Purple-fleshed potato powder (PFPP) was investigated to determine optimal mixing ratio with milk powder and dextrin to produce a ready-to-eat mashed potato powder. The rheological characteristics, color, and anthocyanin contents were studied at a different concentration of ingredients. The power-law model was applied to explain the mechanical spectra of mashed potatoes which represented the change in structure induced by different mixing ratios. Mixture design was used to obtain the experimental points used to establish the empirical models to describe the effects of each ingredient on the characteristic of the mashed potato. The results of mechanical spectra showed that both storage and loss moduli (G' and G'') were significantly influenced by PFPP and milk powder concentration. The power law parameters n' and n'' showed higher values for the mashed potato with a lower concentration of PFPP and a higher concentration of milk powder, which showed that the gel networks involved in the mashed potato were weaker. The optimum mixing ratio with the highest redness and anthocyanin content, while maintaining the rheological properties similar to the commercial mashed potato, was determined as PFPP:milk powder:dextrin = 90.49:4.86:4.65 (w/w). The proportions of PFPP and milk powder in the formulation significantly changed the characteristics of mashed potato, whereas no significant effect of dextrin was observed in this formulation.

Purple-fleshed potato powder (PFPP) was investigated to determine optimal mixing ratio with milk powder and dextrin to produce a ready-to-eat mashed potato powder. The rheological characteristics, color, and anthocyanin contents were studied at a different concentration of ingredients. The power-law model was applied to explain the mechanical spectra of mashed potatoes which represented the change in structure induced by different mixing ratios. Mixture design was used to obtain the experimental points used to establish the empirical models to describe the effects of each ingredient on the characteristic of the mashed potato. The results of mechanical spectra showed that both storage and loss moduli (G' and G'') were significantly influenced by PFPP and milk powder concentration. The power law parameters n' and n'' showed higher values for the mashed potato with a lower concentration of PFPP and a higher concentration of milk powder, which showed that the gel networks involved in the mashed potato were weaker. The optimum mixing ratio with the highest redness and anthocyanin content, while maintaining the rheological properties similar to the commercial mashed potato, was determined as PFPP:milk powder:dextrin = 90.49:4.86:4.65 (w/w). The proportions of PFPP and milk powder in the formulation significantly changed the characteristics of mashed potato, whereas no significant effect of dextrin was observed in this formulation.

건강기능성 물질을 함유하며 고유의 색과 향미를 가지는 유색감자 홍영 분말을 첨가한 반죽 및 면의 물리화학적 특성을 확인하였다. 홍영 미세 분말은 ball-milling을 통하여 제조하였으며, 매우 낮은 입자도로 인하여 감자의 세포 및 전분 구조가 파괴되어 손상 전분의 함량이 높았다. 이 같은 손상 전분은 낮은 온도에서 물을 흡수하고 팽창하는 성질이 높아 일반 분쇄를 통하여 얻은 분말로 제조한 반죽에 비하여 BM 분말을 반죽에 첨가하였을 때 탄성이 높고 자유수가 적은 반죽 및 면이 제조되었다. 입자 크기를 달리하여 분쇄한 홍영 분말의 경우 손상 전분이 아닌 첨가 분말의 표면적에 의하여 영향을 받으므로 입자 크기가 클수록 반죽 내의 자유수가 많아 열처리 시 더 많은 호화가 발생하였다. 홍영 분말을 첨가한 경우 홍영 특유의 붉은색이 증가함을 확인하였으며, 홍영 분말의 입자 크기가 커질수록 적색도가 감소하였다. 홍영 분말의 다양한 입자 크기에 따라 손상 전분의 발생 및 입자의 표면적에 의하여 서로 다른 호화 특성 및 면 반죽의 조직감을 나타내었다. 본 연구 결과를 통하여 미세 분말(BM)의 경우 손상 전분으로 인하여 생반죽의 탄성이 밀가루에 비하여 매우 높아 성형에 더 많은 힘이 필요함을 확인할 수 있었다. 따라서 미세 분말인 BM 분말과 다르게 생반죽의 성형이 용이하면서 홍영 특유의 붉은 색을 가장 잘 나타내며, 조리 이후 반죽의 탄성을 향상시키고 밀가루와 인장력에 유의차가 나타나지 않는 R1 및 R2 분말로 제조한 면이 우수한 품질을 나타냄을 확인하였다. 본 연구 결과는 전분을 함유하는 대체 분말을 이용한 제면 제품의 개발 시 입자 크기의 결정에 대한 기반이 될 수 있을 것으로 사료된다.

