The objective of this study was to investigate the distribution of functional compounds in perilla leaves of various genetic resources and their antioxidant activities. A comprehensive analysis of functional compounds was conducted for 90 genetic resources, focusing on total polyphenol content (TPC), total flavonoid content (TFC), individual phenolic content (IPC), and lutein. Their antioxidant activities were then analyzed based on their radical scavenging capacity using ABTS (2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl). The TPC content exhibited a range of 13.19 to 35.85 mg gallic acid equivalent/g, whereas the TFC content varied from 11.74 to 46.51 mg catechin equivalent/g. Total IPC was detected in a range of 6,310.98 to 40,491.82 μg/g. Lutein was detected at levels between 70.97 and 597.97 μg/g. ABTS and DPPH radical scavenging activities of perilla leaves ranged from 30.39 to 58.58 mg trolox equivalent (TE)/g and from 7.74 to 46.56 mg TE/g, respectively. Furthermore, correlation analysis demonstrated that rosmarinic acid, a phenolic acid, exhibited a significantly positive correlation with antioxidant activity. These findings suggest that various genetic resource of perilla leaves could effectively mediate antioxidant capacity. Results of this study provide valuable information for use of perilla leaves in Korea as functional food materials.

배추의 뿌리혹병 저항성 품종 개발 및 관련 연구에 활용할 수 있는 자원 탐색을 목적으로 세계채소센터(World Vegetable Center, 대만 소재)와 아시아 지역 5개국에서 도입한 120 유전자원을 대상으로 전라남도 해남군 배추 재배포장에서 발병한 뿌리혹병균(레이스 2)을 접종하여 저항성 반응을 조사함 1. 발병정도가 1 이하로 저항성 반응을 보인 자원은 IT100384와 IT305623로 2개이고, 발병정도가 1 초과 2 미만으로 중도 저항성 반응을 보인 자원은 IT100385, 100439, 135407로 3개임. 그 외 자원은 발병정도가 2 이상으로 감수성 반응을 보임 2. 저항성 반응을 보인 IT100384는 발병정도는 0.3으로 거의 증상을 보이지 않았으며, IT305623은 발병한 식물체가 발견되지 않아 가장 저항성이 높은 자원으로 나왔음 3. 뿌리혹병균에 대해 감수성 반응을 보인 자원들 중 발병 정도가 4.0으로 병 증상이 아주 심한 자원이 IT100349 등 23개이고, 발병정도가 3.0에서 4.0 미만인 자원이 84개로 가장 많았고, 2.0에서 3.0 미만인 자원은 8개임 4. 본 연구결과 배추 뿌리혹병 발병정도가 낮아 저항성 및 중도 저항성 자원으로 예측되는 5개 자원에 대해서, 병 검정이 유묘 단계에서 이루어졌고 한 개의 균으로 검정하였기 때문에 향후 다양한 균주를 이용하여 재평가함으로 활용가치가 높은 유전자원을 제공할 수 있도록 계속 연구 필요

Lettuce (Lactuca sativa L.) is one of the most important leafy vegetables in the world due to its health related benefits. Bitter sesquiterpene lactones (BSLs) are crucial secondary metabolites of lettuce which are useful in many physiological activities, and also has been used to relieve pain. This study was conducted to appraise the variability of phenotypic characteristics and the total content of BSLs in fifty lettuce germplasm. The germplasm collections exhibited wide variation in both qualitative and quantitative characters. The average plant weight was 333.3 g with a range from 60.0 to 700.0 g and the lactucin content was varied from 3.4 (IT265031) to 448.6 (IT300287) μg/g DW with an average concentration of 94.0 μg/g DW. Whereas lactucopicrin ranged from 6.8 (IT217859) to 2,714.9 (Superseonpung) μg/g DW with an average concentration of 805.8 μg/g DW. Total BSLs content was ranged from 19.6 (IT217859) to 2,821.9 (Superseonpung) μg/g DW with the average concentration of 899.8 μg/g DW. Significant (p≤0.05) differences in lactucin, lactucopicrin and total BSLs content were found among the germplasm collections. Leafy type lettuce germplasm collections originated from South Korea revealed the highest average total BSLs content (2,821.9 μg/g DW). Principal component analyses of lactucin and lactucopicrin generated based on leaf color and plant growth type yielded two principal components, PC1 and PC2, which accounted for 60.8 and 39.2 % of the total variance, respectively. Our study provides fundamental insights on phenotypic characteristics and the total content of lactucin and lactucopicrin of lettuce germplasm which may further help researchers and breeders to produce improved lettuce varieties.

