본 연구는 2018, 2019, 2020년 논에서의 배수 깊이에 따른 식용(일미찰), 사료용 옥수수(광평옥) 그리고 장류콩(대원콩) 및 나물콩(해품콩)에 대한 생육 특성과 수량 구성요소를 비교 검토하고자 수행하였다. 논의 배수로 폭은 80cm로 고정하고 깊이를 20cm과 40cm로 각각 달리하였다. 연차간에 있어서 일미찰은 간장, 착수고, 이삭무게 이삭착립장 및 이삭 수량이 고도의 유의성이 나타났으며, 광평옥도 일미찰과 유사한 반응을 보였다. 배수로 깊이에서는 40cm가 20cm보다 수량이 고도로 유의하게 높았다. 한편, 연차간 해품콩은 간장, 분지, 꼬투리 수, 미 성숙 종자률, 100립 중 및 종실 수량에 고도의 유의한 차이를 보였다. 반면, 대원콩은 간장, 100립중, 수량간에 고도로 유의하였다. 배수로 깊이 간에는 해품콩과 대원콩의 수량은 통계적 유의한 차이는 나지 않았지만 20cm보다 40cm에서 수량이 약간 높았다. 본 연구 결과 옥수수의 수량은 배수로 깊이에서 따라 통계적인 고도 유한 차이를 보였으나 콩은 통계적인 차이는 나타나지 않았으나 40cm이 20cm보다는 높았다. 한편 콩은 미성숙 종자률은 배수로 깊이에 효과적으로 차이를 보였다. 따라서 논에서 옥수수 또는 콩을 재배시 가장자리에 20cm 배수로 보다는 40cm 배수로 설치를 권장한다.

Soybean seed injury was analyzed in the experiments in which the bean bug, Riptortus pedestris(Hemiptera: Alydidae), was released into screen-caged pots containing full seed stage(R6) of soybean. When the different stages of insects, from the 3rd instar nymphs to adults, were released into pots during 8 days in soybean R6 stage, soybean seeds with injury marks (B-type seeds) increased. The weight reduction ratio in B-type seeds was highest in the injury by the 5th instar nymphs, while the daily-produced number ratio of B-type seeds was small in the treatment. In the injury by the different number of adult released into pots, 4, 8, 16 adults caused a significant increase of B-type seeds, while 16 adults caused the significant increase of the deformed (C-type) seeds. In the injury by the different release period of adults, the total number of pods was not significantly different among treatments, while the total seed number harvested was significantly small in the release for 48 days. The release for 8 and 16 days caused a significant increase of B-type seeds, while the release for 48 days caused the increase of C-type seeds. The results indicated that injury of soybean R6 stage by the bean bug produced soybean seeds with distinct injury marks at relatively low density and during short term attack period, while it produced deformed seeds at high density and during long attack period.

콩 생식생장 단계별로 톱다리개미허리노린재를 접종하거나, 침으로 꼬투리를 치르는 인위적 가해를 통해 콩 종자 피해를 조사하였다. 착협기에 톱다리개미허리노리재 성충을 섭식시켰을 때, 빈 꼬투리와 종자로 전혀 발육하지 못한 판형종자의 생성비율이 종실비대성기에서의 가해보다 높은 것이 관찰되었다. 종실비대성기에 섭식시켰을 때는 종자모양은 거의 정상적이나 종피에 피해흔적이 뚜렷한 종자 수가 유의적으로 증가하였다. 종자모양이 많이 변형되거나 불완전하게 성숙한 기형종자의 비율은 처리 사이에 차이가 없었고 다른 종자형태들에 비해 상대적으로 낮은 비율을 차지하였다 착협시 피해에서 생성된 판 종자의 83%, 종실비대성기에 생성된 피해흔적이 있는 종자의 91%에서 종자 표면 위에 실험곤충의 빨대피막이 관찰되었다. 개화기 섭식은 피해종자 생성에 거의 영향을 주지않았다. 종실비대성기와 성숙기에 침을 이용하여 콩 꼬투리를 찔러 물리적인 가해를 하였을 때, 수확기에 건전한 종자들을 발견할 수 없었고, 피해gms적이 있는 종자의 비율이 기형종자 보다 많았다. 종실비대성기에 침으로 찌른 회수가 많은 경우 판형종자와 기형종자의 비율이 증가하였고, 피해흔적 종자 비율은 상대적으로 감소하였는데 무게감소 비율은 적게 찌른 경우 보다 상대적으로 켰다. 그러나 성숙기 인위적 가해에서는 수확종자의 무게감소가 나타나지 않았다.

