The World Vegetable Center (WorldVeg) maintains the world’s largest public vegetable germplasm collection. The Genebank contains over 65,000 accessions and consists of more than 130 genera and 330 species. It includes around 12,000 accessions of indigenous vegetables. The WorldVeg Korea Office (WKO) has been conducting regional adaptability evaluations in the fields of the National Institute of Horticultural and Herbal Science (NIHHS), with a focus on major solanaceous vegetable crops such as tomato, chili, and bell pepper. As climate change significantly affects vegetable crop productivity, the development of high-performing cultivars, tolerant to various abiotic and biotic stresses with enriched nutrients inside, is essential to enhance agricultural sustainability and human health. In this regard, the evaluation of growth and horticultural characteristics of pepper and tomato accessions from the WorldVeg will help contribute to the generation of new and improved cultivars, to address global challenges that affect food security, sustainability, and adaptation to climate change. Here, we summarize our activities and the results of the regional adaptability evaluation using the WorldVeg accessions of pepper and tomato germplasms.

살리실산은 식물의 생장 및 발달, 항산화 방어기작, 광합성 작용 그리고 생물적 및 비생물적 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온･건조 스트레스 조건에서 살리실산 경엽처리가 고추의 생육, 광합성 특성 및 항산화효소 활성에 미치는 영향을 구명 하고자 하였다. 광합성 특성 측정결과 광합성 속도, 기공전도 도 및 증산 속도가 증가하였고, 3회차 처리에서 가장 높았다. 세포내 MDA와 H2O2 함량은 살리실산 3회차 처리에서 현저 하게 감소하는 경향을 보였다. APX, CAT, POD 및 SOD 활 성이 현저하게 증가하였으며, 무처리 대비 최대 247, 318, 55 및 54% 증가하였다. 고추의 생육 특성은 무처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 상품 수량은 15% 정도 증가하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 살리실산의 경엽처리는 고추 의 광합성 특성과 항산화효소 활성을 증진시켜 고온･건조 스트 레스에 의한 피해 경감에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다

본 연구는 세계채소센터의 고추 유전자원들에 대한 침수조건에서 생육특성을 조사해 침수 저항성 자원을 선발하기 위해 수행하였다. 세계채소센터 유전자원센터에서 보유중인 4종의 고추 8자원을 선발하여 유리온실에서 종자를 파종하여 2개월 간 육묘한 후 본 실험을 위해 비닐하우스로 이동 후 침수시험을 수행하였다. 시험에 이용된 고추는 고온인 여름철에 시험이 수행되어 침수에 대한 반응이 매우 빠르게 나타났다. 1. 침수 처리구에서 생육이 전체적으로 감소 되었으나 저항성 자원들은 대조구와 비교하여 초장에 있어 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 2. 침수 처리 후 고추자원의 엽온 조사에서는 No. 29 (9656-13) 자원을 제외한 모든 침수구에서 엽온이 대조구에 비해 높게 유지되었다. 3. 감수성 자원들은 위조지수가 1.5 이상을 나타냈으나 내침 수성 자원들은 0.5로 낮게 유지되었다. 4. SPAD 값을 조사한 결과에 있어서는 침수로 인해 전체적으로 대조구에 비해 10% 낮은 수치를 나타냈다. 5. Proline 함량에 있어서는 침수구에서 전체적으로 Proline 함량이 높게 나타났으나 내침수성이 강했던 No. 8과 22는 대조구와 유의차가 없이 낮았다. 6. 침수자원들에 대한 침수와 고온에 따른 화분활력 조사에서는 침수에서 일부 자원의 화분활력 감소를 확인하였으며, 고온처리에서 처리구 대부분의 화분 활력이 유의하게 감소하는 결과를 나타냈다. 7. 본 시험을 통해 이번 시험의 고추자원 중 Capsicum bacatum 종인 No. 8 (VI028788), No. 12 (VI044312) 자원 이 침수저항성이 강한 자원으로 판단되어 1차 선발하였다.