국내 시설재배 상추의 시들음병에 대한 안정적 재배를 위해 농가에 보급 가능한 저항성 자원을 탐색하기 위하여 12개 국가에서 육성한 111개 도입자원의 시들음병 저항성 정도를 조사하였다. 1. 병원균 접종 후 14일째 공시한 저항성 표준품종인 ‘뚝섬적축면’과 감수성 ‘미풍포찹적축면’을 포함한 공시 자원들의 병징이 뚜렷하게 나타남. 2. 시들음병 저항성 정도 범위는 전혀 고사되지 않은 자원( 발병정도 0)부터 전체 고사하는 자원(발병정도 4) 까지 넓게 분포하여 전체 111개 자원에 대한 평균 발병정도는 2.6±0.19 이었음. 3. 전체 자원 중 IT 294125 등 7개 자원이 병징이 전혀 나타나지 않았고, 저항성 기준으로 정한 발병정도 0인 개체비율이 80%이상이고 발병정도가 3이상인 개체비율이 20% 이하인 자원은 IT 289569 등 16개 자원이었음. 4. 저항성을 보인 16개 자원 중 IT 289569 등 미국 원산이 11개, 터키 원산이 IT296680 등 4개, 중국 원산이 IT 301287로 1개이었음. 1) 상추 유형으로는, 결구상추가 IT289569 등 8개, 잎상추는 IT 296679 등 5개, 로메인 상추가 IT296680 등 2개, 줄기상추 1개(IT 301287) 5. 본 연구결과 시들음병 저항성을 보인 16개 자원은 시들음병 발생이 높은 농가에서 이용 가능한 품종으로 생각되나, 병 저항성 검정이 유묘 단계에서 이루어졌기 때문에 생육 전반의 종합적인 특성을 고려하여 우수자원을 선발하는 후속연구 필요

중앙아시아에서 수집한 꽃피는 마늘 A. longicuspis의 주아와 주아를 도입해서 생산한 1년생 통구를 각각 노지에 재배하여 우리나라에서 주아재배를 통한 종구(통구)생산과 통구재배를 통한 마늘생산 가능성을 검토하였다. 평균 월동율은 주아재배에서 77.3%, 통구재배에서는 100%로서 우리나라의 대표적인 재래종인 단양마늘이나 의성마늘에 비하여 훨씬 높아서꽃피는 마늘의 주아와 통구를 중부지방에서 재배함에 있어서월동성은 큰 문제가 되지 않을 것으로 사료되었다. 주아재배에서 월동한 모든 개체가 통구 수확이 가능하였고 통구 형성율은 모든 자원이 100%이었다. 통구재배에서 추대율이 100%이었으며, 재래종 대비 화경장이 길고 주아 수가 많았다. 구크기는 대부분이 재래종에 비하여 작았지만 K248215 자원은구중이 40 g으로서 단양마늘과 비슷하였으며 구당 쪽수는 재래종에 비하여 대부분의 자원이 많았고 화기에 꽃과 주아가동시에 존재하였으며 주아를 제거하지 않은 상태에서는 종자가 맺히지 않았다.

호박 흰가루병은 호박 재배에서 중요한 병중의 하나이다. 호박 흰가루병 발생을 억제한는 최선의 방법은 흰가루병 저항성 유전자원의 선발과 이를 이용한 저항성 품종의 육성 일 것이다. 본 연구는 호박 생산에 걸림돌이 되는 흰가루병 발생을 최소화 할 수 있는 저항성 품종 육성하고자 농업유전자원센터에 보존되고 있는 유전자원으로부터 흰가루 저항성자원을 발굴하기 위하여 수행하였다. 흰가루병 저항성 평가를 위해 248점의 유전자원을 흰가루병에 감염된 잎을 가지고 접종하였으며 비닐하우스에서 접종 한달 후에 평가하였다. 호박 흰가루병 저항성으로 Cucurbita maxima 3점과 Cucurbita moschata 1점이 선발되었으며, 5점이 중도저항성으로 평가되었다. 흰가루병 저항성 정도는 표피세포와 큐티클층의 두께가 두꺼울수록 저항성으로 나타났다. 표피세포와 큐티클층의 두께가 흰가루병균의 침입을 억제하는데 중요한 역할을 할 것이다. 저항성 자원 4점은 흰가루병 저항성 육종의 재료로 이용할 수 있을 것이다.

