의 이용 가능성을 확인하였고토마토 부산물의 다양한 활용 방안 수립에 도움이 될 것으로사료 된다.

조지아는 지형학적으로 기후대가 아주 다양하게 분포함에 따라 생물다양성이 풍부한 국가이다. 조지아 종자 유전자원은 구 소련시절 러시아 바빌로프생물산업연구소에서 보존되어 오다 독립하면서 육종가들이 육종재료로 활용하기 위하여 개별로 냉장고에 보존하고 있다, 영양체 유전자원은 구 소련시절 수집 및 도입된 자원 중 과수자원은 배262 품종과 사과 147품종을 보존한 이후 1969년 사과 495품종과 배 200품종 등을 수집 보존하였고, 현재 조지아 농업대학에서 포도 유전자원은 지금까지 조지아 지역에 시험장, 농가 등에 산재되어 있던 약 2,664점을 1968년 이후 보존 관리하면서 육종 및 재배 등 연 구를 수행하고 있다. 조지아는 과수유전자원 뿐만 아니라 종자유전자원과 마늘, 감자 등 영양체유전자원도 풍부하다. 조지아는 밀, 보리, 옥수수, 해바라기, 감자 등을 많이 생산하고 있고, 강낭콩 등 두류작물 생산도 높은 편인데, 대부분 재배작물들이 조지아 재래종이다. 따라서 종자자원 등 1년생작물의 유전자원의 확보도 기후대가 다양한 이 나라에서 확보하는 것은 가치 있는 일이다. 또한 다양한 채소류 작물도 많은 량이 재배되고 있는데, 채소류 유전자원이 부족한 우리나라는 이 나라에서 재래종 자원을 확보하여 이용한다면 다양한 채소자원 육종연구에 활용할 수 있을 것이다.

딜에 관한 연구는 대부분이 항산화 물질 및 항암효과 등에 관한 연구가 수행되었으며, 유전적 다양성에 대한 연구는 수행되지 않고 있다. 작물의 유전적 다양성 분석은 자원의 보존, 관리 및 새로운 품종 개발 등에 활용될 수 있는 중요한 정보를제공한다. 본 연구는 Dill 유전자원에 대한 유전적 다양성 분석을 위한 마커 선발을 위해 수행하였다. 1. 유전적 다양성 평가를 위하여 Operon사의 OPA, OPB 그리고 OPC 3 set, 60개 RAPD 마커에 대해서 1차 선발 후, 재현성이 있는 마커를 최종 선발하였다. 선발된 RAPD 마커의 다형성 분석을 위하여 국립농업유전자원센터에서 보유중인 dill 자원 16점을 사용하였다. 2. PCR 산물의 크기가 200 bp에서 3,000 bp 사이에 있는band들을 분석한 결과, 마커 당 평균 7 ~ 14개의 단편들을 나타내었다. 총 band 수는 119개였으며, 그 중 109개가 다형성을보였다. 총 12개의 마커 중 7개의 마커는 모든 band가 다형성을 보였고, 나머지 5개 마커는 70%~ 91%가 다형성 band였다. 각각의 마커에 대한 Nei’s gene diversity(H) 지수는 0.13 ~ 0.28였으며, 평균은 0.214이다. Shannon’s information index(I) 지수는 0.23 ~ 0.44이며, 평균은 0.353이다. 3. UPGMA tree에서는 그루지아 원산 1점을 제외한 15점이 3개 군집으로 나누어졌다. 군집 I은 2점, 군집 II는 11점이 포함되었으며, 군집 III에서는 2점이 포함되었다. 본 실험으로 선발된 RAPD marker들은 dill 유전자원에 대한 유전적 다양성 분석에 활용될 수 있을 것이다.

