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쓴메밀 유전자원의 종자특성과 유용성분 변이에 관한 자원 정보 구축

Construction of Data System on Seed Morphological Traits and Functional Component in Tartary Buckwheat Germplasms

김기덕|박민우|홍수영|이종남|서종택|장동칠|남정환|손황배|김율호|김수정
한국자원식물학회 (The Plant Resources Society Of Korea)|2020.10|한국자원식물학회지 (Korean Journal of Plant Reources.)|제33권 제5호|pp. 446-459

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PolyphenolFlavonoidRutinSeedGermplasm

초록

본 연구에서는 쓴메밀 74개 유전자원의 종자 표현형 및 화학형과 관련된 8개 주요형질을 평가하였으며, 그 결과를 바탕으로주성분분석 및 군집분석을 수행하였다. 또한 rutin 고함유 자원등 기능성 쓴메밀 육성재료로 활용가능한 유망 유전자원을 선발하였다. 쓴메밀 유전자원의 종자크기는 일반메밀보다 작은평균5.2 × 3.4 ㎜였으며, 종피색은 흑갈색이 45.9%로 가장 많았다. 종자모양은 달갈형과 타원형이 주를 이루었다. 쓴메밀 종자의 유용성분 평균 함량은 rutin이 1,393 ㎎/100 g DW였다. Flavonoid 함량 범위는 253-2,669 ㎎/100 g이었으며, polyphenol 함량 범위는 209-1,823 ㎎/100 g 으로 나타냈다. 쓴메밀 유전자원의 주성분 분석 결과, 제3주성분까지 적용하였을 때 전체 분산의 68.55%를 설명할 수 있었다. 제1주성분에는 rutin, flavonoid 및 polyphenol, 제2주성분에서는 종자길이, 제3주성분에서는종자폭의 비중이 큰 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 5개의 군집으로 구분할 수 있었으며, 유전자원을 구분하는 가장 중요한형질로는 rutin, flavonoid 및 polyphenol이었다. 쓴메밀 유전자원 중 5개 자원(HLB1004, HLB1005, HLB1007, HLB1009, HLB1013)이 높은 rutin 함량을 보였으며, 이러한 유용자원들은향후 기능성 육종소재 개발에 효과적으로 활용가능할 것으로기대된다.

Abstract

This study analyzed the phenotypes and chemotypes of 74 tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum) germplasms using principal component analysis and cluster analysis. The average seed size of tartary buckwheat germplasm was 5.2 × 3.4 ㎜, which is smaller than the seed size of common buckwheat. The dark browned colored ovate or elliptic shape was mostly observed in collected germplasm. The average content of rutin was 1,393 ㎎ per 100 g dry weight (DW) in tartary buckwheat seed. Similarly, the flavonoid and polyphenol contents ranged from 253 to 2,669 and 209 to 1,823 ㎎, respectively, per 100 g DW in the collected germplasm. The three components (PC1, 2, and 3) of principal component analysis revealed 68.55% of the total variance of the collected accessions. Cluster analysis using descriptors showed that 74 accessions were clustered into five groups. The study showed that the most interesting resources for functional breeding programs are: Five resources (HLB1004, HLB1005, HLB1007, HLB1009, and HLB1013) due to the rich rutin, polyphenol, and flavonoid.

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