이전 실험에서 결정된 생육 단계별 최적 환경조건을 평가하기 위한 4가지 처리는 다음과 같았다: 생육 단계별 최적 환경 조건을 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic optimum condition with growth stage (POG)), 생육 단계별 평균 광합성 광량자속 밀도(photosynthetic photon flux density(PPFD))와 CO2 농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with average PPFD and CO2 of POG(PCA)), 생육 단계별 최대 PPFD와 CO2농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with maximum PPFD and CO2 of POG(PCM)) 그리고 대조군으로 3%의 당을 포함한 광혼합 영양배양(photomixotrophic conventional condition with 3% sucrose(PMC)). 실험 결과 각 생육 단계별 환경제어(POG)는 기내에서 배양된 감자 소식물체의 모든 생육 관련 항목에서 유의적 증진을 유도하였다. 또한 단위 건물중 당 소비된 전력과 CO2는 모든 처리 중 POG에서 가장 낮았다. 기외 이식 이후에도 POG에서 생산된 감자 묘는 PMC에서 자란 감자 묘와 전체적으로 큰 차이 없이 왕성한 생육을 유지하였다. 특히 POC는 기존 광혼합 영양방식(PCM)과 비교했을 때 기외 이식전과 이식 후 20일째 각각 4.7배와 3.8배 높은 건물중을 기록하였다. 따라서 POG와 같은 생육 단계별 환경 조절을 통한 광독립 영양 미세 증식 방법은 에너지 절감 효과와 함께 무균의 건강한 감자 묘의 생산에 효과적이었다.

본 연구는 묘의 생육을 최대화하기 위하여 생육 단계를 임의로 구분하고 각 단계 별 적정 환경 조건을 확립함에 목적을 두었다. 생육 단계는 총 20일의 배양기간을 6일(1단계), 7일(2단계), 7일(3단계)의 3단계로 구분하였다. 첫 번째 단계는 활착기로서 환경 처리 별 생육에 큰 차이가 나타나지 않았다. 높은 환경 조건에 의한 잎의 장해를 고려하였을 때, 80μmmol·m-2·s-1 의 PPFD 및 대기 중의 CO2 농도가 적합하였다. 두 번째 단계에서는 PPFD 및 CO2 조건이 높아짐에 따라 건물 중을 중심으로 부분적으로 향상되었다. 에너지 효율과 생육을 고려할 때, 160μmmol·m-2·s-1 의 PPFD와 700μmmol·mol-1의 CO2가 적합할 것으로 생각되었다. 세 번째 단계에서는 PPFD 및 CO2 농도가 높아짐에 따라 유의적으로 생육이 향상되었으며, 잎 및 마디의 발달상태도 현저히 향상되었다. 따라서 보다 적극적으로 생육증진을 고려할 때, 320μmmol·m-2·s-1 PPFD와 1800μmol·mol-1의 CO2가 적합할 것으로 생각되었다. 생육 단계별 환경 조절은 초기단계에 상대적으로 낮은 조건을 유지하고 후기단계에서 충분한 조건을 제공함으로써 건전한 묘를 생산할 수 있고 에너지 및 물질의 투입량을 절약할 수 있다.

