콩 유전자원의 지방함량과 지방산조성 평가 및 유용자원의 선발

송항림(Hang-Lin Song),장은규(Eun Kyu Jang),손은호(Eun Ho Son),이구환(Ku Hwan Lee),황세구(Se Gu Hwang),윤건식(Geon Sig Yun),이정동(Jeong-Dong Lee),김홍식(Hong Sig Kim) 한국육종학회 2015 한국육종학회지 Vol.47 No.3

This study was carried out to evaluate the oil contents and fatty acid compositions of 379 soybean germplasm accessions which is composed of 128 Korean, 214 Chinese and 37 USA accessions, and to select useful resources for the development of high oil content and quality fatty acid varieties in soybean. Korean and Chinese germplasm accessions were obtained from the National Agrobiodiversity Center, National Academy of Agricultural Science, Rural Development Administration, and USA accessions from the Plant Genetics and Breeding Laboratory of Kyungpook National University, Korea. The oil content ranges from 12.7∼26.0% with an average of 19.1% among accessions. The average contents and ranges of palmitic and stearic acid, saturated fatty acids (SFA), were 10.6% with a range of 4.1∼18.1% and 2.9% with a range of 1.9∼12.7% respectively, while those of oleic, linoleic and linolenic acid, unsaturated fatty acids (USFA), were 28.2% with a range of 15.3∼56%, 51.2% with a range of 24.4∼68% and 7.1% with a range of 3.4∼11.1% respectively. The average linoleic(ω-6)/linolenic(ω-3) acid ratio was 7.5 ranging from 3.8∼17, and the average SFA and USFA contents were 13.5% ranging from 6.7∼21.7% and 86.5% ranging 78.3∼93.4% respectively. Accessions with better essential properties were selected as useful resources for the development of high oil content and quality fatty acid varieties. Three accessions, Suinong 14, Dongnong 434 and Dongnong 46 from China contain oil higher than 25.0%, while five accessions including KLG 12073 and KLG 12074 from USA, Jilin 14 from China, Kwangan and Bongeui from Korea contain oleic acid higher than 50%. Eight accessions including KLG12083 and KLG12081 from USA contain linoleic acid higher than 60%. Seven accessions including KLG 12093 and KLG12096 from USA contain linolenic acid lower than 4%. Five accessions, KLG12074 and KLG12073 from USA, Kwangan and Bongeui from Korea, and Dongnong 47 from China were low linoleic acid(ω-6)/linolenic(ω-3) ratio resources with lower than 4.5.

한국 콩 품종의 초형관련 형질의 특성

김홍식,이구환,송항림,김성진,허건,우선희,정승근 한국육종학회 2008 한국육종학회지 Vol.40 No.2

This study was conducted to obtain basic information on mainstem, branch and leaf characteristics related to canopy for development of high yielding cultivar using 70 Korean soybean cultivars developed from 1913 to 2000. Variations of canopy width, branch length, and canopy width/length ratio were higher compared to other characteristics among 12 mainstem and branch characters. Variations of petiole angle, leaflet width/length ratio and compound leaf dry weight were higher than other characteristics among eight leaf characters related to plant canopy. Three classifications of soybean cultivars were used based on usage: I)soy sauce and tofu, II)bean sprout, and III)cooking with rice. Canopy width/length ratio was higher in group III, cooking with rice than group I, soy sauce and tofu, and group II, bean sprout, and there was no difference between the two, group I and group II. The total branch length/main stem height ratio was higher in group II, bean sprout and group III, cooking with rice than group I, soy sauce and tofu. Mainstem and branch characteristics related to plant canopy were classified into four groups by ratio of canopy width/length and total branch length/main stem length, respectively. Soybean cultivars with narrow canopy and high dependence of mainstem were Danweonkong, Keumkangkong, Shelby, and Shinpaldalkong. Soybean cultivars with broad canopy and high dependence of mainstem were Kanglim, Keumkangdaelip, and Jinyulkong, and a cultivar with broad canopy and high dependence of branch were Geomjeongkong 2. Leaflet length/width ratio was lowest in cooking with rice and there was no difference between soy sauce and tofu and bean sprout. Compound leaf area was largest in cooking with rice and smallest in bean sprout. Leaf petiole length was short in bean sprout and there was no difference between soy sauce and tofu and bean sprout. Leaf petiole angle was highest in cooking with rice and lowest in bean sprout. Leaf type was classified into four groups based on leaflet width/length ratio and compound leaf area, respectivly. Buseok and Taekwangkong had an oval leaflet and largest area of compound leaf. Eunhakong and Sohokong had extreme narrow leaflet and smallest area of compound leaf. Leaf petiole type was classified into three and four groups based on leaf petiole length and angle, respectively. A soybean cultivar with the shortest petiole length and smallest petiole angle was Eunhakong and cultivars with short petiole length and large petiole angle were Alchankong, Muhankong, and Pureunkong. A soybean cultivar with long petiole length and small petiole angle was Sinpaldalkong 2. Among a total of 70 Korean soybean cultivars, Eunhakong had an extreme narrow type in leaf, smallest compound leaf area, shortest petiole length, and smallest petiole angle of compound leaf.

