본 연구는 국립농업과학원 농업유전자원센터와 일본 NIAS가 보유하고 있는 밀 유전자원 중 한국, 일본, 중국원산 밀 재래종 유전자원 486자원을 대상으로, 국내 적응성판별을 위한 성숙기 특성과 제빵 특성평가를 위하여 분자마커와 SDS-PAGE를 이용하여 고분자글루테닌 조성을 분석하였으며, 또한 이에 대한 원산지별 유전적 다양성을 조사하고 유용자원을 선발하였다. 결과는 다음과 같다. 첫째, SDS-PAGE와 DNA marker를 이용한 고분자글루테닌 분석결과 기존의 보고와 조성패턴이 일치하는 자원은 전체의 381자원으로 78.6%이고, 이중 24자원은(5.6%)는 재래종 유전자원 특성상 불균일성으로 인해 한 allele에 중첩된 band pattern을 보이는 자원이었으며, 13자원(3.2%)은 기존보고에서 볼 수 없는 새로운 band pattern을 보이는 자원으로 비슷한 유형별로 그룹화해 추후 DNA sequencing 분석이 필요할 것으로 생각된다. 둘째, 한국과 일본 자원의 경우 Glu-A1과 Glu-B1 locus에서 Glu-A1c (null)와 Glu-B1b (7+8) allele이 가장 높은 빈도를 보였으나, 중국 자원의 경우 Glu-A1a (2*)와 Glu-B1c (7*+9)가 가장 높은 빈도를 보여 그 양상이 달랐다. 셋째, Glu-B1d (6+8)과 Glu-B1e (20), Glu-D1b(3+12), Glu-D1c(4+12)는 한국자원만 가지고 있는 특이 allele이었고, Glu-B1f (13+16)과 Glu-D1e (2+10)의 경우 오직 중국자원만 가지고 있는 독특한 allele로서 원산지별로 고유한 allele이 존재하였다. 넷째, 고분자 글루테닌 subunit 조합을 기준으로 하여 PIC 및 UPGMA 분석을 통해 유전적 다양성을 분석한 결과 중국자원(PIC value 0.53)의 경우 한국, 일본 자원(PIC value 0.35)보다 유전적 다양성이 높은 것으로 나타났다. 또한 UPGMA tree상 한국, 일본의 유전자원 대부분이 Group I 에 속하는 것과 달리 중국자원의 대부분은 GroupⅡ에 속해 양국과는 구별되는 특성을 보였다. 다섯째, 총 291자원에 대한 Glu-1점수평가를 실시한 결과, 총 26자원이 10점 만점 자원이었다. 이중 중국원산 자원이 23자원, 한국원산 자원은 3자원이었다. 선호되는 allele인 Glu-D1d를 가진 자원은 만점 자원을 제외하고 총 16점이 있었다. 또한 전체 자원 중에는 6점의 자원이 147자원으로 가장 많았고, 8점 이상의 비교적 우수한 조성의 자원은 84자원이었다. 여섯째, 선발된 만점 자원의 출수기, 성숙기를 조사한 결과, 6월 상순 이전에 성숙한 자원은 16자원으로 특히 이중 3자원(K151847, K151865, K151962)은 극조숙성인 국내품종들의 숙기와 비슷한 5월 하순 성숙해 특히 이용가능성이 높을 것으로 기대된다.

Fusarium head blight (FHB) is the most important disease of wheat that may cause serious yield and quality losses and leads to harmful contamination of the grain with fungal toxins. Korean wheat cultivars showed much less resistant to FHB than Sumai3, which known as resistance to FHB, evaluated by spray inoculation in our companion report. Many DNA-marker studies, including sequence tagged site (STS) and simple sequence repeat (SSR) markers and qualitative trait loci (QTL) associated with FHB resistance have been identified and mapped on the specific chromosome, especially 3BS, by many previous studies. However, there was no application of DNA-markers to select FHB resistance lines in Korean wheat breeding programs. 3 SSR markers and 6 STS markers linked to major QTL on chromosome arms 3BS found in Sumai3 and its derivatives were used to screen FHB resistance in Korean wheat cultivars. All markers known to be most significant markers based on previous research (Liu and Anderson 2003). There was general lack of marker polymorphism for Korean wheat cultivars used in this study. However, STS3B-138 marker only showed the polymorphism in Korean wheat cultivars. Allele size of STS3B-138 is 355 bp in Sumai 3 and 12 of 24 cultivar showed this allele. The range in Type II resistance rating was 1-5 and average of these 12 cultivars have 355bp allele was grade 2.4. The most resistant cultivars under the 2 grade, Gobun, Jinpoom, Milseong and Namhae also showed 355bp allele. Therefore, These results provide potential for development of wheat cultivars with improved Fusarium head blight resistance through use of effective FHB screen methods and marker - assisted selection.

Fusarium head blight (FHB), also known as head scab of wheat causes serious yield losses and deteriorated grain and may also contaminate the grain with mycotoxins. Many researches have been conducted to minimize damage caused by FHB and to improve resistance to FHB in many countries. However, little information of FHB in Korean wheats is available. In this study, 23 Korean wheat cultivars and F8 population were evaluated FHB symptoms infected two types of inoculations, both spray and point inoculation. Grain properties of Korean wheat cultivars, including grain morphology, antioxidant activity and ion content, were also evaluated to elucidated the relationship to the degree of infection of FHB. Anbaek, Eunpa and Milsung showed lower degree of infection by spray inoculation than any other cultivars, in spite of higher infection degree than Sumai3, which have been known as resistant to FHB. The degree of infection by point inoculation of Milsung, Gobun and Olgeuru was comparable to that of Sumai3. Poly phenol oxidase activity and total polyphenol content negatively correlated with the degree of infection by spray inoculation (r = -0.388, r = -0.466* respectively). Roundness of grain positively correlated with the degree of infection by point inoculation (r = 0.419*). In F8 population of 234 lines derived from the cross between Sumai3 and Korean wheat cultivar, 33 lines (14.1%) showed lower degree of infection by spray inoculation than parental cultivars, although there was no line comparable resistance of FHB to Sumai3. Fourteen lines (6.0%) showed lower degree of infection by point inoculation than Sumai3 and 135 lines (57.6%) were comparable to Sumai3 and parental cultivars.