인디카 벼는 일조시간이 짧은 열대지역에서 주로 재배하며, 자포니카 벼는 일조시간이 긴 한국, 일본, 및 중국(동북부 지역)을 포함하는 온대지역에서 재배한다. 최근 동남아 열대지역에서 자포니카 쌀에 대한 수요가 증가함에 따라 농촌진흥청은 필리핀 국제미작연구소(IRRI)와 공동으로 열대지역에 적응하는 다수성 온대 자포니카 벼 품종을 개발하고 있다. 일반적으로 자포니카 벼를 단일조건인 열대지역에 재배하면 이앙 후 바로 개화가 촉진되어 극조기 출수가 유도된다. 따라서 열대지역에 적응하는 자포니카 벼를 개발하기 위해서는 단일조건에서도 충분히 생장한 후 출수를 하는 특성이 우선적으로 필요하다. 본 연구는 국내 자포니카형 벼 품종인 ‘일품’과 미국에서 육성한 인디카형 벼인 ‘Zenith’를 교배한 F9 RIL 180 계통을 이용하여 필리핀의 단일조건하에서 재배하면서 출수기에 관련한 양적형질유전자좌(QTL) 분석을 수행한 바, 그 결과는 다음 과 같다. 1. 단일조건하에서 출수일수(파종~출수)에 관여하는 2종의 QTL(qHD6-SD와 qHD6-LD)을 탐색하였다. 2. 정밀지도제작 결과 qHD6-SD와 qHD6-LD은 모두 6번 염색체 Hd1 유전자를 포함하는 98 kb 영역에 존재하는 동일한 QTL인 것으로 나타났다 3. 시험계통을 필리핀 단일 조건에서 재배하였을 때 qHD6- SD 또는 qHD6-LD에서 Zenith allele형을 보유한 계통들은 일 품 allele형을 가진 계통들 보다 출수일수가 평균 8일 정도 길었다. 3. 시험계통을 한국의 장일 조건에서 재배하였을 때 qHD6- SD 또는 qHD6-LD에서 Zenith allele형을 보유한 계통들은 일품 allele형을 가진 계통들보다 출수일수가 평균 8일 정도 짧 았다. 4. 이러한 특성은 기존에 보고된 Hd1 유전자의 특성과 유사하여 qHD6-SD 및 qHD6-LD 은 Hd1 유전자일 가능성이 높은 것으로 나타났으며, 본 시험에서 사용한 Zenith는 nonfunctional Hd1 allele을 보유하는 것으로 추정되었다. 5. 이러한 결과를 통해 열대지역에 적응하는 자포니카 벼 육종연구에서 극조기 출수를 방지하고 충분한 출수일수를 확보하여 수량을 높이기 위해서는 인디카 벼가 주로 보유하고 있는 non-functional Hd1 allele을 반드시 도입해야 함을 재확인 하였다.
