가. 조생종, 흑찰벼 나. 단간, 내도복성 다. 용도 : 가공, 혼반용

▣ 연구 배경 ○ 벼 등숙기 기상 환경변화로 수발아 발생 우려 증대 - 최근 연이은 등숙기 온도상승과 잦은 강우로 수발아 문제 지속적인 발생 ○ 벼 등숙기간 수발아 발생에 대한 온도영향 및 지역별 출수기에 따른 수발아 발생 위험에 대한 정보제공 필요 ▣ 주요 연구성과 ○ 등숙기간 중 수발아 발생변화 분석 - 등숙적산온도 700℃부터 수발아 발생 시작, 900℃부터 수발아 발생 급격히 증가 - 등숙적산온도 수발아 발생 시 온도증가에 따른 수발아 발생율 증가 * (700℃) 수발아 검정온도당 약 0.1% 상승, (900℃) 약 0.27% 상승, (1100℃) 약 0.3% 증가 ※ 시험품종 : 조평, 고품, 흑남벼, 조운, 대보, 신동진, 미광, 오대, 흑진주, 하이아미, 새누리, 남평, 조생흑찰 ○ 지역별 평균온도 20℃ 이하 시기, 등숙적산온도 900℃ 시 평균온도 20℃이하가 되는 추정 출수기 ▣ 파급효과 ○ 벼 수발아 발생 경감을 통한 재배안정성 증대

▣ 연구 배경 ○ 식량작물의 기능성 연구를 통한 고부가가치화는 농림축산식품부의 주요한 정책 목표 ○ 식량작물 고유의 기능성물질에 대한 프로파일과 DB 구축은 전무함 ⇒ 식량작물 유래 유용 기능성물질 탐색을 통한 작물 부가가치 증대를 위한 기초연구 절실 ▣ 주요 연구성과 ○ 흑미는 진도흑메, 신토흑미가 가장 항산화 활성이 우수 - 진도흑메는 대조군(조생흑찰) 대비 1.6~1.7배 높은 항산화 활성을 나타냄 ○ 새싹보리, 새싹밀의 알코올성 지방간 경감 효능 구명 (* 새싹보리가 새싹밀 보다 우수) ○ 새싹밀의 아이소비텍신이 지방생성 및 지방세포 크기 감소 (* 대조군 대비 약 2.5배 우수) - 콜레스테롤 생합성 및 저장에 관여하는 세포 내 AMPK 단백질의 인산화 촉진 ○ 새싹땅콩, 새싹귀리 추출물이 파골, 조골 동시 활성 (* 새싹땅콩이 소재로 유망함) - 새싹땅콩이 뼈 파괴는 약 3.5배 억제하고, 뼈 형성은 약 6.1배 촉진하는 이중 효능 ○ 콩 발아배아 추출물의 소야사포닌이 핵심성분으로 추정 (* 추후 다시 검정 필요) ○ 콩 발아배아 추출물이 여성호르몬 분비 촉진 활성 우수 (* 소야사포닌 작용) - 콩 발아배아 추출물의 여성 갱년기 질환의 예방 또는 치료용 조성물(특허출원) ▣ 파급효과 ○ 국내산 원료를 활용한 건강기능식품 개별인정형 개발을 통한 농가 - 기업 동반 소득 증대 효과 기대