해바라기 유전자원의 종실특성과 지방함량 및 지방산조성 변이

이윤호,송항림,박향민,박경호,남상영,김인재,최성열,장영석,김홍식 한국작물학회 2010 한국작물학회지 Vol.55 No.3

해바라기의 바이오디젤 생산을 위한 품종 육성과 생산기술의 기초자료를 얻기 위하여 한국자원 34종, 미국자원 219종 및 그 외의 다른 국가로부터 도입된 자원 22종을 포함한 총 275종의 유전자원을 농촌진흥청 농업유전자원센터로부터 분양받아 종실특성과 지방함량 및 지방산 변이 조성을 구명한 결과는 다음과 같다. 1. 종실의 형태는 광난형, 협난형, 원형 및 장형으로 구분되었으며, 광란형이 40.4%로 가장 많았으며, 장형이 5.0%로 가장 적었다. 종실의 과피색은 회색종, 갈색종, 흑색종 및 백색종으로 구분되었고, 회색종과 갈색종이 많았고 백색종이 적었다. 100립중과 1 중의 평균은 각각 6.3 g 및 322.5 g이었고, 분포범위도 각각 2.9~15.5 g 및 178~43 9 g이었다. 2. 해바라기 유전자원의 지방함량의 평균은 25.5%이었고, 그 범위는 11.7~45.6%이었다. 지방함량의 분포는 22~28%의 범위가 가장 많았고, 40%이상이 가장 적었으며, 지방함량이 40%이상으로 높은 유망자원은 미국 도입자원인 IT031967, IT031970 및 IT031965의 3종이었다. 3. 포화지방산인 팔미트산 함량의 평균은 4.7%이었으며, 범위는 3.1~7.6%, 스테아린산 함량의 평균은 2.2%, 범위는 1.3~4.1%이었고, 포화지방산(팔미트산 + 스테아린산) 함량의 평균은 6.9%, 범위는 5.4~9.4%이었다. 4. 불포화지방산인 올레산의 평균함량은 55.2%이었고 18.1~75.5%의 범위이었으며, 올레산이 70% 이상인 자원은 IT031831, IT031699, IT031895, IT031938 및 IT031694의 5종이었다. 리놀레산의 평균함량은 38.0%이었으며 범위는 18.1~74.1%이었다. 불포화지방산(올레산+리놀레산)의 평균 함량은 93%, 범위는 89.6%~94.8%이었다. The objective of this study was to obtain the basic informations on variability of germplasm and cultivation practice for the production of biodiesel in sunflower. A total of 275 accessions obtained from the National Agrobiodiversity Center (34 landraces from Korea, 219 and 22 introductions from America and other countries, respectively) were screened to evaluate variations of seed characteristics, oil content and fatty acid composition. Seed types were classified into 4 types (broad ovoid, narrow ovoid, rounded and elongated). The broad ovoid type was the highest proportion of 40.4%, while the elongated type was the lowest proportion of 5.0% among accessions. Also, the seed colors were classified into 4 colors (gray, brown, black and white). Gray and brown seed color showed the highest distribution and white seed color showed the lowest among accessions, respectively. Hundred and one liter seed weight ranged 2.9~15.5g and 178~439g with averages of 6.3g and 322.0g, respectively. Oil content ranged from 11.7% to 45.6% with an average of 25.5%. The frequency distribution of oil content showed the highest in range of 22~28% and the lowest in range of over 40%. Three promising accessions with higher oil content than 40.0% were IT031967, IT031970 and IT031965 introduced from America. Palmitic and stearic acid contents, saturated fatty acid, ranged 3.1~7.6% and 1.3~4.1% with averages of 4.7% and 2.2%, respectively, and a total content of saturated fatty acid ranged 5.4~9.4% with an average of 6.9%. Oleic and linoleic acid contents, unsaturated fatty acid, ranged 18.1~75.7% and 18.1~74.1% with averages of 55.2% and 38.0%, respectively. Five accessions, IT031831, IT031669, IT031895, IT031938 and IT031694, showed higher oleic acid content than 70%. A total content of unsaturated fatty acid ranged 89.6~94.8% with an average of 93.0%.