‘Cordillera 4’(Registration No. BPI-NSIC-2019-Rc 566)은 열대 산악지역에 적응하는 고품질 내냉성 자포니카 벼를 개발하기 위해 2019년 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음과 같다. 1. ‘Cordillera 4’는 열대 산악지역 적응 고품질 내냉성 자포니카 품종 육성을 목적으로 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 ‘97 건기에 필리핀 국제미작연구소에서 ‘Jinmibyeo’와 ‘SR18977-2-7-2-TB-1’ 을 교배한 후 계통육종법으로 육성된 품종이다. 2. 1998년 우기에 F1세대로 부터 얻은 종자를 이용하여 F4 세대까지 계통을 전개하는 과정에서 선발된 ‘IR73699-82-3’계통을 대상으로 2000~2001년 2년간 생산력 검정과 2007~2009 년, 2015~2016년에 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2019년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 필리핀 현지명칭인 ‘NSIC 2019 Rc 566’로 선정하고 ‘Cordillera 4’ 로 명명되었다. 3. ‘Cordillera 4’는 파종부터 수확까지 생육일수가 145일인 중생종으로, ‘PSB Rc 96’보다 간장은 크고, 수장은 작으나 포 기당 이삭수는 비슷하다. 현미천립중은 28.3 g으로 ‘PSB Rc 96’보다 무거운 중립종이다. 4. 병해충 반응은 도열병, 잎집무늬마름병, 흰잎마름병, 퉁그로바이러스에는 약하다. 벼멸구와 애멸구 등 충해 저항성은 없으나 이화명충의 일종인 white stemborer에는 ‘PSB Rc 96’과 비슷하게 강한 편이다. 5. ‘Cordillera 4’의 입형은 중립종이고 완전미 도정수율이 64%로 ‘PSB Rc 96’보다 높았으며, 필리핀 소비자 300명을 대상으로 쌀과 밥맛에 대하여 각각 선호도를 조사한 결과, ‘Cordillera 4’가 대비품종인 ‘PSB Rc 96’보다 쌀에서는 94.6%, 밥맛에서는 100%로 현저하게 높게 나타났다. 6. ‘Cordillera 4’의 쌀수량은 필리핀 지역적응시험을 2회로 나누어 추진한 결과, 첫번째에는 평균 2.5MT/ha로 대비품종 ‘PSB Rc 96’보다 30% 높았으며, 두번째에 시험한 결과 평균 3.6MT/ha로 2회 모두 표준품종인 ‘PSB Rc 96’ 보다 안정적으로 높은 수량을 나타냈다.
‘Japonica 7’(Registration No. BPI-NSIC-2019-Rc 584)은 열대지역에 적응하는 고품질 다수성 자포니카 벼를 개발 하기 위하여 2020년 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음 과 같다. 1. ‘Japonica 7’은 열대지역 적응 고품질 자포니카 다수성 품종 육성을 목적으로 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 2012년 건기에 필리핀 국제미작연구소에서 ‘Japonica 2’와 ‘IR11K233’를 교배한 후 계 통육종법으로 육성된 품종이다. 2. 2012년 우기에 F1세대로 부터 얻은 종자를 이용하여 F6 세대까지 계통을 전개하는 과정에서 선발된 ‘IR101055-52-2- 1-2-2’ 계통을 대상으로 2017~2018년 2년간 우기 및 건기 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2020 년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 장려품종으로 선정되고 ‘Japonica 7’으로 명명되었다. 3. ‘Japonica 7’은 파종부터 수확까지 생육일수가 111일인 조생종으로, 간장과 수장, 포기당 이삭수는 ‘MS 11’과 비슷하다. 등숙률은 89%로 ‘MS 11’보다는 낮은 편이나 ‘Japonica 1’ 보다는 높았다. 현미천립중은 23.3g으로 ‘MS 11’과 비슷한 중립중이다. 4. 병해충 반응은 도열병과 잎집무늬마름병 및 흰잎마름병 에는 중도저항성이나 퉁그로바이러스에는 약하다. 벼멸구와 애멸구에는 중도 또는 감수성이었으나 이화명충의 일종인 White stemborer에는 ‘MS 11’과 비슷하게 강한 편이다. 5. ‘Japonica 7’의 곡립은 중립종이고 완전미 도정수율이 58.8%로 ‘MS 11’보다 높았으며, 필리핀 소비자 선호도는 ‘Japonica 7’이 대비품종인 ‘MS 11’ 보다 쌀에서는 75.6%, 밥맛에서는 81.1%로 현저하게 높게 나타났다. 6. ‘Japonica 7’의 수량은 필리핀 지역적응시험 평균 3.03 MT/ha로 대비품종 ‘MS 11’보다 17% 높았으며 시험한 전지역에서 전반적으로 표준품종인 ‘MS 11’보다 전 지역에서 안정적으로 높은 수량을 나타냈다.