시험연구 주요결과 Ⅴ. 벼 육종 및 재배생리 연구 35. 흑찰거대배아 ‘밀양 263호’ ○ 최근 벼 산업은 쌀 수입량의 증가와 국내 벼 재배면적의 감소 및 쌀 소비량의 감소 등으로 심각한 위 기에 처해있는 실정이다. 경쟁력 있는 쌀 산업 육성을 위해 쌀의 품질을 높이고 소비자의 요구에 부응 하는 다양한 기능성 벼 개발이 시급하다. ○ ‘밀양 263호’는 거대배찰벼인 ‘YR23517 Acp79’와 흑찰벼인 ‘조생흑찰’을 각각 모본과 부본으로 인공 교배 한 후 계통육종법으로 육성하여 특허출원 하였다. ‘밀양263호’의 출수기는 8월 8일로 조생종에 속 하며 엽색은 녹색, 잎에 안토시아닌 색소의 축적은 없다. ‘밀양263호’는 현미 천립중이 19.4g 정도인 소 립종이나 씨눈의 무게가 일반벼의 2.7배 정도 무거운 거대배 계통으로 칼슘 등 무기영양성분과 뇌세포 대사기능을 증진하는 생리활성물질인 GABA(γ-amino butyric acid) 함량이 일반벼의 2배정도 많이 함유된 흑미이다. 현미수량은 4.49MT/ha로 ‘조생흑찰’보다 약 2.5% 적은 수준이며, 향후 ‘밀양 263호’ 보급을 통해 현미 및 현미함유 성분을 이용한 새로운 수요 창출과 쌀 산업의 경쟁력 제고를 통한 농가 소득증대가 기대된다. [표] ‘밀양 263’의 주요 농업적 특성 및 영양성분 (식량원, '10) 품종명 출수기 (월.일) 간장 (cm) 현미 천립중 (g) 현미수량 (MT/ha) 씨눈무게 (mg/1000립) GABA♪ (mg/g) 안토시아닌 (mg/g) 무기성분 (mg/100g) Ca Fe 밀양263호 8. 8 65 19.4 4.49 1.464 0.88 0.125 33.8 4.5 조생흑찰 8.11 61 19.8 4.61 0.515 0.55 0.117 23.4 2.0 일미벼 8.19 72 22.8 5.66 0.616 0.44 0 16.4 3.0 [그림] ‘밀양 263호’의 현미모양

79. 검정쌀 추출물의 헬리코박터균 독소분비 억제효과 세계최초 구명 ◆ 연구 배경 ○ 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pyroli )는 WHO 지정 제1의 위암 유발인자 ※ 한국인의 10대 암 사망률 : 위암이 2위(’05년, 통계청) ○ 검정쌀 유래 헬리코박터 제균 물질은 기존 합성제약에 비해 우수한 안전성 보유 - 헬리코박터균 제균을 통한 위염 예방 및 개선 식의약 소재 개발 가능 ◆ 주요 연구성과 ○ ‘조생흑찰’ 추출물의 헬리코박터균 독소분비 억제효과 세계최초 구명 - 조생흑찰의 안토시아닌(C3G) 성분이 헬리코박터균의 독소분비를 억제 ※ 헬리코박터 파일로리(H. Pylori ); CagA, VacA1 독소를 분비해 위장 점막을 손상시키고 위염 및 위암을 유발하는 세균 ○ 검정쌀 유래 C3G의 헬리코박터균 독소분비 억제 작용기작 구명 - C3G가 헬리코박터균 유전자의 발현 억제를 통해 독소 단백질의 분비 억제 ◆ 파급효과 ○ 검정쌀의 위염, 위암 예방 및 개선 관련 기능성 식품 소재화로 부가가치 향상 § ‘조생흑찰’의 기능성 물질 이용 부가가치 증진(건강기능식품 원료등록) - 쌀 0.2만원 / 1Kg 투입 → 기능성식품 10만원 / 1Kg(▲50배) § 경제성 : 2011년 건강기능식품 시장(1조4천억원), 매년 15% 이상 성장 1 CagA(cytotoxin-associated gene A) : 위장세포 독소, VacA(Vacuolating toxin A): 위 천공생성 독소 ■ 연구자 : 신소재개발과 서우덕 055-350-1166 swd@korea.kr

