재래벼와 잡초벼 등 국내 고유 유전자원을 밥쌀용 벼 품종 개발에 활용하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 전분 호화특성 분석과 함께 식미 관련 물리·화학적 특성의 연차 간 변이를 분석하여 환경 변화에 대한 안정성을 검토하였다. 1. 76개 유전자원을 이용하여 전분 호화특성 및 식미관련 특성에 대한 조사를 연차간 수행하여 그 변이를 상관분석으로 비교한 결과 고도로 유의한 상관관계를 확인하였다. 2. 수집 특성에 따라 유전자원을 4그룹으로 나누고 조사항목의 연차간 평균값을 비교한 결과 상관계수와 관계없이 기상 변화에 따라 항목별로 연차간 유의한 차이를 확인하였다. 3. 호화특성 기반의 군집분석 결과 76개 자원이 6개의 그룹으로 각각 분류되었으며, 약 55% 이상의 유전자원이 III, IV 그룹에 분포되었고, 국내 품종(C그룹)과 국내 잡초벼(B그룹) 유전자원의 경우 군집분석결과 5개의 그룹에 걸쳐 가장 넓게 분포하였다. 4. 전분 호화특성 및 식미특성을 기준으로 밥윤기치가 높았던 국내 재래벼 2품종(왜도와 구도)과 국내 잡초벼 3품종(달성앵미10-2, 남제주앵미6, 완도앵미6) 우량품종으로 선발되었다. 5. 특히, 완도앵미6의 경우 밥윤기치 평균 값이 85.1로 매우 높았으며, 이화학적 특성 등이 수광 수준으로 양호하였는데, 이는 국내의 고유 유전자원으로부터 우수한 자원을 확보하여 유용 유전자를 도입하는 육종연구에 활용가치를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 국내 잡초벼인 완도앵미6의 식미관련 유용인자를 자포니카벼 품종에 도입하여 식미가 개선된 새로운 품종을 개발하기 위한 기초 육종연구로 수행되었다. 식미개선을 위하여 국내 자포니카 벼 품종인 화영과 윤기치가 우수한 국내 잡초 벼인 완도앵미6를 교배하여 재조합 자식계통을 육성하였으며 이 조합으로부터 고품질 품종 개발에 활용 가능한 우량계통을 육종에 이용하고자 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 화영과 완도앵미6 조합의 교배립을 생산하여 SSD법으로 8세대까지 계통전개 하였으며 초형 등을 고려하여 최종 224계 통의 RIL을 육성하였다. 2. 육성된 RIL집단의 주요 농업특성 특성을 3년(2016-2018) 간 평가하여 연차간 변이를 확인하였으며, 육성된 집단으로부터 작물학적 특성과 식미관련 특성이 우수한 10계통을 선발하였다. 3. 선발된 계통에 대한 아밀로스 함량, 단백질 함량, 알칼리 붕괴도 등의 이화학적 특성을 분석하였는데, 특히 선발된 계통 모두가 수여친인 완도앵미6의 수준에서 윤기치가 개선된 것을 확인하였다. 4. 식미와 관련이 높은 것으로 알려진 밥의 질감과 관련하여 관능평가와 기계적 물성 측정값에 대한 비교에서 두 방법 간에 상관이 확인되지 않아 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.

벼의 Lipoxygenase-3 (LOX-3)는 벼의 저장 후 종자 수명과 고미취 발생에 관련이 있다. LOX-3 결핍은 저장 후 종자수명 향상과 고미취 발생 저감에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 국내 대면적 재배 품종인 새누리의 근동질계통으로 LOX-3가 결핍된 전주624호의 고온 저장 후 종자 수명과 고미취 관련 특성을 분석함으로써 LOX-3 결핍 대립유전자 도입에 따른 저장 후 효과를 구명하고자 수행되었다. 건열 처리 및 고온 저장 후 발아율 검정에서 LOX-3 결핍 자원인 다우담과 전주624호가 LOX-3 보유 품종인 남평과 새누리에 비해 발아율이 높았다. 고온 저장 후 지방산가 함량은 저장 전후 모두 전주624호가 가장 낮았고, 함량 차이는 다우담(2.0 KOH mg/100g), 전주624호(2.2), 남평(4.0), 새누리(4.2) 순으로 LOX-3 결핍 자원이 LOX-3 보유 품종에 비해 적었다. 고온 저장 후 LOX 효소 활성은 저장 전후 모두 다우담이 가장 낮았고, 활성 차이는 다우담(4.8 unit/mg protein), 전주 624호(8.9), 남평(20.30), 새누리(22.72) 순으로 LOX-3 결핍자원이 LOX-3 보유 품종에 비해 적었다. 고온 저장 후 hexanal 함량은 저장 전후 모두 전주624호가 가장 낮았고, 함량 차이는 전주624호(1,333 peak), 다우담(1,839), 새누리(5,238), 남평(36,427) 순으로 LOX-3 결핍 자 원이 LOX-3 보유 품종에 비해 적었다. 전주624호는 새누리 유전 배경에 LOX-3가 결핍된 근동질계통으로 저장 후 종자 수명 향상과 고미취 저감효과가 확인되었다. 이를 통해 LOX-3 결핍 대립유전자의 도입은 저장 후 종자 수명 향상과 고미취 저감에 효과가 있을 것으로 판단되었다.