아열대 지역 적응 자포니카 중간모본 밀양375의 주요 농업 적 특성 및 품질관련 특성을 분석한 결과는 아래와 같다. 1. 아열대지역인 국제미작연구소에서 밀양375는 파종 후 85 일에 출수하였다. MS11보다 11일정도 늦었고, 아열대지역의 표준품종인 IR64호와 비슷하였다. 2. 주요 농업적 특성 및 수량성을 분석한 결과는 밀양375의 간장은 74.9 cm로 자포니카 품종인 MS11보다 약 5.2 cm 정도 큰 편이였고, 쌀수량은 346 kg/10 a로 MS11의 수량 262 kg/10 a보다 32% 증수되었고, IR64의 수량 337 kg /10 a와 비숫하였다. 3. 주요 품질관련 특성을 분석한 결과, 밀양375는 장폭비 1.78정도의 단원립이면서, 단백질 함량이 낮고, 아밀로스 함량 이 낮아 찰기가 양호하며, 밥의 윤기가 높은 계통이였다. 4. 주요 농업적 특성의 상관분석 결과 쌀수량과 출수기 (0.899). 수당립수(0.851), 간장 (0.832) 및 수장(0.685) 순으로 정의 상관관계를 나타내었고, 수수와 천립중은 부의 상관관계를 나타내었다. 5. phylogenetic tree를 분석한 결과는 밀양375는 국내 육성 자포니카 중만생종과 같은 그룹으로 분류되었으며, 아열대 지역 적응 자포니카 품종인 MS11과 다른 그룹으로 분류되었다. 따라서, 아열대 지역 자포니카 품종 육성을 위한 새로운 중간 모본으로 활용성이 높은 것으로 판단된다.
‘Japonica 6’(Registration No. BPI-NSIC-2017-Rc 484SR) 은 열대지역에 적응하는 고품질 다수성 자포니카 벼를 개발 하기 위하여 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음과 같다. 1. ‘Japonica 6’는 열대지역 적응 고품질 자포니카 다수성 품종 육성을 목적으로 2010년 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 인공교배와 계통 육종법으로 육성된 품종이다. 2. 인공교배와 계통육성은 국제미작연구소 온실과 육종포장 에서 실시하였고 열대기후에서 생육과 임실이 안정적인 IR94746-24-3-2-2-2을 선발하여 2015~2016년 2년간 우기 및 건기 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2017년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 장려품종으로 선정하였다. 2. ‘Japonica 6’은 파종부터 수확까지 생육일수가 121일인 중생종으로, 간장은 70 cm, 이삭길이는 21 cm, 주당 이삭수 16개였으며, 현미 천립중이 26.7 g으로 단원형 중대립이다. 3. ‘Japonica 6’의 병해충 반응은 도열병과 잎집무늬마름병에서 중도 저항성을 보였으나, 흰잎마름병, 퉁그루바이러스, 멸구류에는 저항성이 없다. 4. ‘Japonica 6’의 도정특성 중 도정률은 73.0%로 대비품종인 ‘MS11’보다 높았고 완전미도정수율은 64.2%로 ‘MS11’보다 유의하게 개선되었다. 5. ‘Japonica 6’의 쌀수량은 필리핀 5개 지역에서 지역적응 시험 결과 평균 3.59 MT/ha으로 대비품종 ‘MS11’보다 43% 높았다.