This study was investigated to develop mass evaluation system for the contents of crude protein, oil and fatty acid in soybean germplasm using NIRS. NIRS equations were created with 345 soybeans, multiple correlation coefficients of crude protein, oil, palmitic, stearic, oleic, linoleic and linolenic acid between data obtained from NIRS and quantitative analysis were 0.983, 0.969, 0.592, 0.514, 0.978, 0.961 and 0.957, respectively. Equation statistics indicated that contents of crude protein, oil and unsaturated fatty acid except palmitic and stearic acid in soybean seed were suitable for determination by NIRS. Those NIRS equations were applied to examine crude protein, oil and unsaturated fatty acid of 854 soybean landraces from Korea. The average contents and ranges of crude protein and oil were 39.2% with a range of 33.7-47.0% and 15.0% with a range of 9.8-20.3%, individually. In addition, those of oleic, linoleic and linolenic acid were 21.4% with a range of 12.1-30.2%, 55.6% with a 47.8-62.3% and 8.1% with a range of 5.9-10.7% respectively. We conducted quantitative analysis to reconfirm with IT154552 (45.1%) and IT023955(46.9%) above 45% of crude protein, the results were similar from NIRS (45.2%, 47.0%). NIRS data for protein from this study made no difference with lab data, which would be useful for mass evaluation. There was negative correlation (-0.203) between crude protein and oil, positive correlation (0.379) between crude oil and oleic acid, and significantly negative correlation (-0.879) between oleic and linoleic acid.

In the present study, different expression of protein from Taekwang was revealed by 2-DE, and expressions of protein on each week after flowering was investigated. After analysis of expression of protein, MALDI-TOF was executed to identify expected protein function. Results revealed that there were three patterns of expression of protein during the maturing. The first pattern was that proteins were gradually expressed as up-regulation from 1 week to 6 week. The second pattern was that proteins were expressed gradually from 1 week to 5 week and then it started down-regulation in 6 week. The last pattern was that proteins were gradually as up-regulation from 1 week to 3 week and then down-regulation until 6 week. This phenomenon suggests that young stage has more protein related to correspondence mechanism against disease and growth and then maturing stage has more expression of protein related to storage protein. In MALDI-TOF analysis, p24 oleosin isoform A protein was identified that relates oleosin which is synthetic product in oil body. This protein spot increased gradually until 5 week and then decreased after 5 week. It explained that the protein is active until maturing stage to protect oil in seed and then its activity has gradually degraded. This result may be expected that a protein, related to growth of a seed has increased until maturing and then a seed fills up with a storage protein

Soybean is very useful crop to supply vegetable protein for human. Supply of soybean is increased because it has useful ingredient. Recently, cultivation of soybean in paddy field is increasing due to the increase of rice stockpile in Korea. Hence, in this study, expression of protein was identified regarding different environment for cultivation to investigate the effect of different environment on protein expression. Two-dimensional electrophoresis was performed to investigate the expression of protein using image analysis program to measure degree of protein expression in numerical value. Hannam-kong, Beakcheon-Kong, Hwangkeum-Kong, and Danwon-Kong were used as plant material. 2-DE combined with image analysis revealed that each degree of protein expression of Hannam-Kong and Hwangkeum-Kong in upland field was higher than degree of protein expression in paddy field. However, in case of Beackcheon-Kong, the phenomenon was opposite. In Danwon-kong, the degree of protein expression was not different between up-land field and paddy field. To this end, major protein spots were not different between paddy field and upland field among all cultivars. It could be suggested that protein expression is not severely different by various environment, but different environment affects degree of protein expression.

국내 콩 유망 장려품종 중 2009년까지 육성된 120품종의 종실 Saponin 함량의 변이를 구명하여 기능성 콩 품종개발 의 기초자료로 활용코자 본 연구를 수행하였다. 콩 종실의 Group A와 B saponin을 합한 Total saponin 함량은 2431.1 ∼8231.3μg g-1의 범위였고, 평균은 4910.5μg g-1이었다. Total saponin 중, Group A saponin은 225.6∼1,193.3μg g-1의 범위였고, 평균은 592.5μg g-1이었다. Group B saponin은 2168.6∼7270.0μg g-1 범위였고, 평균은 4318.0μg g-1이었다. 각종 생리활성 효과를 나타내는 물질로 인식되는 Group B saponin이 높은 상위 품종은 원황콩, 녹채콩, 부광콩, 장 기콩 및 흑미콩 이었다. 콩 Saponin 함량은 품종, 육성연대, 용도, 종실크기 및 육성모지에 따라서 유의한 차이를 보 였다. 육성연대는 2000년도 이후가, 용도는 나물콩이, 종실크기는 소립종이, 육성모지는 익산이 Total saponin 함량 이 가장 높았다. Total saponin 함량과 Group B saponin의 함량 간에는 정의 상관이었다.