This study investigated the characteristics of obesity induced by a high-fat diet (HD) over 13 weeks in Rhbdf2 gene knockout (KO) mice. Forty 7-week-old Rhbdf2 wild and KO mice were used and the mice were divided into 4 groups: Wild-ND (n=10, Rhbdf2 wild mice, normal diet (ND)), Wild-HD (n=10, Rhbdf2 wild mice, HD), KO-ND (n=10, Rhbdf2 KO mice, ND) and KO-HD (n=10, Rhbdf2 KO mice, HD). The relative epididymal fat weight in KO-HD was significantly increased compared with that in KO-ND (P<0.01). The relative liver and spleen weights in KO-HD were decreased compared with those in Wild-HD (p < 0.05) and KO-ND (p < 0.01). The mRNA expression of SOD1 in KO-ND was significantly reduced compared with that in Wild-ND (p < 0.05). In Wild-ND and HD, the mRNA expressions of TNF-α and IL-6 in epididymal fat were significantly increased compared with those in KO-ND and HD (p < 0.01). A significant increase of TNF- α and IL-6 mRNA expression was observed in KO-HD compared with KO-ND (p < 0.01). These results indicated that Rhbdf2 genes may regulate high fat diet-induced obesity damage by anti-inflammatory and anti-oxidative roles in fat tissue of mice.

In general, the shape of cumulus-oocyte-complexes (COCs) at germinal vesicle (GV) stage is important roles on meiotic maturation of porcine oocyte during in vitro maturation (IVM). Then, mitochondria produce reactive oxygen species (ROS) such as superoxide from electron transport system during oocyte maturation. ROS levels on oocytes are regulated by various antioxidant enzymes in cumulus cells (CCs). However, the effect of mitochondria derived superoxide production from CCs during IVM of porcine oocyte has not been reported. Firstly, we divided groups according to large number of CCs (Grade 1: G1) and small number of CCs (Grade 2: G2). Then, we counted cumulus cells of G1 and G2 oocyte by using haemocytometer. The oocyte maturation rate was significant decreased (p < 0.05) in G2 oocytes than that of G1 oocytes. We measured mitochondria derived superoxide in G1 and G2 COCs by using Mito-SOX staining. Mitochondrial superoxide was higher in G2 COCs than G1 COCs. Then, the mRNA expression levels of antioxidant enzymes (SOD1, SOD2 and PRDX3) in G2 COCs were decreased compared to G1 COCs. To reduce mitochondria derived superoxide, we used Mito-TEMPO as mitochondrial superoxide scavenger. Oocyte maturation rates in both G1 and G2 groups treated with Mito-TEMPO were increased than that of non-treated groups. Mitochondrial superoxide was lower in G1 and G2 groups treated with Mito-TEMPO than that of non-treatment groups. The mRNA expression levels of antioxidant enzymes in G1 and G2 COCs treated with Mito-TEMPO were increased compared to non-treated groups. Based on these findings, we suggest that reduction of mitochondria derived superoxide by Mito-TEMPO assists maturation competence in porcine oocytes.