The adzuki bean (Vigna angularis L.) is a red-grained legume that has a number of essential nutrients and is used in traditional dishes in Asia. Adzuki bean industrial by-products are also a potential low-cost source of some unique bioactive polyphenols. Hence, here, the authors aimed to perform a comparative study of the phytochemical profiles of the leaves and seeds of the adzuki bean and compare their antioxidant, α-glucosidase inhibition, and tyrosinase inhibition activity. The authors assessed antioxidant activity by DPPH, ABTS, FRAP, PR, TPC, and SOD assays, which showed wide variation, respectively. From the relative antioxidant capacity index results, 10 adzuki bean landraces were selected to compare for phytochemicals and bioactivity using leaf and seed extracts. Antioxidant, α-glucosidase inhibition, and tyrosinase inhibition activity in the leaf extracts were higher than in the seed extracts, and there were more flavonols and isoflavones in the leaf extracts than in the seed extracts. This study demonstrated that adzuki bean leaf extracts could be a new natural antioxidant or antidiabetic agent and a skin whitener and can also be used in industrial applications.

This study was conducted to investigate the antioxidant activity in the leaves and stems of 50 tomato accessions, in order to examine the possibility of using tomato by-products as a functional material. The extracts of the leaves (LE) and stems (SE) were analyzed for DPPH, ABTS, and total polyphenol content (TPC). Antioxidant activities and TPC differed significantly between the LE and SE of the 50 tomato accessions. TPC in LE and SE showed wide variation, ranging from 24.4 to 60.6 and 12.5 to 18.8 ㎎ GAE/g, respectively. The DPPH and ABTS antioxidant activities of LE ranged from 10.0 to 38.2% (scavenging effect) and 20.8 to 59.0 ㎎ ASC/g, respectively, while the DPPH and ABTS measurements of SE were 1.4 to 8.8% and 2.2 to 22.5 ㎎ ASC/g, respectively. As assessed by the relative antioxidant capacity index (RACI), IT033117 and IT203466 had the highest antioxidant activity in LE and SE, respectively. These results will expand the knowledge of antioxidant activity and provide information on tomato accessions valuable for the development of functional foods and food additives.

Chloroplast DNA sequences are a versatile tool for species identification and phylogenetic reconstruction of land plants. Different chloroplast loci have been utilized for phylogenetic classification of plant species. However, there is no evidence for a short sequence that can distinguish all plant species from each other. Molecular markers derived from the complete chloroplast genome can provide effective tools for species identification and phylogenetic resolution. Thus, the complete chloroplast genome sequence of Korean landrace “Subicho” pepper (Capsicum annuum var. annuum) has been determined here. The total length of the chloroplast genome is 156,878 bp, with 37.7% overall GC content. A pair of IRs (inverted repeats) of 25,801 bp was separated by a small single copy (SSC) region of 17,929 bp and a large single copy (LSC) region of 87,347 bp. The chloroplast genome harbors 132 known genes, including 87 protein-coding genes, 8 ribosomal RNA genes, and 37 tRNA genes. A total of seven of these genes are duplicated in the inverted repeat regions, nine genes and six tRNA genes contain one intron, while two genes and a ycf have two introns. Analysis revealed 144 simple sequence repeat (SSR) loci and 96 variants, mostly located in the non-coding regions. The types and abundances of repeat units in Capsicum species were relatively conserved and these loci will be useful for developing molecular markers.

Chloroplast (cp) genome sequences provide a valuable source for DNA barcoding. Molecular phylogenetic studies have concentrated on DNA sequencing of conserved gene loci. However, this approach is time consuming and more difficult to implement when gene organization differs among species. Here we report the complete re-sequencing of the cp genome of Capsicum pepper (Capsicum annuum var. glabriusculum) using the Illumina platform. The total length of the cp genome is 156,817 bp with a 37.7% overall GC content. A pair of inverted repeats (IRs) of 50,284 bp were separated by a small single copy (SSC; 18,948 bp) and a large single copy (LSC; 87,446 bp). The number of cp genes in C. annuum var. glabriusculum is the same as that in other Capsicum species. Variations in the lengths of LSC, SSC and IR regions were the main contributors to the size variation in the cp genome of this species. A total of 125 simple sequence repeat (SSR) and 48 insertions or deletions variants were found by sequence alignment of Capsicum cp genome. These findings provide a foundation for further investigation of cp genome evolution in Capsicum and other higher plants.