콩 종실의 부위별 지방함량과 지방산 조성의 품종간 차이

이윤호,박경호,송항림,이재홍,김성진,정승근,김홍식 한국작물학회 2008 한국작물학회 학술발표대회 논문집 Vol.2008 No.10

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.

한국, 일본 및 중국 지린성 야생콩(Glycine soja Sieb. And Zucc.)의 SSR마커에 의한 유전적 다양성과 유연관계

장성진,박수정,박향민,송항림,황태영,조용구,유헌호,우선희,강정훈,김홍식 한국육종학회 2010 한국육종학회지 Vol.42 No.1

고 가공적성 품종개발을 위한 LOX 및 7S의 α′, α-Subunit 결실계통육성

이재홍,장은규,박경호,박향민,송항림,박수정,조용구,김홍식 한국작물학회 2010 한국작물학회 학술발표대회 논문집 Vol.2010 No.04

Lipoxygenase 및 7S 단백질이 결실된 가공적성이 높은 콩 품종을 육성하기 위하여 국내의 장려품종을 모본으로, 7S의 α와 αʹ-subunit이 없는 CS735을 부본으로 하여 2006년도에 CBC2601(경상대콩 × CS735), CBC2602(진품콩 2호 × CS735), CBC2603(진율콩 × CS735) 및 CBC2604(청자콩3호 × CS735)의 4조합을 인공교배하여 세대를 진전시켰다. 2009년 수확된 F4세대 4조합438계통의 3280개체에 대하여 개체당 3립씩 총 9840립을 SDSPAGE를 실시하여 Lipoxygenase 및 7S 단백질의 결실계통을 선발하였다. 교배조합 CBC2601과 CBC2602의 F4계통에서는 LOX 및 7S의 αʹ,α-subunit 결실 또는 동시결실 계통들이 선발되었으며, 일부 계통들에서는 LOX, 7S의 αʹ,α-subunit 및 β-subunit가 동시에 결실된 계통이 선발되었다. 교배조합 CBC2603과 CBC2604의 F4계통 에서는 αʹ-subunit 및 α-subunit가 각각 결실되거나 또는 동시에 결실된 계통들이 선발되었다.

콩 알러지 단백질의 anti-body 작성 및 저알러지 자원 발굴

박경호,장성진,박수정,허건,송항림,조용구,우선희,김홍식 한국작물학회 2008 한국작물학회 학술발표대회 논문집 Vol.2008 No.10

콩의 주요 Allergy 단백질원은 α-subunit, Gly m bd 28K 및 Gly m bd 30K로 알려지고 있으며, 콩 유전자원에 대한 저 알러지 자원을 발굴하기위하여 α-subunit(Gly m bd 60K)는 SDS-PAGE로, Gly m bd 28K와 Gly m bd 30K는 Antibody를 작성하여 검정하였다. α-subunit는 1500개의 자원을 검정한 결과 한국자원 CS1151와 CS79, 일본자원 CS735, CS737 및 중국자원 CS1733의 5개 결실 자원을 발굴하였다. Gly m bd 28K는 Antibody를 작성하였으며 2D-electrophoresis로 Antibody를 확인한 결과, Gly m bd 28K는 4개의 Spot으로 이루어진 단백질로 구성되어 있음을 확인하였다. Gly m bd 28K와 Gly m bd 30K의 저하자원을 발굴하기 위하여 Antibody를 1/10000농도로 적정하여 Western-Blot실시하여 800개의 유전자원을 검정한 결과 Gly m bd 28K는 CS899와 CS909가 저 알러지 자원으로, Gly m bd 30K는 PI567476가 저 알러지 자원으로 확인되었다.