산형과 식물의 종자는 형태생리학적 휴면을 하고 있는 것으로 알려져 있다. 형태생리학적 휴면은 배가 미숙하고 생리적으로 휴면상태인 종자휴면중의 하나이다. 본 연구는 산형과의 세 종, 갯기름나물, 고본, 갯방풍 종자의 휴면타파와 발아에 미치는 온도, 광, 화학물질의 효과에 대하여 조사하였으며 그 결 과는 다음과 같다. 1. 본 시험에 사용된 종자의 크기는 길이 5.57 - 9.7 mm, 폭 3 - 7 mm 범위였고, 천립중은 갯기름나물 0.50 g, 고본 0.21 g, 갯방풍 17.53 g 이었다. 2. 예냉, 광, GA3, KNO3, 그리고 온도조건을 달리하여 전처리를 실시한 결과, 갯기름나물, 고본, 갯방풍의 최대 발아율은 각각 62.6%, 43.3%, 36.4%였다. 3. 갯기름나물은 4oC에서 7일 동안 예냉처리 하였을때 휴면 타파와 발아에 가장 효과적이었고 GA3의 저온 대체효과는 없었으며 20oC 항온조건에서 발아에 적합하였다. 4. 고본의 경우도 갯기름나물과 유사하게 4oC에서 7일간 예냉처리 하였을때 효과적이었으며 GA3와 KNO3 처리는 휴면타파에 효과가 없었다. 갯기름나물과 고본 두 종은 휴면타파와 발아를 위해 저온을 필요로 하였다. 5. 갯방풍은 GA3 200 mgL−1 처리가 발아에 효과적이었고 15/20oC(16/8h) 변온조건과 20oC 암조건에서 비교적 잘 발아하였다.

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.

미얀마는 한국에 비해 3배 큰 국토를 가진 동남아시아 국가이며 다양한 기후대가 분포하여 생물상이 다양하다. 미얀마에 서는 농업이 가장 중요한 산업으로 농업자원에 대해 중요하게 생각하며, 농업유전자원보존을 위해, 1990년에 농업관개부 산하 농업연구청에 소속된 종자은행이 설립하였으며. 이곳에는 단기저장시설에 벼 6,302점을 비롯하여 10,108점이, 중기저장 시설에 벼 6,250점을 포함하여 9,905점, 합계 20,013점이 보존되고 있다. 한편, 미얀마의 유용식물자원은 185과 1,528종으로 정리되어지며, 이중 41과 59종의 약용식물이 다양한 병 치료에 이용되어진다. 농업관개부 산하에 약용식물원을 조성하여, 말라리아 치료용 517점, 결핵치료용 712점의 허브자원, 기타 약용식물 6,090점, 희귀 약용식물 4,055점 등을 현지 내 보존 중이다.

High-quality and high-phytonutrient watermelon fruits have strong market opportunities besides their health related benefits. Hence, investigating quality and nutritional related traits of watermelon genetic resources could provide important baseline data in breeding for increased lycopene content thereby increasing the marketability of watermelon. To this end, we have examined some fruit morphological traits and lycopene content of 105 genetic resources. Seeds, originally obtained from 22+ countries, were obtained from the National Agrobiodiversity Center, Jeonju, South Korea, grown in an experimental field and harvested at a fully mature stage. The size of pistil scar (SPS), the width of stripes (WS), weight of fruit (WF), length of fruit (LF), width of fruit (WIF), the thickness of pericarp (TP), soluble solids content (SSC), fruit shape in longitudinal section, ground color of skin, the intensity of the green color of skin, fruit shape at the apical part, grooving distribution, conspicuousness of stripes, and main color of the flesh were recorded on the field and inside laboratory and the lycopene was measured using spectrophotometric and HPLC methods. Watermelon fruits have shown a diverse morphological characters. Red and pink fleshed fruits dominated in the entire collections. Fruits with higher thickness of rind were found to exhibit less soluble solid content (SSC). Korean origin fruits were characterized by intermediate SSC while the United States of America (USA), Russia (RUS), Tajikistan (TJK), Turkmenistan (TKM), Taiwan (TWN), and Uruguay (URY) originated fruits had the highest SSC. The lycopene content varied between 41.37 and 182.82 ㎍/g, 2.81 and 163.72 ㎍/g, and 3.54 and 255.47 ㎍/g using HPLC, UV-Vis spectrophotometer, and microplate reader spectrophotometer, respectively. Red- and pink-fleshed fruits had the highest levels of lycopene content compared to the yellow- and orange-fleshed. Lycopene content had a significant positive correlation with SSC, however, no correlations were detected between lycopene and other quantitative fruit morphological characters. Our study demonstrated high diversity exists in fruit morphological traits and lycopene content of the germplasm collections which provide beneficial baseline data for a future breeding program and utilization of watermelon germplasm collections in gene banks for the maintenance and improvement of the current levels of production, marketability, and health-related benefit of watermelon fruits.