The chloroplast (cp) is an organelle with its own genome that encodes a number of cp-specific components. Resequencing technology via next-generation sequencing has recently been successfully applied to cp genome characterization. The field of cp characterization is rapidly growing due to its wide versatility and two complete chloroplast (cp) genome sequences of Capsicum species have been reported. We herein report the complete chloroplast genome sequence of Capsicum baccatum var. baccatum, a wild Capsicum species. The total length of the chloroplast genome is 157,145 bp with 37.7% overall GC content. One pair of inverted repeats, 25,910 bp in length, was separated by a small single-copy region (17,974 bp) and large single-copy region (87,351 bp). This region contains 86 protein-coding genes, 30 tRNA genes, and 4 rRNA genes. Eleven genes contain one or two introns. Pair-wise alignments of cp genome were performed for genome-wide comparison. Analysis revealed a total of 134 simple sequence repeat (SSR) motif and 282 insertions or deletions variants in the C. baccatum var. baccatum cp genome.

Among the diverse crops, rice (Oryza sativa L.) has been domesticated as a staple carbohydrate sources mainly in Asia region, and RDA Genebank at the National Agrobiodiversity Center (NAAS) has conserved about 37 thousand rice accessions accordingly. Seed dormancy, one of domesticated traits, prevents pre-harvest sprouting (PHS) which causes degradation of grain quality in cereal crop. In previous study, we surveyed the variation of seed germinability of diverse 200 rice germplasm and detected the three distinguished groups besides admixed types; the first group (G-1) revealed high germinability at harvesting time, and the second group (G-2) and third group (G-3) acquired high germnability subsequent to after-ripening and dormancy breaking process, respectively. To reduce environmental effects on detected variation of germinability, we selected representative 14 accessions which have similar heading date of each group and measured the degree of PHS using freshly harvested panicles. Variation of PHS showed similar tendency of germinability group; generally, high PHS for G-1, low PHS for G-2 and no PHS for G-3. To resolve genetic and physiological factors concerning on PHS and seed dormancy, we checked the change and variation of ABA known for critical regulator for seed dormancy, and high PHS accessions interestingly revealed high ABA content in 10 DAF. Based on these study, we plan to analyze genetic factors affecting the degree of seed germinability and PHS.

In order to assess the genetic diversity, phylogenetic relationships and population structure of Korean rice landraces, 76 accessions were estimated using agronomical traits and SSR markers. Among 11 agronomical traits, amylose content (AC) was the trait with the largest variance with values ranged from 4.9 to 28.39 %, while grain length (GL) was the lowest variance ranged from 4.4 to 5.9 cm. In the result of PCA, the first PC with Eigen value of 217.5 explained 60.3% of the total variance. Culm length (CL) was the variable with the largest positive loadings. Growth period (GP) was the positive variances, while AC was the negative variance. The second PC with Eigen value of 80.6 explained an additional 22.4% of the total variance. Growth period (GP) was variable with highest positive loading. Amylose content (AC) was variable with high positive, while CL was the negative variance. The 49 SSR markers produced a total of 473 alleles with an average of 9.6 alleles. The polymorphism information content (PIC) was in the range 0.11 to 0.93. The observed heterozygosity ranged from 0.12 to 0.39, with an average of 0.61. 76 rice accessions showed two subpoplations and three groups based on SSR markers. Group I and Gropu II appertained Pop-2 and Pop-1 subpopulation, respectively. They showed similar agronomical traits. Group III consisted 7 rice accessions predominantly appertained to Pop-1. These results provide insight into the characters of Korean rice landraces and help to improve our knowledge of rice breeding