한국 콩 보급품종을 포함한 엘리트품종의 SSR마커에 의한 유전적 다양성과 품종판별

장성진,박수정,박경호,송항림,조용구,정승근,강정훈,김홍식 한국작물학회 2009 Korean journal of crop science Vol.54 No.2

우리나라에서 1994년부터 2007년까지 보급된 콩 20개 보급품종과 6개의 유망품종을 포함한 26개의 엘리트품종들을 SSR마커를 이용하여 유전적 다양성과 유연관계를 분석하고, 품종을 판별한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. SSR마커 15개를 이용하여 분석한 결과 총 201개의 대립인자가 확인되었고, 각 유전좌별로 최소 8개(Satt141)에서 최대 19개(Satt197)의 대립인자가 확인되었으며, 마커당 대립인자수는 평균 13.4개이었다. 2. 15개 SSR마커에 의한 국내 콩 엘리트품종들의 유전적다양성 (PIC값)은 평균 0.874이었고 그 범위는 0.931-0.782이었으며, 마커별로는 Satt197이 0.931로 가장 높았고 Satt141이 0.782로 가장 낮았다. 3. SSR마커를 이용한 유전적거리에 의한 군집분석한 결과, 26개 품종이 3개 그룹으로 분류되었으며, I그룹에 2품종(7.7%), II그룹에 7품종(26.9%), 그리고 III그룹에 17품종(65.4%)이 속하였다. 4. SSR마커에 의하여 분류된 3그룹내의 유전적 다양성은 0.720-0.799으로 평균 0.769이었고, 그룹간의 유전적 다양성은 0.725-0.857으로 평균 0.813이었다. 그룹간이 그룹내보다 유전적 다양성이 더 높았으며, 유연관계는 I그룹은 II그룹 및 III그룹과 유전적거리가 가까웠으며, II그룹과 III그룹간은 서로 유전적거리가 다소 멀었다. 5. 다형성이 높은 5개의 SSR마커 중에서 2개 마커를 이용한 5개조합(Satt197+Sat088 , Satt197+Satt245, Sat088+Sat036 , Sat088+Satt245 , Satt185+Satt245)이 선정되었으며, 이중 어느 조합을 사용하여도 26개 엘리트품종 모두의 판별이 가능하였다. A total of 26 Korean elite soybean cultivars including 21 certified cultivars was assessed to evaluate genetic diversity and to analyze relationship among them based on 15 SSR markers. Fifteen SSR markers generated a total of 201 alleles. Average number of alleles per SSR marker was 13.4 with a range from 8 to 19. Genetic diversity of 26 cultivars estimated by PIC value ranged from 0.782 to 0.931 with an average of 0.874. PIC value of Satt197 was the highest with 0.931 and Satt141 was the lowest with 0.782 among 15 SSR markers. Cluster analysis based on genetic distances classified 26 soybean cultivars into 3 clusters. Cluster I, II and III included 2, 7 and 17 cultivars, respectively. Average genetic diversity within clusters was 0.769 with a range from 0.720 to 0.799. Average genetic diversity between clusters was 0.813 with a range from 0.725 to 0.857. Genetic diversity was higher between clusters than within clusters. Genetic relationship among clusters was near between I and II, and I and III and far between II and III cluster. All of 26 Korean elite soybean cultivars could be identified by using any of 5 combinations of 2 SSR markers with higher PIC value, i.e, Satt197+Sat088 , Satt197+Satt245, Sat088+Sat-036 , Sat088+Satt245 and Satt185+Satt245.