고추의 정식작업 시 불편한 작업자세와 작업시간의 과다소요로 정식적기를 맞추기 힘든 문제점이 있 다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 기존의 자동 채소 정식기는 남성체형에 맞추어져 여성이 나 고령자들이 사용하기에는 무겁고, 기계조작에 불편함이 있으며 소음 및 진동이 심하여 작업성근골격 계 질환의 발병률이 높아지게 된다. 따라서 본 연구에서는 내연기관이 아닌 전동모터를 활용하여 소음 및 진동을 줄이고 작업성근골격계 질환의 발병률을 낮추며 여성 및 고령자가 사용하기 쉬운 정식기 개 발을 목표로 하였다. 개발된 1조식 전동형 반자동 고추정식기는 주행장치와 식부장치, 모종공급장치로 구성되어 있으며 주행장치는 24V, 850W의 트랜스액슬, 식부장치는 슬라이더-크랭크 구조를 기본으로 하고 모종공급장치는 컨베이어를 설치하여 모종 트레이에서 뽑아서 컨베이어에 올리는 구조로 설계하였으며 장치를 순서에 맞게 제어하기 위하여 마이크로컨트롤러와 근접센서 등을 활용하여 제어하였다. 시험기의 성능을 분석하기 위하여 전력소모시험 및 정식시험 등을 실시하였다. 시험결과, 전력소모율은 평균 121.48Wh로 나타났으며 65Ah 배터리 기준으로 14시간이 사용 가능한 것으로 나타났다. 정식시험 에서 정식성공율은 73%로 나타났다. 차후에는 본 연구에서 개발된 정식기를 개선하고 최종적으로 자율 주행형 정식로봇을 개발하고자 한다.

이 연구는 형질전환 고추로부터 토양 근권 미생물로의 유전자 이동 가능성을 조사하기 위해 수행되었다. 재배중인 오이 모자이크 바이러스 저항성 고추와 대조구의 근권토양으로부터 DNA를 추출한 후 형질전환 고추 도입유전자에 특이적인 프라이머를 사용하여 PCR 분석을 수행하였다. PCR 결과 도입유전자인 NPTII 유전자가 수집된 전 기간의 근권 토양 샘플에서 발견되었다. 발견된 도입유전자가 고추로부터 토양 미생물로의 유전자 이동에 의한 결과인지를 조사하기 위하여 토양 샘플로부터 미생물들을 분리하여 카나마이신이 첨가된 세균 및 진균 배지에 배양하였다. 약 43만개의 세균 코로니와 16만개의 진균 코로니를 조사 한 결과 카나마이신에 저항성을 나타내는 개체는 발견되지 않아 형질전환 고추로부터 근권 미생물로의 유전자이동은 발생하지 않은 것으로 사료되었다.

The environmental risks of cucumber mosaic virus resistant transgenic chili peppers with the CMVP0-CP gene on non-target organisms in the agroecosystem environments was evaluated during the periods of the chili pepper growing season (June 19, July 30, August 31) in 2007. Arthropods assemblages leaves and flowers of chili peppers were quantitatively collected by using an insect vacuum collector to compare the arthropod community structures between non-transgenic chili peppers (nTR, P 915) and mosaic virus resistant transgenic chili peppers (TR, CMV-cp, line 7). There was no statistical difference in the arthropod community structure between the two types of crops, nTR and TR, at the same season, although the species richness and Shannon’s index were somewhat different among seasons, indicating no effects of genetically modified peppers on the arthropod community. However, further studies were required to conclude more concretely for the potential environmental risk of the transgenic chili pepper of CMV-cp.

농업생태계에 심겨진 탄저병 저항성 유전자인 PepEST 유전자가 내재된 유전자변형 고추의 환경위해성을 평가하기 위하여 2006년 고추의 생육기간 동안 절지동물의 군집구조를 3회(6월 20일, 7월 25일, 8월 28일)에 걸쳐 조사하였다. 두 가지의 고추 즉 모본(nTR, WT512)와 유전자 변형 고추(TR, line 68)의 꽃과 잎에 서식하는 곤충을 포함한 절지동물의 군집구조를 파악하기 위하여 곤충을 포획할 수 있는 진공 흡입기를 이용하여 절지동물

To assess the environmental risks of transgenic chili pepper with PepEST gene on non-target organisms before it exposes to the agro-ecosystem environments, we conducted the three sets of green peach aphids (Myzus persicae S.) life table experiment under laboratory conditions (Temp. 25℃, R.H. 50-70%, Photoperiod L16 : D8) in series during 2005-2006. We measured the net reproductive rate (R₀)*, the intrinsic rate of increase (r<SUB>m</SUB>), the mean generation time (T<SUB>c</SUB>), fecundity*, life span, and reproduction period between non-transgenic chili peppers and transgenic chili peppers, respectively. The life span of green peach aphids from three sets was 31, 27, 25 days, and the period of life span was similar to the general average length of green peach aphids, 25-29 days. Although the first reproduction of transgenic pepper was similar to the non transgenic pepper (P＞0.05), the fecundity and the net reproductive rate (R<SUB>o</SUB>) by using Jackknife method of transgenic pepper were lower than those of non transgenic pepper (P＜0.05). Conclusively, we observed the adverse effect from our results but we should execute further experiments to confirm the results at the fields with the similar way.