본 연구에서는 미강을 다양한 가공식품소재로 활용하기 위해 추출용매와 북경, 한아름 및 자스민 3품종에 따른 미강추출물의 품질특성 및 항산화 활성을 확인하였다. 미강 3종 분말의 이화학적 특성에서 수분함량은 8.19-9.00%로 모두 유사하게 나타났으며, 색도 또한 L 값(50.06-55.18), a 값(2.35-2.97) 및 b 값(11.65-13.88)이 미강 품종에 따른 차이는 크게 나타나지 않았다. 미강 추출물의 수율은 4.67-9.60%로 나타났으며, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 총 단백질 함량은 각각 2.08-6.75 g/100 g, 4.08-5.18 g/100 g 및 12.57-18.46 g/100 g으로 나타났으며, 모두 북경 추출물에서 높게 나타났으나, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 80% 에탄올 추출물에서, 총 단백질 함량은 열수 추출물에서 높게 나타났다. 항산화 활성을 확인하기 위해 진행한 DPPH, ABTS radical 소거활성, FRAP 활성 및 환원력은 0.5-5.0 mg/mL 농도로 진행하였으며, 모두 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 높게 나타난 북경, 한아름 및 자스민 추출물 순으로 높은 항산화 활성을 나타내었다. 이러한 결과는 북경 80% 에탄올 추출물에 항산화 물질이 많이 함유되어 있는 것으로 판단되며, 미강을 이용한 기능성 소재 및 생리활성 자원으로서의 활용 가능성을 확인하였다.
In this study, the physicochemical properties of aromatic rice prepared using different milling recoveries and roasting procedures were investigated. As a result, we found that the L value of different milling recoveries of aromatic rice (BA-1, BA-2, BA-4, and BA-6) increased as the aromatic rice (BA-0) decreased, while the a and b values decreased as the different milling recoveries increased. The major contributors to the different milling recoveries of aromatic rice were total polyphenol (28.11-33.84 mg/100 g), amylose (24.97-31.06 mg/100 g), total starch (68.27-73.04%) content. In addition, three different roasting methods were applied; the aromatic rice was roasted at 250℃ for 0 min (BAR-0M), 15 min (BAR-15M), or 30 min (BAR-30M). As a result, the color in terms of the L value decreased, whereas the a and b values increased. Also, the total phenolic and flavonoid contents in BAR-30M (41.65 mg/100 g and 22.30 mg/100 g, respectively) were higher than those in BAR-0M (33.00 mg/100 g and 20.78 mg/100 g, respectively). Similarly, the amylose and total starch contents in BAR-30M (26.10 g/100 g and 81.81%, respectively) were higher than those in BAR-0M (22.10 g/100 g and 74.26%, respectively). Furthermore, the DPPH, superoxide radical scavenging activity, and ferric reducing antioxidant potential of BAR-0M at 5,000 μg/mL were found to be 67.78%, 52.90%, and 0.79 mM, respectively. Based on these results, we can conclude that in order to provide the best physicochemical characteristics of aromatic rice, it should be manufactured in the following conditions: 20% milling recovery of the aromatic rice and roasting at 250℃ for 30 min.
국내 태양광 시장은 정부의 주도하에 2006년 이후 연평균 50% 이상의 성장률을 보이며 급성장 하였다. 2006년에 22MW였던 태양광 시장은 2012년, 그보다 10배 이상인 279MW의 규모에 이르렀고 2013년에는 330MW가 설치되었다. 그 결과 2006년 36MW에 불과하였던 국내 태양광 누적 설치용량은 6년만인 2012년에 1GW를 돌파하였다. 기존 연구결과를 통해 유추한 결과 폐 태양광 모듈의 발생 시기는 태양광 모듈 수명이 2000년 이전의 생산제품은 10년, 2001년∼2010까지의 생산제품은 15년, 2011년 이후의 생산제품에 대해서는 20년이라고 가정할 때에 대략 2020년 정도가 될 것으로 추측된다. 생산과정에서 발생한 폐 모듈은 물론 기존에 설치된 모듈의 효율저하, 제조시의 불량 및 새로이 개발된 고효율(발전효율 18%이상)패널로의 교체로 모듈의 평균수명이 낮아져 매년 폐기되는 모듈의 양은 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다. 현재까지 처리된 폐 모듈의 양도 최소 5MW으로 추측되며, 2020년부터 처리해야 할 폐 모듈의 양은 백MW단위로, 많은 양의 폐기물이 배출될 것이라 본다. 아직까지 우리나라는 자원 재생에 대한 인식이 부족하여 여러 가지 문제에 당면해 있는 실정이다. 우리나라는 전국적인 회수 체계가 미흡하고 재활용 인식이 낮아 수거자체가 어려울 뿐만 아니라, 도시 광산은 서비스업으로 분류되어 있어 산업단지 내 공장설립이 제한되어 있고, 그 절차 또한 복잡하고 오랜 시간 기다려야하기 때문에 접근이 쉽지 않다. 이에 본 연구는 폐 PV모듈(Photovoltaic module)에서 추출한 저 철분 강화유리 분말을 이용한 콘크리트용 혼화재로서의 활용가능성 알아보고, 최근 환경문제로 대두되어 있는 산업폐기물의 건설 순환자원으로의 재활용방안을 제시하고자 함이 목적이다.
