본 연구는 한국 옥수수의 α -amylase의 유전자 클로닝을 주된 목표로 하여 수행되었다. 이를 위하여 여러 식물체의 α -amylase 염기서열로 부터 잘 보존된 부분을 참고로 oligonucleotlde probe 및 PCR primer를 설계, 합성하고, 옥수수의 유묘로부터 전체 RNA를 분리하여 northern blot analysis를 통하여 확인한 다음, 이로부터 첫 번째 가닥 cDNA를 만든 후, 여기서 얻은 RNA : DNA hybrid를 주형으로 한 polymerase chain reaction을 통하여 길이 가 약 500bp되 는 PCR 산물을 얻었다. 이를 클로닝하기 위해 pUC19을 클로닝 백터로 사용하여 재조합 플라스미드인 pZMα ' 를 만들었다. 합성 probe를 이용, Southern blot analysis한 결과, pZMα ' 가 옥수수 mRNA로 부터 증폭된 DNA의 일부분을 갖고 있음을 확인하였으며, 그 길이는 PCR 산물과 같은 500bp가량 되는 것으로 나타났다.

옥수수입의 라이신 및 트립토페인 량을 증가시키기 위해서 오페이크-2 인자와 오페이크-2 옥수수입의 표현형을 변갱시키는 변갱 오페이크-2 인자를 사용하여 합성한 부여 No 2 옥수수와 부여 No. 3 옥수수의 입특성을 분석조사하였다. 부여 No. 2나 부여 No. 3 옥수수의 입 특성을 정확히 아는 것은 이들 옥수수의 증수를 위한 육종방법을 규명하는데 필요하기 때문이다. 따라서 입의 물리적 특성으로서 표현형을 본 결과 부여 No 2나 부여 No.3 모두 원래 오페이크-2 옥수수입이 보여주는 표현형과는 매우 다르게 변갱 되었지만 부여 No. 2는 부여 No.3보다 더 보통 옥수수에 가깝게 변갱되었다. 그리고 부여 No. 2는 동일품종내에서도 표현형의 변이가 매우 크게 분포되어 있었다. 입중에 있어서 부여 No. 2는 No. 3보다 입중이 가벼웠는데 그 이유는 크기가 작기 때문이었다. 배유의 밀도는 부여 No. 3이 제일 작았고 이는 입의 경도에도 크게 영향을 주었다. 부여 No. 2의 소입성은 조와 배유의 함량에도 영향을 주어 일정량으로 옥수수를 두고 볼 때 소입중 부여 No.2는 대입중인 부여 No.3보다 배의 양이 많았다. 변갱오페이크 옥수인 부여 No. 2와 부여 No. 3의 배유내 전분조직을 현미경 관찰한 결과 부여 No.2 옥수수입은 배유내 연질전분 조직과 경질전분 조직이 동시에 매우 다양하게 되어 있었다. 필수 아미노산의 하나인 라이신 함량은 부여 No.2가 공시품종 가운데서 가장 높았다.

보통 옥수수의 배유에서 결핍되어 있는 라이신 등 필수 아미노산의 양을 증가시키기 위해 변갱 오페이크-2 유전인자를 도입하여 부여 ＃ 2와 부여 ＃ 3(가칭)의 두 합성품종을 충남대 농대에서 육성(1980)하여 이들의 두 품종이 가지고 있는 유전변이를 알고져 Hallauer와 Wright의 분석방법에 따라 알아본 결과는 다음과 같다. 우선 두 품종이 다 같이 초장, 이삭높이, 이삭의 크기, 100립중, 수량/이삭등에 있어서 우성인자효과 보다도 상가적 효과가 큼을 확인하였는데 이로 미루어 보아 이들 주요 식물 특성이 순환선발과 같은 적당한 육종방법에 의해 개량될 수 있다는 것이고 이삭당 열수나, 이삭의 직경등은 우성효과가 상가적 효과(분산)보다 커서 두 품종 모두 육종적 개량이 어려울 것이라는 것을 확인하였다.

옥수수에 있어서 다형현상에 관한 연구의 일환으로 Peroxidase 8에 대하여 수평전기 영동법에 의한 변이를 본 결과 중심주의 Peroxidase 8은 옥수수의 계통이나 품종에 따라 Fast, Slow, Fast/slow 밴드를 보여 주어 Peroxidase 8은 단일유전인자에 의하여 좌우된다고 생각되며 특히 본 연구에서 동일한 자식계통에 있어서도 상이한 밴드의 패턴을 보여주었는데 이는 사용한 계통이 동질접합체가 되지 못하였거나 혼종된 것이 아닌가 생각되어진다. 그러나 대가 자식계통의 옥수수는 Fast나 Slow의 단일 밴드패턴을 보여주었는데 반하여 단교잡 내지는 합성품종은 여러 가지 형태의 패턴을 보여주었다. 그리고 Peroxidase 8은 대개 초엽(중심주)이나 목화되지 않은 조직에서 흔히 관찰되나 Peroxidase 3와도 관계를 가지고 있는 것으로 생각되어진다. 특히 옥수수 줄기의 절에서 관찰되는 Peroxidase 3과 8의 패턴으로 보아 이 두 효소는 서로 상반되는 작용을 한다고 생각한다.

옥수수 생장발육의 한 Scheme을 작성하기 위하여 조생종 MIC-1과 만생종 수원 19호를 공시하여 1980년 4월 25일부터 6월 24일까지 12일 간격으로 6파종기를 두고, 휴폭 60cm에 주간 15cm로 파종하여 본시험을 실시하였다. 여기에서는 작물체의 주요기관 즉 엽, 기, 자종의 형태적 변화를 주로 조사하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 엽신의 발육을 그 전개정도에 따라 10등액으로 구분하여 Leaf Development Index(LDI)를 정의하였다. 2. 엽출현율(LAR)은 평균 3일로써 품종간, 재배시기간 큰 차가 없었다. 3. 출현 후 약 1개월 후에 절간이 신장하기 시작하여 절위별로 신장하며 지상부 제 1절이 벽출되는 시기는 제 8-9엽기에 해당되었다. 4. Silks의 형태적 변화는 종실의 발달과 밀접한 관계가 있었다(표 4참조). 5. 영양생장기간은 품종간 및 재배시기간에 차이가 현저하였지만 생식생장기간은 별차이가 없었다. 6. 완전전개된 엽수, 비대된 절수 그리고 Silks의 형태적 변화 및 종실발달 등으로 옥수수의 Scheme을 제시하였다.