본 연구는 경삽묘의 생리적 서령과 분무재배시 수확시기가 감자 '대지' 품종의 생육과 수량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시되었다. 경삽묘는 조직배양묘를 삽목하여 생산하였고 삽목 후 20, 30, 40, 50일된 경삽묘를 분무재배에 이용하였다. 분무재배시 정식 후 60, 70, 80, 90일에 각각 괴경을 수확하였고 수확한 괴경은 1~5, 5~10, 10~20, 20~30, 30~40, 40g 이상의 크기로 분류하였다. 삽목한 후 40일이 경과된 경삽묘의 평균 초장이 전생육기간에 걸쳐 가장 길었지만 정식 후 75일에는 모든 연령의 경삽묘 간의 초장에 대한 유의차는 없었다. 주당 괴경중은 정식 후 90일까지 꾸준히 증가하였으며 삽목 후 20일과 40일된 경삽묘를 정식할 때 가장 무거웠고 주당 괴경수도 가장 많았다. 그러나 50일된 경삽묘를 제외하고 20, 30, 40일된 경삽묘 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 정식 후 80일과 90일에 수확하는 것이 5g 이상의 괴경 수확을 증가시키는 것으로 나타났다.

고령지농업연구소에서 육성된 '자심' 감자(Solanum tuberosum L.) 괴경의 자주색 육색은 안토시아닌 색소의 축적에 기인한다. 본 연구는 이러한 '자심' 감자의 괴경 조직에 안토시아닌이 축적될 때 결정적으로 관여하는 기상 환경요인을 분석하고 색소 함량 증대를 위한 질소시비 기준을 설정하기 위하여 수행되었다. 기상 환경요인이 뚜렷하게 다른 3개 지역에서 파종시기 또는 재배 작형을 달리하여 '자심' 감자를 재배하고 수확된 괴경의 안토시아닌 함량을 분석한 결과, 수확일을 기준으로 수확전 30일 동안의 야간온도가 낮을수록 괴경내 안토시아닌 축적이 왕성한 것으로 나타났다. 안토시아닌 축적에 영향을 미치는 질소시비 수준의 효과를 분석한 결과 고랭지인 대관령에서는 권장시비량 처리구에 비해 감량시비 혹은 증량시비 처리구에서 안토시아닌 함량이 낮은 결과를 보였다. 그러나 평난지인 강릉에서는 시비수준간 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과로 볼 때 안토시아닌이 고농도로 축적된 자주색 육색의 '자심' 감자를 생산하기 위해서는 적절한 재배지대 및 작형의 선택과 시비관리가 매우 중요할 것으로 생각된다.

저선량 γ선 조사가 기내 유기한 대지와 수미 감자 소괴경의 맹아율과 식물체 생장 및 생리활성에 미치는 효과 등을 알아보고자 감자 소괴경의 저장기간별로 γ선을 0.5~30Gy 까지 조사하여 pot실험을 수행하였다. 감자 소괴경의 휴면과 생육에 대한 저선량 γ선 효과는 품종과 저장기간에 따라 다소 차이가 있었다. 대지 품종의 경우 대체로 2,4,8Gy에서 대조구에 비해 높은 맹아 출현율을 보였고,

감자 양액재배시 소괴경의 생산효율을 높이기 위해 감자 유식물체를 정식후 35일에 10시간 동안 배양액 pH를 3.0, 4.0, 5.0과 6.5로 각각 조절하였을 때 생육상황과 소괴경 수량을 조사한 결과, 소괴경 형성은 pH 3.0 처리구에서 빨랐으며 처리후 20일까지는 유의성있는 증가를 보였다. 배양액 pH가 낮을수록 복지수가 증가되어 괴경수가 많았으며 괴경 건물율도 높았고 정식후 90일째 소괴경 수량은 pH 3.0처리에서 72.1개, pH 4.0에서 69.8개, pH 5.0에서 65.2개, pH 6.5에서 60.3개였다. 3g이상크기의 소괴경의 분포비율은 pH 3.0에서57.9%로 가장 높았으며 pH 5.0과 6.5에서 50.8%로서 가장 낮았다.