To fit the market demands for functional rice such as black and red color rice, ‘Sugary’a high free sugar content line was backcrossed to the black rice ‘Milyang152. The pedigree method was adapted in selection and generation advance. A high polyphenol content line, YR19646-3-2-1-1-2-2 showing red pericarp was selected and designed as ‘Milyang234’ followed by variety name ‘Geonganghongmi’ in 2010. Heading date of ‘Geonganghongmi’ was Aug. 19, medium-late maturing cultivar. ‘Geonganghongmi’ showed resistance to leaf blast and rice stripe virus while susceptible to major diseases and insects. The total polyphenol content of ‘Geonganghongmi’ was high as much as 24.2mg/g compare to that of 4.9mg/g of ‘Nampyeongbyeo’ and 17.2mg/g of a red pericarp rice ‘Jeogjinju’ at 70% ethanol extraction conditions. In local adaptability tests, yield of ‘Geonganghongmi’ was 4.5MT/ha about 86% of ‘Nampyeongbyeo’ and 102% of ‘Jeogjinju’, respectively. ‘Geonganghongmi’ is suitable for southern and middle plain area of Korea.
Jungmo1019 early maturing rice variety was developed by the rice breeding team of the Department of Southern Crop, NICS, RDA in 2011. This cultivar was derived from the cross Hwayeongbyeo//Hitomebore/Nampyeongbyeo made in 2005 and the production of doubled haploid rice plant from anther culture in F1 generation. Testing in the replicated yield trial in 2008, a promising line YR25312Acp62 was selected and it was designated as the Milyang246. The early traus plauting local adaptability test of Milyang246 was carried out at three location in 2011 and it was named as Jungmo1019 showing a high head rice ratio and early–maturity eco-type. Number of spikelet/panicle and 1,000 grain weight of brown rice was slightly lower than those of Jopyeongbyeo. This variety is resistant to bacterial blight, rice stripe virus disease but susceptible to major insect and pests. The milled rice yield of Jungmo1019 is 4.52MT per ha at the early transplanting of the local adaptability test. This line should serve as a useful source for improving head rice ratio at early transplanting cultivation in southern plain area.
The amylose contents of rice determine eating quality which is one of the major traits in rice breeding program. To identify the low-amylose gene of the japonica rice cultivar Baegjinju, genetic analysis was conducted using 200 F2 population derived from a cross between the japonica cultivars, Saeilmi and Baegjinju. Individual F2 plants were classified as wild type (translucent grain) and mutant type (dull grain) based on the grain appearance of brown rice. Two hundred F2 plants were segregated into 155 wild type plants and 45 mutant type plants, which fit the 3:1 ratio (x2 = 0.667, df = 1, p = 0.414) and this result indicated the low-amylose gene of Baegjinju is a single recessive gene which controls the amylose contents. Linkage analysis was conducted to localize the low-amylose gene of Baegjinju and fine mapped within an 800-kb interval between 17.5 to 18.8Mb on short arm of chromosome 10. Co-segregated SSR marker, RM25648 was developed and it could be useful for marker-assisted selection and determination of the genetic resource related with amylose contents in rice breeding.