The objectives of this study were to evaluate total phenolic content (TPC) and individual phenolic compounds in leaves of perilla genetic resources, assess whether they could be used as distinguishing factor among germplasms, and evaluate their relationship with some quantitative and qualitative morphological characters. TPC and individual phenolic compounds were determined using Folin-Ciocalteu method and UPLC-PDA system, respectively. Wide variations in TPC (7.99 to 133.70 ㎎GAE/g DE), rosmarinic acid (ND to 21.05 ㎎/g DE), caffeic acid (ND to 1.17 ㎎/g DE), apigenin- 7-O-diglucuronide (ND to 2.21 ㎎ luteolin equivalent (㎎LUE)/g DE), scutellarein-7-O-glucuronide (ND to 5.25 ㎎ LUE/g DE), and apigenin-7-O-glucuronide (ND to 2.81 ㎎ LUE/g DE) were observed. Intensities of green pigment at abaxial and adaxial leaf surfaces were positively correlated with phenolic compounds whereas leaf length and width had negative correlation. Purple pigmented accessions were shorter in leaf length and width but exhibited higher amount of phenolic compounds compared to green pigmented accessions in most cases. Leaf shape was not related with content of phenolic compounds, color of leaves, and length/width of leaves. TPC and individual phenolic compounds along with morphological characters could be useful distinguishing factors for perilla genetic resources.

Sclerotinia rot, caused by Sclerotinia sclerotiorum, is a devastating disease that poses a serious threat to perilla production in Korea. Identifying effective sources of resistance offers long term prospects for improving management of this disease. Screening disease resistant genetic resources is important for development of disease-resistant, new cultivars and conduct related research. In the present study, perilla germplasm were screened in vitro against S. sclerotiorum using detached leaf method. Among 544 perilla accessions, two were highly resistant (IT226504, IT226533), five were resistant (IT226561, IT226532, IT226526, IT226441, and IT226589), five were moderately resistant (IT226525, IT226640, IT226568, IT220624, and IT178655), 16 were moderately susceptible, 31 were susceptible, and 485 were highly susceptible. The resistant accessions in this study could serve as resistance donor in the breeding of Sclerotinia rot resistance or subjected to selection procedure of varietal development for direct use by breeders, farmers, researchers, and end consumers.

Inflorescence, stem, and leaf samples of lettuce grown in a greenhouse in spring and autumn seasons were assayed for sesquiterpene lactones (SLs) content by high performance liquid chromatography. The concentrations of SLs were significantly higher in the inflorescences followed by upper leaf and stem compared to the other plant parts in most of the samples. SLs content (sum of lactucin and lactucopicrin) in various tissues of lettuce cultivated in spring season varied from 5.7 to 22.5 fold ranging from 27.4 ㎍/g dry weight (DW) in the upper stem (cultivar “PI 176588”) as the lowest to as high as 2,292.0 ㎍/g DW in the inflorescence (cultivar “709849-1”). During autumn cultivation, the concentration of SLs varied from 2.0 to 14.4 fold ranging from as low of 32.4 ㎍/g DW in the lower stem (cultivar “PI176588”) to as high of 838.0 ㎍/g DW in the upper leaf (cultivar “Dambaesangchu”). Higher lactucin (1.2 to 5.6 fold) and lactucopicrin (1.1 to 3.9 fold) concentration was observed during spring compared to autumn cultivation in most of the samples. SLs content in various organs of lettuce increases from the basal plant part going upwards. As lactucin and lactucopicrin are the major SLs which affects the sensory property of lettuce, their quantitative variation in the lettuce cultivars is useful for breeding new varieties with better consumer acceptance.