국내 콩의 재배면적은 증가하지 못하고 있는 반면 연간 1인당 소비량은 8kg을 유지하고 있어 식용콩의 자급율이 30% 이상 증가하지 못하고 있다. 따라서 정부에서는 콩의 생산성 향상을 위해 수량성이 높은 품종을 개발하여 왔 으며, 2002년 ‘신팔달콩2호’의 수량성을 이용한 ‘대풍’이 평균 3MT/ha 이상의 다수성 품종으로 개발되었으나 종자 의 배꼽색이 갈색이며 크기가 작아 보급이 확대되지 못하였다. 이러한 문제점은 개선하기 위해 2012년 ‘대풍’을 모본으로 하여 종자상의 단점을 개선한 ‘진풍’이 개발되었으며, 2013년에는 ‘진풍’보다 종자가 굵고 품위가 우수 한 다수성 ‘선풍(밀양231호)’을 개발하였기에 그 특성을 보고하고자 한다. ‘선풍’은 ‘신팔달콩2호’에 ‘화엄풋콩’을 교배하여 대립화한 ‘수원 224호’에 ‘동산121호’와 ‘Sprite87’의 교잡후대로서 종실품위가 우수한 계통을 교배하여 계통육종법에 따라 육성한 품종이다. ‘선풍’은 성숙기가 10월 19일로 현재 가장 많이 재배되는 ‘대원콩’보다 5일 늦으며, 불마름병과 SMV에 저항성이다. 종자의 배꼽색이 없고 100립중이 ‘대원콩’보다 1.7g 무거운 대립이면서 내탈립성이 강하다. 지역적응시험을 실시한 전 지역에서 ‘대원콩’보다 수량이 높았으며 특히 중남부지역에서 평 균 3.4MT/ha로서 대원콩 대비 21% 증수하였다.

콩 품종육성에 있어 잎의 크기가 종실무게와 관련된 형질 의 초기 분리세대에서 조기선발 지표로서 활용 가능성을 구 명하고자 재래종, 도입종 및 야생종 등 229개 품종 및 유전 자원을 대상으로 단엽과 제1본엽 및 제3본엽과 종실 무게 와의 상관관계를 조사 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시험재료 229개 품종 및 유전자원의 단엽 면적은 3.2 ∼33.8 cm2, 제1본엽 면적은 9.2∼29.5 cm2, 제3본엽 면적은 7.2∼58.9 cm2, 종실의 100립 무게는 2.7∼ 39.0 g의 범위를 나타내었다. 2. 엽 면적과 종실 무게간에는 높은 정의 상관이 있었고, 상관의 크기는 단엽(r=0.80**), 제1본엽(0.75**), 제3 본엽(0.67**) 순으로 나타났다. 3. 엽의 장폭과 종실무게 사이에는 유의한 정의 상관이 있었고 단엽의 길이(0.71)와 폭(0.79)이 제1본엽, 제3 본엽 보다 상관이 높았으며, 엽장보다는 엽폭이 높은 상관을 보였다. 조사된 콩 잎의 장 · 폭비는 상위엽이 높았다. 4. 콩 종실크기와 관련된 생육 초기선발의 간접지표로서 단엽 크기와 단엽의 폭을 이용하는 것이 제일 유리할 것으로 판단되었다.

콩 가공적성 향상을 위한 Lipoxygenase 및 7S Globulin이 결실된 계통을 육성하기 위하여 국내의 장려품종을 모본으로, 7S Globulin의 α‘,α-subunit이 결실된 CS735를 부본으로 하여2006년에 CBC2601(경상대☓CS735), CBC2602(진품콩2호☓CS735), CBC2603(진율콩☓CS735), CBC2604(청자콩3호☓CS735) 4조합을 인공교배하여 세대를 진전시켰다. 2011년 수확된 F6세대 4조합 96계통의 477개체에 대하여 개체당 1립씩 총 477립을 SDS-PAGE를 실시하여 Lipoxygenase 및 7S Globulin의 α‘,α-subunit이 결실된 계통을 선발하였다. 교배조합 CBC2601과 CBC2602에서는 Lipoxygenase와 α‘,α-subunit이 결실 또는 동시결실 계통들이 선발되었으며 교배조합 CBC2603, CBC2604에서는 유색콩 자원의 α‘,α-subunit 이 각각 결실되거나 동시결실 계통을 선발하였다. 2011년 동계에 선발된 F6 세대 4조합 328 계통이 현재 충북대학교 실습포장에서 F7 계통으로 육성중에 있다.