감자 소괴동 산을 위해 적합한 양담재배방식을 구명코자 분무경, NFT, perlite 및 scoria 배지비을 이용하여 '대지' 품종을 공시하고 생육과 소엽도의 연성 및 준양에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 분무병 방식이 NFT 방식이나 Perlite 및 scoria 배지경에 비해 정식 후 40일과 60일의 지상부 생조이 좋았고, 정식후 90일에는 동윤이 65.4cm, 주당자육가 7.3개로서 가장 많았으며, scoria 배지경은 기윤이 49.5cm, 도상기육 3.2개로서 가장 적었다. 2. 포지장은 분무비에서 30.4cm로 가장 길었고, 주당각지육는 NFT 방식에서 10.5개로 많았다. 3. 정식 후 90일에 주당 괴경수는 분무경에서 67.1개, NFT 62.5개, Perlite 배지경 20.1개, scoria 배지경 18.0개였다. 4. 3g 이상의 괴대 크기 분포는 분무경 72.7％, NFT 62.6％, perlite 배지비 84.1％, scoria 배지경 83.3％로 고협배지경이 높은 분포를 보였으나 주당 괴동수가 적기 때문에 총수양 은 적었다. 5. Perlite 배지경에서 황산된 소괴경은 피일발이이 적고 표피가 매끄러워서 보질의 괴대이 생산되었다.

본(本) 시험(試驗)은 복토(覆土)깊이, 파종기(播種期), 최아방법(催芽方法) 및 고조제처리(枯凋劑處理)가 감자흑지병발생 및 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하고자 남작(男爵)(Irish Cobbler)과 수미(秀美)(Superior)를 공시(供試)하여 실시(實施)하였으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 복토(覆土) 깊이가 깊을수록 출아(出芽)가 늦어졌으나 이병률(罹病率)은 뚜렷한 차이(差異)를 인정(認定)할 수 없었으며 수량(收量)은 10cm구(區)에서 증수(增收)하는 경향(傾向)이었다. 2. 이병률(罹病率)은 4월 28일 파종구(播種區)에서 가장 높았으며 5월(月) 이후(以後)의 파종간(播種間)에는 뚜렷한 차이(差異)가 없었다. 수량(收量)은 조기파종(旱期播種)인 4월(月) 28일(日) 파종(播種)에서 가장 낮았고 5월(月) 8일(日) 파종(播種)에서 가장 높았다. 3. 욕광최아처리구(浴光催芽處理區)에서 이병률(罹病率)이 가장 낮았고 수량(收量)은 가장 높았으며 무광최아(無光催芽)에서는 무최아(無催芽)보다도 이병률(罹病率)이 높았으며 수량(收量)은 낮았다. 4. 고조제처리(枯凋劑處理) 후(後) 수확시기(收穫時期)가 늦어질수록 이병괴경(罹病塊莖)이 증가(增加)하는 경향(傾向)을 보였는데 지상부(地上部) 고사(枯死) 후(後) 일(日)까지는 괴경이병율(塊莖罹病率)의 증가폭(增加幅)이 컸으나 그 후(後)부터는 완만(緩慢)하였다. 5. 나작(男爵)은 수미(秀美)보다 경(莖)의 이병률(罹病率)은 높았으나 괴경이병률(塊莖罹病率)은 낮은 경향(傾向)을 보였다.