고추의 고유 특성인 매운맛은 태좌 조직에서 주로 발현되는 capsaicinoid라는 화학물질에 의한 것으로 알려져 있고, 이 물질을 생합성하는 유전자와 매운맛의 유무를 판별할 수 있는 분자표지까지 개발되어 있다. 그러나, 아직 매운맛 함량에 대한 유전연구와 분자적 기전은 그 연구가 깊지 못한 상황이고, 본 연구는 고추 매운맛 함량 연구를 위한 F7 RIL mapping집단을 육성하고 매운맛 함량을 비롯한 주요한 원예적 특성들을 평가하기 위해 수행되었다. 자방친인 ‘생력211’의 capsaicinoid 함량은 341.6 mg/100 g으로 ‘청양’ 고추 품종보다 높은 수준인 것으로 확인되었고, 화분친인 ‘생력213’은 무신미인 것으로 HPLC 결과와 분자표지 결과가 일치하였다. 양친을 교배 후 자가수정하여 육성된 F7 RIL 93계통들에 대해서 매운맛 함량을 분석한 결과, 최저 77.8 mg/100 g부터 최고 1046.0 mg/100 g까지로 그 변이 폭이 매우 크며, 매운 계통들 내에서의 함량 분포도는 정규곡선 양상을 보여 본 육성 집단이 향후 매운맛 함량 연구를 위해 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Phytophthora capsici Leonian causes root rot and stem blight in pepper (Capsicum spp.) and is a serious threat to pepper production because of its ability to infect every root, stem, and leaf at any developmental stage. Recently, pepper F1 cultivars resistant to Phytophthora root rot have been commercially released in Korea. However, despite many studies, the inheritance of resistance remains controversial due to differences in experimental methods, including pepper materials, pathogen isolates, inoculation conditions, and evaluation methods. Our aim was to determine the inheritance of Phytophthora root rot resistance by using three different F2 populations derived from crosses between ‘CM334’ (a resistant male parent) and three Korean landraces, ‘Subicho’ ‘Daehwacho’ and ‘Chilsungcho’ (susceptible female parents), and inoculating them with three different pathogen densities (1 ¯ 10 4 , 1 ¯ 105 , and 1 ¯ 106 zoospores/ml). The distribution patterns were varied, depending upon female parental susceptibility as well as inoculum densities. For example, as the inoculum density increased, pepper survival rates decreased. In all of the inheritance analyses, one common dominant resistant gene was participated in resistance to Phytophthora root rot. In addition, we found that a complementary gene, together with the major dominant gene, was necessary for resistance at a high (10 6 ) inoculum density, based on a 9:7 (R:S) segregation ratio. This study will be helpful in developing molecular markers linked to genes that are resistant to Phytophthora root rot.

ChiVMV is one of the most destructive pepper pathogens in the East Asia. The resistant cultivar against ChiVMV is necessary to control the ChiVMV infection to pepper farm. However, the genetic source resistant ChiVMV was not fully identified yet and until now, the only recessive resistance gene has been recognized. In order to study more on the inheritance of the resistance and to establish a breeding program pertinent to ChiVMV resistance, firstly, we screened about 30 lines from several foreign countries, and found a new resistant line from several inoculation tests. Here, we report a new dominantly resistant chili pepper. Secondly, we found two AFLP fragments linked to the dominant resistance, which was located on the pepper chromosome number 6. The newly discovered dominant markers will help develop a new resistant pepper cultivar to ChiVMV.

From the point of breeding view for our future, 20 Korean varieties of red pepper for the contents of capsaicinoids, free amino acids, free fatty acids and organic acids with powder product and eating qualities were chosen, and the sensory properties of their water and ethanol extract were compared in order to investigate the influence of the composition of test components on sensory acceptability of Korean red pepper. The composition of taste components in red pepper powder varied wildly depending on the varieties; total capsaicinoids content variety from 0.029 to 0.913%, free sugar 8.45 to 20.2%, and organic acid 4.58 to 19.54%. Capsaicinoid contents especially dihydrocapsaicin content, were highly correlated with pungent taste of the methanol extract of red pepper power, but did not show significant relationship to the overall sensory acceptability. However, the components analyzed here and eating and processing qualities include high variations and future breeding sources.