Lipoxygenase might be associated with seed deterioration by catalyzing the incorporation of molecular oxygen into fatty acids and generating free radicals. This study was performed to determine whether seed lipoxygenase activity would alter soybean seed longevity. In this study, germination percentage of lipoxygenase-lacking cultivar Jinpumkong2 (lx1lx1lx2lx2lx3lx3) was lower than that of Taekwangkong (Lx1Lx1Lx2Lx2Lx3Lx3). Segregation ratio for the three lipoxygenase isozymes of the F2-derived from the cross between Taekwangkong and Jinpumkong2 was fitted to 9 (Lx1Lx2Lx3) : 3 (Lx1Lx2lx3) : 3 (lxllx2Lx3) : 1 (lx1lx2lx3), suggesting the tight linkage between the Lx1 and Lx2 loci. Germination percentages varied widely but not differed among lipoxygenase isozyme types of F3 seeds before and after accelerated aging. Seed coat of Jinpumkong2 was damaged severely following accelerated aging, whereas that of Taekwangkong was not. Thus, seed of lipoxygenase-lacking soybean cultivar, Jinpumkong2 showed greater deterioration compared with that of the normal Taekwangkong. However, the presence or absence of lipoxygenase activity had no effect on soybean germination

Lipoxygenase가 결여된 진품콩(Lx1Lx1lx2lx2lx3lx3), 진품콩 2호(lx1lx1lx2lx2lx3lx3)와 L-1, L-2, L-3이 모두 존재하는 태광콩(Lx1Lx1Lx2Lx2Lx3Lx3)에 대한 종실특성과 인위노화 처리가 종실의 발아율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시하였다. 1. 종피균열도는 3품종 모두 파종시기가 늦어짐에 따라 감소하였으며, 진품콩과 진품콩 2호가 태광콩보다 높았다. 2. 파쇄성과 경도는 진품콩과 진품콩 2호가 태광콩보다 낮아지는 경향을 나타내었다. 3. 발아율은 진품콩과 진품콩 2호가 태광콩보다 낮았고, 전기전도도는 인위노화 처리전보다 증가하였으며 태광콩, 진품콩, 진품콩 2호 순으로 높았다. 4. 발아율은 인위노화 처리기간이 길어짐에 따라 진품콩과 진품콩 2호가 태광콩보다 낮았으며, 전기전도도는 인위노화 처리기간이 길어짐에 따라 증가하였으며 진품콩과 진품콩 2호가 태광콩보다 높게 나타났다. 인위노화 처리 35일째는 태광콩과 진품콩이 비슷하게 나타났으며, 진품콩 2호는 태광콩과 진품콩보다 높게 나타났다. 5. 종피균열도는 발아율 및 인위노화 처리 후 발아율과는 유의적인 부의 상관을 나타내었다.

실험은 lipoxygenase-1 효소 검정을 위한 관련요인 구명과 새로운 검정방법의 활용성을 확립함으로써 무두취 콩품종 육성사업에 도움이 될 수 있는 자료를 얻고저 수행되었다. 1. 기질용액의 완충제로서 Tris나 potassium borate가 효과적이었고 그중 0.1M potassium brate가 lipoxygenase-1의 검정에 있어 가장 효과적이었으며 적정 pH의 범위는 pH 8.5~9.0 이었다. 2. 기질인 linoleic acid의 적정 농도는 2mM이었고 기질용액은 4℃ 냉장고에서 10일 정도 실온상태에서 4일 정도까지 안전하게 보관하면서 사용할 수 있었다. 3. 콩 종실의 lipoxygenase-1 유무 여부의 확인을 위한 가장 적당한 검정방법은 종피와 배가 제거되고 얇게 자른 반립의 종자를 1.5ml크기의 plastic tube에 넣고 기질용액(0.1M potassium borate (pH 9.0), 0.1% Tween-20, 2mM linoleic acid)을 1ml 첨가해 주고 15분 경과 후 포화된 KI 용액이 5% 함유된 15% acetic acid와 1% 전분용액을 각각 100u l씩 첨가한 뒤 4시간 후에 상층액의 발색반응을 관찰하는 것으로 판명 되었다. 4. Lipoxygenase-1이 존재하는 종실의 상층액에서는 보라색 발색반응을 보였고 lipoxygenase-1이 결핍된 종실의 상층액에서는 우유빛이 나타났으며 lipoxygenase-2와 3의 간섭효과는 없었다. 보라색 발색은 4시간부터 24시간까지 안정하였고 발색용액(KI와 starch)첨가한 뒤에는 plastic tube를 흔들림없이 유지시켜야 했다.

Lipoxygenase는 콩 비린내 유발의 주원인이 된다. 따라서 lipoxygenase 발현 양상을 알아보고자 콩 생육시기별로 재료를 채취하여 lipoxygenase activity를 측정한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. V3 와 V5 시기에 콩 잎에서의 lipoxygenase activity는 유전자형에 상관없이 일정한 경향이 없었다. 2. R6 시기의 /pod wall에서도 유전자형에 따른 lipoxygenase activity의 일정한 경향은 없었으나 종자 lipoxygenase는 lipoxygenase 결핍계통의 activity가 일반품종에 비해 낮았으며 lipoxygenase 결핍계통간에도 isozyme 결핍정도에 따라 activity도 다르게 나타났다. 3. 종자를 종피, 배, 자엽으로 구분하여 각각의 lipoxygenase activity를 측정한 결과 종피에서는 유전자형에 따른 경향을 찾을 수 없었으나 배와 자엽에서는 lipoxygenase isozyme 결핍 정도에 따라 activity도 다르게 나타났다.