Our research work aimed to evaluate cover crop effects of winter rye on soil characteristics, soil conservation, and yield productivities on potato fields with 15% slope during a fallowed period. There were two controls of bared field without any cultivation and conventional potato cultivation without winter rye. Potato cultivation increased soil pH, organic matter, available phosphate, and exchangeable cation regardless of cover crop cultivation. Sub-soil, particularly, all components of soil chemical properties showed higher value in winter rye cultivation than conventional cultivation. Higher soil density was observed on cover crop cultivation than conventional cultivation resulting from root residues of the cover crop both topsoil and subsoil. Cover crop residues positively affected plant growth and reduced the amount of soil erosion by holding the soil. Although severe soil erosion was seen in conventional cultivation, winter rye cultivation declined soil erosion by 47% during the fallow period on potato slope fields. Distinct soil bacterial communities were detected among treatments and some OTU(Operational Taxonomic Unit)s showed significantly higher abundance in winter rye treatment. Total yield and commercial rate demonstrated no significant differences while higher tuber phosphate, K+, and Mg2+ contents were observed in winter rye cultivation.

본 실험에는 1기작 품종 15개 및 2기작 품종 5개 등 총 20개 품종을 실험재료로 이용하였다. 이들 품종을 농촌진흥청 고령지농업연구센터 포장(강원 강릉)에 파종하였고, 관행적인 방법으로 100~120일간 재배한 후 수확하였다. 수확한 괴경 중 중간크기의 괴경만을 선별하여 주요 성분들을 분석하였다. 이와 동시에 관능검사를 통해 찐 감자의 분질도를 조사하였으며, 각 조사결과를 기준으로 한국산 감자의 용도를 구분하였다. 실험결과 건물율은 '하령', '자영' 및 '세풍' 등의 품종이 높았고, 전분입자는 '자영'과 '신남작'이 가장 큰 것으로 나타났다. 또한 amylose 함량은 '하령', '추동' 및 '고운'이 가장 높았다. 무기물 함량은 뚜렷한 경향 없이 성분별 품종별 차이를 보였다. 비타민 C 함량은 '자영'이 62.5 mg~cdot100g1 FW로 월등히 높았고, 단백질 함량은 '추강'이 가장 높았으나 품종간 큰 차이를 보이지는 않았다. 당 함량은 1기작 품종에 비해 2기작 품종이 매우 높게 나타났으며, 1기작 품종 중에서는 '대서'와 '남서'의 함량이 낮았고, 2기작 품종 중에서는 '고운'의 함량이 가장 낮은 결과를 보였다. 이상의 분석결과를 기준으로 건물율이 높고 환원당 함량이 낮은 9개 품종('대서', '가황', '가원', '고운', '하령', '남작', '자심', '자영' 및 '세풍')이 가공용으로 적합한 것으로 확인 되었다. 또한 분질도가 높고 amylose 함량이 높은 7개 품종 ('추강', '가원', '고운', '하령', '남작', '자심', '서홍')은 찜용으로 적당하였으며, 분질도가 낮고 amylose 함량이 낮은 5개 품종('대서', '추동', '가황', '조풍', '조원')은 찌개용으로 적당하였다.

Osmotic stress is one of major limiting factors in crop production. In particular, seasonal drought often causes the secondary disease in the field, resulting in severe reduction in both quality and productivity. Recent efforts have revealed that many genes encoding protein kinases play important roles in osmotic stress signal transduction pathways. Previously, the AtSIK (Arabidopsis thaliana Stress Inducible Kinase) mutants have shown to enhance tolerance to abiotic stresses, accompanying with higher expression of abiotic stress-related genes than did the wild-type plants. In this study, we have transformed potato (cv. Taedong Valley) with the AtSIK expression cassette. Both PCR and RT-PCR using AtSIK-specific primers showed stable integration and expression of the AtSIK gene in individual transgenic lines, respectively. Foliar application of herbicide (Basta®) at commercial application rate (0.3% (v/v)) revealed another evidence of stable gene introduction of T-DNA which includes the bar gene for herbicide resistance. Overexpression of the AtSIK gene under dual CaMV35S promoter increased sensitivity to salt stress (300 mM NaCl), which was demonstrated by the reduction rate of chlorophyll contents in leaves of transgenic potato lines. These results suggest that possible increase of osmotic tolerance in potato plants may be achieved by antisense expression of AtSIK gene.