Bakanae (foolish seedling) disease caused by Gibberella fujikuroi creates serious problems in the foremost rice growing countries. This study was conducted to identify new resistance genetic sources to Bakanae disease. Bioassay showed that 11 varieties including Gwangmyeongbyeo, Hawn, Wonseadaesoo, Erguailai etc. were resistant to bakanae disease among 254 rice germplasm. Mismatch ratio between phenotype on bakanae disease bioassay and allele type of RM9, a SSR marker closely linked the bakanae disease resistant QTL, qBK1, were 38.3%. These results suggest that RM9 might be used for selecting qBK1, but it cannot be used for wide range of rice germplasm. Resistant germplasm in this study might be have resistant genes different from qBK1. The eleven varieties resistant to selected in this study will be used to identify new resistant alleles or genes to improve bakanae disease resistance in rice.
저글루테린 및 저아밀로스 품종인 ‘건양2호’는 ‘중국173 호’와 ‘주남벼’를 각각 모본과 부본으로 인공교배 후 집단육 종법을 통하여 육성한 기능성 품종이다. ‘건양2호’의 출수기 는 영호남 및 중부평야지 보통기 보비재배에서 8월 10일로 ‘남평벼’보다 5일 빠른 중생종이다. 간장은 65 cm로 내도복 성이며, 불시출수와 수발아는 안되는 편이고 내냉성은 ‘남평 벼’와 비슷한 편이다. 잎도열병 밭못자리검정에서 중정도 저항성을 보였으며, 줄무늬잎마름병과 흰잎마름병(K1, K2, K3) 에는 저항성이다. ‘건양2호’의 아밀로스함량은 11.5%로 메벼 와 찹쌀의 중간형태로 불투명한 저아밀로스 품종이며, 단백질 함량은 6.0%로 ‘남평벼’보다 약간 낮으며 소화성 전분인 글 루테린 비율이 63.1%로 ‘남평벼’의 73.8%보다 낮다. ‘건양2 호’의 쌀 수량성은 4.61 MT/ha로 ‘남평벼’보다 9% 감수되었 고, 적응지역은 영호남 및 중부 평야 1모작지이다(품종 등록 번호: 제5105호).
‘단미’는 국립식량과학원에서 1994년 당질미 유전자원인 ‘Sugary’를 모본으로 하고, 재배 안정성이 높은 ‘섬진벼’를 부본으로 인공교배하여 육성한 품종으로 현미의 유리당 함량 이 높으며 중부 및 영호남 내륙 평야 1모작지에 적응하는 중 만생 기능성 품종이다. ‘단미’의 간장은 86 cm로 ‘남평벼’보 다 12 cm 정도 큰 편이며, 이삭당 착립수가 적고 등숙비율 및 현미천립중은 각각 11.3% 및 16.1 g으로 매우 낮은 편이다. ‘단미’는 좌절중이 적고 3절 간장은 큰 편으로서 도복지수가 높으나 천립중이 가벼워 도복은 발생하지 않았으며 수발아는 약한 편이다. 내병충검정에서 도열병 및 흰잎마름병과 줄무늬 잎마름병, 오갈병 및 검은줄오갈병 등 바이러스 및 벼멸구와 애멸구 등 병해충에 대한 저항성은 없다. ‘단미’의 현미 유리당 함량은 Fructose, Glucose, Sucrose, Maltose, 및 Raffinose 가 각각 1.16, 7.87, 9.69, 0.52, 및 2.13%로 ‘남평벼’의 총 유 리당 함량 3.33%에 비해 6.5배 정도 높은 21.73%의 총 유리 당 함량을 보였다. 수량성은 2006년부터 2008년 3개년간 실 시한 지역적응시험 보통기 보비재배 6개소에서 현미 수량은 2.7 MT/ha로서 일반 메벼인 ‘남평벼’ 대비 약 52% 수준을 보였다(품종 등록번호: 01-0001-2010-6).