본 연구는 우리나라에서 수집된 독특한 야생종과 재배종의 중간형 콩 계통들의 발생계통학 및 유전적 관련성에 대한 정보를 얻고, 나아가 육종학적으로 활용할 수 있는 재료 발굴을 목표로 콩 야생종, 재배종(나물콩) 및 중간형 계통을 대상으로 종실 특성 및 영양관련 성분들을 분석하였다. 전국 각지에서 수집된 야생종과 중간형 각각 15계통 및 재배종 15품종을 재료로 종실의 조지방, oligosaccharide, isoflavone, lutein, chlorophyll, carotenoid 함량들과 지방산의 구성을 분석하였다. 그 결과 저지방 야생종 ‘YWS 867’, raffinose 함유량이 낮은 방사콩, 총 isoflavone함량 및 고기능성 genistein 함량이 높은 중간형 YWS 136, linoleic acid가 높은 중간형 YWS 122, 콩기름의 맛과 질을 저하시키는 linolenic acid가 가장 낮은 은하콩, 인체의 안구건강에 유익한 lutein 함량이 가장 높은 야생종 YWS 435계통 등을 발굴하였고 이들은 건강식품 및 유용성분 함량 개량을 위한 육종재료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

국내 육성 콩 10품종의 각 부위별(자엽, 종피 및 배) 지방함량과 지방산 조성의 품종간 차이를 검토하였다. 지방함량은 자엽>배>종피 순서로 많았으며 각 부위별 평균 지방 함량은 자엽이 18.3%, 배가 8.9%, 종피가 1.4%이었다. 각 부위별 지방 함량은 자엽은 대망콩이 가장 높았고 서남콩이 가장 낮았으며, 배는 대망콩이 가장 높았고 호장콩이 가장 낮았다. 종피는 다장콩이 가장 높았고 새별콩이 가장 낮았다. 지방산 조성은 각 부위별로 자엽은 C18:2>C18:1>C16:0>C18:3>C18:0의 순서로, 종피는 C18:2>C16:0>C18:3>C18:1>C18:0의 순서로, 및 배는 C18:2>C16:0>C18:3>C18:0>C18:1의 순서로 높았다. 각 부위별로 linoleic/linolenic acid의 비율은 자엽은 명주나물콩이 가장 높았고 대망콩이 가장 낮았으며, 종피는 진미콩이 가장 높았고 대풍콩이 가장 낮았다. 배는 다장콩이 가장 높았고 대풍콩이 가장 낮았다.

신팔달콩2호와 GC83006를 교잡하여 총 118개의 F7 계통을 육성하였다. 127개의 분자마커를 사용하여 유전자지도를 이용하여 종실 및 생육특성에 대한 QTLs분석을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 100립중, 경장, 엽면적 그리고 개화까지 일수는 정규분포를 보였다. 100립중을 제외한 3개의 형질에서 양친의 값을 벗어나는 초월변이 계통이 관찰되었는데, 특히 개화까지의 일수는 개화기가 지연되는 쪽으로 초월변이 계통이 다수 관찰되었다. 2. 100립중, 경장, 엽면적 그리고 개차까지 일수에 대한 QTL분석 결과, 전체 7개의 QTL이 탐지되었다. 100립중에 관여하는 3개의 QTL은 전체변이의 10.1%~12.5% 를 설명하였고, 경장은 전체변이의 22%를 설명하는 1개의 QTL이 탐지되었다. 엽면적은 전체 변이의 10% 및 8.6%를 설명하는 2개의 QTL이 탐지되었으며 개화기 일수는 전체 변이의 41.0%를 설명하는 1개의 QTL이 탐지되었다. 3. 신팔달콩2호와 GC83006의 모용은 각각 회색과 갈색이었으며 모용색은 1개의 유전자가 관여하는 것으로 나타났다. 분석결과 모용색은 연관군 C2에 위치하는 Satt134 마커와 밀접히 연관되어 있었다. 제색은 신팔달콩2호와 GC83006이 각각 흑색과 황색이었으며 후대 중에는 갈색의 배꼽을 갖고 있는 계통도 발견되었다. 종피색은 신팔달콩 2호와 GC83006이 각각 황색과 녹색을 보였으며 후대에서 황색과 녹색 계통이 1 : 1의 분리비를 보여 종피색에는 하나의 유전자가 관여하는 것으로 나타났고, 이 유전자는 연관군 D1a의 마커 Satt077과 밀접한 연관을 보였다.