참억새군락은 우리나라 산림 내 미립목지, 경작지 주변, 묘지주변등 주로 목본식물이 생육하지 않는 광량이 풍부한 각 지역에 광범위하게 분포하여 생육하고 있다. 현재 참억 새군락은 우리나라 산림 특성상 자연 천이에 의해 지속적 축소가 예상되며 그에 따른 빠른 쇠퇴가 진행되고 있는 중 이다. 참억새군락은 지역관광자원으로 대표적 가을 경관 중 하나로 참억새군락의 생육상태가 점차 쇠퇴해지고 있는 반면 방문객들의 관리요구는 도리어 높아지고 있다. 유명한 참억 새군락이 있는 지자체들은 참억새군락 보전관리유지에 많 은 고민을 가지고 있는 실정이다. 참억새군락을 자연에 맡겨 경관의 변화에 적응해야 하는 지, 아니면 참억새군락 경관 유지를 위해 참억새군락을 집 중적으로 관리하여 방해극상의 개념으로 참억새군락 경관을 유지해야 할 것인지가 해결해야 할 딜레마라고 볼 수 있다. 본 연구는 참억새군락의 보전유지관리 여부의 문제해결을 위하여 참억새군락 생육환경과 생육상태를 조사 분석하였으며, 참억새군락 경관보전가치를 추정하였다. 먼저 참억새군락의 효율적 유지관리 방안을 위한 기초자 료 활용 모색으로, 부산 도심지에 위치한 대규모 참억새군 락으로 유명한 승학산을 대상지로, 참억새군락의 생육환경과 생육상태를 조사 분석하였다. 더불어 화왕산과 재약산의 참억새군락의 생육환경도 조사하여 비교하였다. 첫째, 산림지역의 참억새군락은 참억새군락의 생육을 방 해하는 수목들의 생장이 좋지 않은 유효토심이 낮은 지역에 분포하는 것이 일반적이었다. 둘째, 현존식생 현황은 화재 등 교란이후 숲의 천이가 진행되는 과정에 있는 지역으로 복잡하고 다양하게 나타나고 있었다. 셋째, 식물군집구조현황은 참억새군락의 피도에 따라 관목의 유입정도, 초본식물별 피도 등을 고려하여 조사하였는데, 산불발생이후 유기물의 축척에 따라 토양환경이 변화되고 있으며, 천이의 과정상 자연스럽게 목본식물이 이입되고 있어 참억새군락의 쇠퇴가 가속화 되고 있는 실정이었다. 현재의 승학산은 부영양화 된 토양으로 다른 습윤지성 목본식물군락으로의 천이가 예상되고 있어 참억새군락의 생육을 오랜 시간 지속유지하기에는 많은 어려움이 있다. 비용효율적인 참억새군락 관리를 위해 전체적인 참억새군 락의 유지보다는 탐방로에서의 가시권과 조망점에서의 가 시권과 같은 시각경관을 분석하여 관찰이 용이한 지역의 집중적 관리가 효과적인 참억새군락 경관관리의 방법이 될 수 있을 것이다. 다음 연구로 문화서비스(cultural services) 측면에서 참 억새군락의 지속가능한 자연자산자원으로서의 경관보전가치 평가를 위해, 대규모 참억새군락으로 유명한 승학산, 화 왕산, 재약산을 대상지로 선정하였다. 3개 대상지의 탐방객 들을 대상으로 지불의사액(Willingness To Pay)으로부터 조건부가치측정법(CVM)을 이용해 참억새군락 경관의 공익적 가치를 추정하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 성별에 있어서는 공통적으로 남성이 여성에 비해 대상지를 많이 방문하였고, 그 중 화왕산은 남성 방문객의 비율이 가장 높았다. 둘째, 환경보전에 대한 노력은 승학산과 화왕산의 경우는 적극적이다가 약 60% 내외로 탐방객들은 생활에서 환경을 위한 작은 실천들을 하고 있다고 답변을 하였으나, 재약산의 경우 응답자들이 보통 이하의 답변이 높게 나왔다. 셋째, 이중경계 로짓모델에서의 t-값의 유의확률을 보면 승학산의 경우, 수입과 환경보전 노력에 관한 변수들이 ‘예’ 라고 응답할 확률이 5% 유의수준에서 유의한 영향을 미치는 것으로 나타나서, 수입이 높을수록 환경보전노력을 많이 하는 탐방객일수록 제시액에 ‘예’라고 응답할 확률이 높아 짐을 알 수 있었다. 각각의 투입된 변수로 추출된 계수를 이용하여 추정한 이중경계에서의 로짓모델의 1인당 참억새군락 경관가치에 대한 평가는 승학산(38,277원), 화왕산(38,648원), 재약산 (48,891원)으로 전체 평균은 38,679원으로 추정되었다. 이러한 참억새군락 경관가치는 영화 1회 관람비나 놀이 공원 입장료등의 현 시세 물가와 비교하였을 때 탐방객들의 지불의사가 높다고 볼 수 있는데, 이는 탐방객들이 참억새군 락 경관을 생태계서비스 측면에서 자연자산가치로서 인식을 하고 있다고 볼 수 있다.

To diversify the grain size and shape of japonica rice, we developed the Breeding Materials with Diverse Grain Size and Shape (BM_DGS) and characterized the grain and yield-related traits. We used the donor parents Jizi1560 and Jizi1581, japonica germplasm with extremely large grain size. Four cross combinations between the each donor parents and Korean high yielding japonica rice cultivars, Deuraechan and Boramchan, were constructed and anther culture method was applied. Among 290 doubled haploid lines, we selected 91 elite lines with diverse grain size and shape and designated to the BM_DGS. The grain size and shape of BM_DGS exhibited beyond the characteristics of previously developed Korean rice cultivars. The alleles of major grain-related genes, GW2, GS3, and qSW5, in BM_DGS showed two types, wild type or loss-of-function mutant type. The loss-of-function mutant alleles, gw2, gs3, and qsw5, had an effect on increasing grain size. The phenotypic variation of grain length was mostly controlled by GS3 alleles, and grain width and thickness were influenced by the combinations of GW2 and qSW5 alleles. 1,000-grain weight was determined by the combinations of GW2, GS3, and qSW5. The grain-related genes influenced the phenotypic variation of yield-related traits. The result of this study could be useful to elucidate the relationship between the grain-related genes and agronomic traits. And the BM_DGS are being utilized in the breeding programs to diversify the grain size and shape in japonica rice.