아주까리(비마자) 수집종의 조지방 및 지방산 분석

김인재,남상영,김민자,노창우,윤태,김홍식,송항림,정헌상 한국약용작물학회 2008 한국약용작물학회지 Vol.16 No.5

수집종 아주까리 40종의 유전자원을 농촌진흥청 농업생명공학연구원 유전자원과로부터 분양받아 바이오디젤 가능 작물로서 조지방 및 지방산 분석결과는 다음과 같다. 수집종 아주까리 종자의 gas chromatogram은 6개의 피크를 보였고, ricinoleic acid의 retention time은 12.7분대이었다. 아주까리 수집종의 평균 기름 함량은 44.6~49.4%이었으며, 최저 41.4%와 최고 52.2%로 10.8%의 차이가 있었다. 지방산 조성은 불포화지방산이 97.6%로 대부분이었으며, 포화지방산은 2.4% 정도로 낮은 함량을 보였다. 지방산 조성은 87.3%가 ricinoleic acid이었으며, oleic acid와 linoleic acid가 각각 4.6%, 5.2%이었다. palmitic acid와 stearic acid의 함량은 1% 내외로 차이가 미미하였고, linolenic acid의 함량은 0.6% 정도로 가장 낮았다. Forty Ricinus communis collections were obtained from RDA National Agrobiodiversity Center for knowing the possibility of the use as a bio-diesel possibility crop. These are analysis results about crude fat and fatty acid. Gas chromatogram of seed collections analysis showed 6 peaks and retention time of ricinoleic acid was about 17.1 minute. Average oil content of collections were ranged from 44.6 to 49.4% and the difference was between maximum 52.5% and minimum 41.4%. Fatty acid composition was almost unsaturated fatty acid of 97.6% and saturated fatty acid showed low content of 2.4%. Ricinoleic acid was 87.3% and the content of oleic acid and linoleic acid in fatty acid was 4.6%, and 5.2%, respectively. The content of palmitic acid and stearic acid was about 1% and the difference was insignificant. The content of linolenic acid was extremely low as 0.6%.

피마자(蓖麻子) 수집종의 생육특성

김인재,남상영,김민자,노창우,이정관,윤태,송항림,김홍식 한국자원식물학회 2009 한국자원식물학회지 Vol.22 No.1

This study was carried out to evaluate ecological growth characteristics of forty castor bean collections for biodiesel utilization. The emergence date and it's rate of collections was 15-16 days and 82.5%, respectively. It took 63-68days from emergence to flowering. Stem length was ranged from 173 to 251cm with an average 211.8cm. The average stem diameter was 24.2cm, and showed the high occurrence as 52.5% at the 20.4-24.9cm. The node number was widely distributed as 13-22 and the average node number was 18.9. The seed numbers were widely distributed as 7-33ea, and the average liter weight of seed was 502.9g of which minimum weight was 432.3g and maximum weight was 572.5g, and the gap between maximum and minimum was 140.2g. It showed high difference. The 100 grain weight was distributed as 20.3g-38.3g which showed high differences between small grain and large grain collections. The seed numbers per plant were varied as 72 at the minimum and 1,011 at the maximum number, and average seed number was 465.2. The total yields of seed per plant were varied as 20g-266.2g, and the average yields were 128.1g. 농촌진흥청 국립농업유전자원센타로부터 국내외에서 수집되어진 피마자 40종을 분양받아 바이오디젤 가능 작물로서 생육 특성을 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 피마자 수집종의 출아소요일수는 15~16일에 82.5%가 출현하였으며, 출현에서 개화까지의 소요일수는 63~68일이었다. 경장의 분포는 전체 평균이 211.8 cm로 173~251 cm의 변이 폭을 보였으며, 줄기 굵기는 평균 24.2 mm로 20.4~24.9 mm가 52.5%로 가장 많이 분포하였다. 절수는 평균 18.9개였으며 그 범위는 13~22개로 넓게 분포하였다. 삭수는 주당 7~33개로 폭 넓게 분포하였으며, 종실 1ℓ 무게는 평균 502.9 g으로 최소 432.3 g, 최대 572.5 g로 140.2 g의 큰 차이가 있었다. 100립중은 최소 20.3 g에서 최대 38.3 g으로 소립종과 대립종 간 18.0 g의 많은 차이를 보였다. 주당 종실수는 최소 72개에서 최대 1,011개로 큰 차이를 보였으며, 평균 465.2개이었다. 주당 종실수량은 평균 128.1 g이었으며, 최저 20 g, 최고 266.2 g으로서 다양하게 분포하였다.