Isoflavone concentration(daidzein, glycitein, and genistein) of soybean(Taekwangkong and Sowonkong) were analyzed for studying the relationship between seed size and isoflavone concentration and seed coat color and isoflavone concentration. The isoflavone concentration was the greatest in daidzein then followed by genistein, however glycitein was the smallist of all. The isoflavone concentration was increased with the increasing of the ripening degree and seed size.

우수한 기능성을 가진 나물콩을 생산하기 위하여 isoflavone함량이 높은 품종을 선발하고, 재배적 방법에 의한 원료콩 종실의 isoflavone함량의 증진 가능성을 조사하는 한편, 콩나물의 재배 일수에 따른 콩나물 부위별 isoflavone 함량의 경시적 변화 양상을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시한 나물콩 21품종의 종실에 함유된 daidzein과 genistein의 총 함량은 756~1,682ug/g 으로 품종간 차이가 컸으며, 특히 익산 13호(1,682ug/g) 및 남원재래(1,500ug/g) 에서 함량이 높았다. 2. Daidzein 함량은 익산 13호(924ug/g) 및 IT 160996 (828ug/g) 에서 높았으며, genistein 함량은 익산 13호(758ug/g) 및 남원재래(756ug/g) 에서 높았다. 3. 풍산나물콩의 영양생장기에 식물생장조절제인 안티폴(2,472ug/g) 과 후라스타(2,052ug/g) 를 처리하였을 때 daidzein과 genistein의 총 함량이 대조군(1,800ug/g) 에 비하여 각각 37%와 14% 증가하였다. 4. 은하콩의 콩나물 재배일수 경과에 따른 isoflavone 함량은 자엽의 경우 변화가 미미하였으나, 배축의 경우 daidzein이 치상 후 3일까지 증가하다 4일째부터 급격히 감소하는 경향을 나타냈으며, 배축의 genistein함량은 콩나물 재배기간이 경과할수록 감소하였다. 5. 풍산나물콩의 콩나물 재배일수 경과에 따른 isoflavone 함량은 은하콩과 달리 자엽의 경우에는 변화가 미미하였으나, 배축의 경우 daidzein이 치상 후 1일에 5,154ug/g 까지 증가했으나 재배일수가 경과함에 따라 급격히 감소하는 경향을 나타냈으며, 배축의 genistein함량은 큰 변동을 보이지 않았다. 6. 콩나물재배 6일째부터 발생한 잔뿌리에는 isoflavone 함량이 4,416ug/g~5,232ug/g 으로 매우 높았다. 7. 고기능성 나물용 콩을 육성하기 위해서는 원료콩 종실의 isoflavone함량이 높고, 콩나물이 식용으로 이용되는 시기까지 isoflavone함량이 크게 감소하지 않는 특성을 가진 품종의 육성이 필요할 것으로 생각된다.

본 실험은 콩의 단백질함량을 높이고 단백질 특성을 개선시키며, 고 기능성 보유 콩을 육성하기 위하여 수행되었다. 야생콩의 조단백, 조지방, 아미노산조성 및 isoflavone 함량을 분석 하였으며 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 야생콩 132점의 조단백질함량은 평균 45.4~% 이며, 함량범위는 37.4~~50.2~% 이었으며, 조지방함량은 평균 9.3~% 으로 일반 재배종콩에 비하여 낮은 경향을 나타냈다. 2. 총 아미노산의 평균 함량은 19,214ug/g , 함량범위는 16,098~~22,112ug/g 수준이었으며, 황함유 아미노산인 methionine은 평균 252.7ug/g , cysteine은 102.9ug/g 의 함량을 나타냈다. 3. 전체 아미노산 함량 중 methionine과 cysteine은 각각 1.3~%,0.5~% 의 비중을 차지하였으며, glutamic acid가 16.1~% 로 가장 높았다. 4. 전체 아미노산 함량과 황함유 아미노산과의 상호관련성은 발견되지 않았으며, 충남 부여수집종인 IT182823 과 경기 포천 수집종인 IT184213이 높은 황함유 아미노산 함량을 나타냈다. 5. 총 아이소플라본의 평균 함량은 1,105ug/g 이었으며, aglycone 중 genistein의 평균 함량이 695.2ug/g 으로 가장 높았으며, 다음으로 daidgein, glycitein 순이었다. 6. Isoflavone과 genistein과의 상호관련성에 있어서 시험재료는 isoflavone 함량이 높으면 genistein 함량이 높은 경향이었다.