콩의 lipoxygenase 활성이 낮은 품종의 육성을 위한 유전육종학적 기초연구의 일환으로 서울대학교 농학과에서 유지해오고 있는 품종 및 계통과 국내 수집계통 등 507점을 공시재료로 하여 lipoxygenase 활성의 변이, 그리고 잡종초기세대를 통한 lipoxygenase 활성의 유전 및 선발효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 공시품종 및 계통들의 lipoxygenase 활성은 50~670 unit (unit : δ 0.001/min /mg, 234nm) 의 범위(507품종 및 계통)였으며 평균 350unit로 나타났다. 수집지역과 종실색 구분에 의한 각 그룹별 lipoxygenase 활성의 평균간 차이가 없었으며 성열이 이른 계통의 집단이 lipoxygenase 활성평균이 낮았다. Lipoxygenase 활성은 양적인 유전현상을 나타냈으며 활성을 높게하는 유전자의 상가적 효과가 우성효과보다 큰 것으로 나타났고 활성을 높게하는 유전자와 낮게하는 유전자의 분포비율은 비슷한 것으로 추정되었다. 추정된 협의의 유전력과 광의의 유전력은 0.78(Hn ), 0.86(Hb )이었고, 선발효율은 고, 저 양 방향으로의 조기세대 선발에 의해 원집단에 비해 높은 방향의 선발에서 29.7~44.7%증가하였고 낮은 방향의 선발에서 21.8~27.3% 저하되었으며 모든 경우에 유의하게 선발효과가 있었다.

콩 비린내에 관여하는 lipoxygenase가 결핍된 계통들의 가공적성 및 제품개발의 타당성을 알아보고자 두부와 두유제조시 일반콩과의 특성을 비교 검토한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 두부 제조시 lipoxygenase가 일부 결핍된 수원169호는 일반콩인 황금콩에 비해 수율 및 색도는 비슷하였으나 관능검사는 높게 평가되었다. 2. 두부의 일반조성도 공시재료간에는 비슷하였으나 수원169호가 황금콩에 비해 총당 함량은 높게 나타났다. 3. 실험실 규모에서 두유 제조후 관능검사를 실시한 결과 lipoxygenase 결핍계통이 향기 및 맛에서 우수한 것으로 평가되었다. 4. 공장 규모의 두유제조에서도 수원169호가 황금콩에 비해 두유 가공적성이 우수하였다.

콩의 함황아미노산 함량의 향상을 위한 유전육종학적 기초연구의 일환으로 서울대학교 농학과에서 유지해오고 있는 품종 및 계통과 국내 수집 계통 등 518점을 공시재료로 하여 황함량을 분석조사하고 아울러 함황단백질, 함황아미노산과의 관계를 알아보고 황함량의 유전현상과 잡종초기세대에 있어서의 황함량의 선발효과를 분석조사하였다. 종실중의 황함량은 재배중은 0.20～0.45%의 변리로 평균함량은 0.33%였고 국내 수집 야생콩(30계통)은 0.19～0.62%의 변이로 평균 0.35%였다. 종실중의 황함량은 함황단백질 및 함황아미노산과 각각 r=0.924**, r=0.974**의 높은 상관관계를 보였고 종실 특성 및 생육 특성 구분에 의한 품종 또는 계통군의 황함량은 성숙이 늦은 것, 종피에 피분이 존해하는 것, 푸른 자엽색인 것들의 황함량평균이 높았으며 종실중의 황함량과 당함량 및 100립증과는 각각 r=-0.312**, r=-0.383**의 유의상관을 나타냈다. 종실중 황함량의 유전현상은 양적형질의 유전현상을 나타냈으며 황함량을 높이는 상가적효과가 우성효과보다 큰 것으로 나타났고 종실중의 황함량을 높게하는 유전자와 낮게하는 유전자의 분포비율은 비슷한 것으로 추정되었다. 그리고 추정된 협의의 유전력과 광의의 유전력은 0.75(Hn), 0.88(Hb)로 나타났고 선발효율은 고, 저 양방향으로의 조기세대 선발에 의해 높은 방향의 선발에서 14.7～18.8%가 높아졌고, 낮은 방향의 선발에서 8.8～15.6%가 저하되었으며 모든 경우 유의하게 선발효과가 있었다.

Lipoxygenase는 대두종실에 많이 포함되어 있어 대두의 불포화지방질을 산화시켜 대두 특유의 불쾌한 콩비린내를 나게 함으로서 콩나물을 위시한 많은 대두식품제조공정에서 어려움을 주고 있다. Lipoxygenase에는 L 1, L 2, L 3의 3가지 isozyme가 있는데 그동안 미국과 일본의 학자들에 의해 lipoxygenase 결핍(1 1, 1 2, 1 3)돌연변이 계통이 발견되었고 또 단순 열성 유전 양식임이 밝혀짐으로서 lipoxygenase 문제가 육종차원에서 해결될 수 있는 전망이 보인다. 본 연구는 우리나라 재래종 집단에서 lipoxygenase isozyme 소재를 제공하려는데 그 목적이 있다. 본 실험에서 L 1 결핍계통 KAS 610-3, KAS 621-8이 선발되었으며 lipoxygenase 결핍계통은 일반적으로 소립이고, 지방합량은 낮았으며, 또 본 실험에서 선발된 L 1 결핍 2계통은 특징적으로 콩나방 피해가 컸다. 공시계통수는 적었지만 야생종 대두에서는 lipoxygenase 결핍유전자형이 발견되지 않았다. 우리나라에서 발견된 L 1 및 L 3가 결핍된 4계통이 모두 경남지역의 재래종에 한정된 것으로 미루어 변이투기 역사는 짧을 것으로 추정된다.