12. 기능성 GABA 성분 고함유 거대배아미 ‘눈큰흑찰’ ◆ 연구 배경 ○ 신수요 창출을 위한 다양한 기능성 벼 품종 개발 사회적 요구 증가 ○ 영양성분이 강화된 기능성 벼를 이용한 고부가가치 산업소재화 필요 ○ 거대배아미는 GABA, γ-oryzanol 등 각종 기능성 성분 고함유 ※ GABA는 혈압강하, 두뇌활력 증진에 효과가 있는 생리활성 물질임 ◆ 주요 연구성과 ○ 용도 : 기능성 밥쌀용, 혼반 및 가공용(현미수량 354kg/10a) ○ 거대배를 갖는 벼의 사이토크롬 P450 유전자 및 벼 식물체(‘12 특허등록) ○ 흑찰거대배 벼 식물체 ‘밀양263호’ 및 이의 육종 방법(‘12 특허등록) ○ 주요 기능성 성분 및 현미 모양 품종명 GABA (mg/100g) 안토시아닌 (mg/100g) 감 마 오리자놀 (mg/100g) 무기성분 (mg/100g) 현미 발아현미 칼슘 마그네슘 철분 눈큰흑찰 34 88 129 32 33.8 136.6 4.57 조생흑찰 5 55 118 29 23.5 119.3 2.07 일 미 4 44 - 23 16.4 87.5 3.03 ◆ 파급효과 ○ 기능성 가공품 생산(발아현미, 음료, 선식, 이유식 등)으로 쌀 산업 경쟁력 제고 - 국내 발아현미 시장규모 : 2,600억 원(발아흑미는 일반현미의 5배 부가가치 증대 ■ 연구자 : 신소재개발과 박동수 053-350-1181 parkds9709@korea.kr

‘조생흑찰’ 위염 경감효과 임상시험 국내최초 규명 ◆ 연구 배경 ○ 흑미추출물의 인체적용에 대한 안정성 확보 - 선행 전임상 동물실험을 통하여 확인한 독성시험 결과를 토대로 인체 안정성 규명 - 혈액학적, 화학적, 위장 세포 염색에 의한 검경 기법을 활용 ○ 흑미추출물을 이용한 임상시험을 통하여 Helicobacter pylori 제균효과 규명 ◆ 주요 연구성과 ○ 흑미추출물이 인체 독성이 없음을 규명 - 하루 3g의 흑미추출물을 인체에 10주 동안 반복 투여한 결과 혈액학적, 화학적 검사 결과에서 독성이 없음을 확인 ○ 헬리코박터 파일로리 감염에 의하여 유발된 조기 위염 치료효과 규명 - 하루 3g의 흑미추출물을 헬리코박터 파일로리 감염 환자에게 10주 동안 반복 투여한 결과, 통계적으로 고도로 유의한 수준의 제균효과(치료효과)가 관찰됨 ◆ 파급효과 ○ 검정쌀 위염, 위암 예방 및 개선 관련 기능성 식품 소재화로 부가가치 향상 * 경제성 : 2011년 건강기능식품 시장(1조 4천억원), 매년 15% 이상 성장 연구자 : 신소재개발과 서우덕 swd2002@korea.kr

논에서 볏짚퇴비 시용에 의한 흑미의 안토시아닌 생산 증대 ■ 연구 배경 ○ 작물의 생산성 증대를 위한 양분 관리기술을 위해 비료 및 유기물 시용에 대한 장기적 연구 필요 ○ 흑미의 안토시아닌 색소 생산을 증대시키기 위한 적정 양분관리기술 개발 필요 ■ 주요 연구성과 ○ 흑미인 ‘조생흑찰’ 재배 시 화학비료와 볏짚퇴비를 함께 시용할 경우 화학비료만 시용하였을 때보다 안토시아닌 함량은 22%, 안토시아닌 생산량은 28% 증가함. ○ 동일비료 장기연용 포장에서 ‘조생흑찰’의 안토시아닌 함량 및 생산량(’13∼’14) 동일비료 장기연용 포장에서 ‘조생흑찰’의 안토시아닌 함량 및 생산량(’13∼’14) : 처리내용, 안토시아닌 함량, 안토시아닌 생산량을 확인할 수 있습니다. 처리내용 안토시아닌 함량(mg/100g) 안토시아닌 생산량(g/10a) 3요소 30.1b(100) 131b(100) 3요소+규산 29.9b(99) 132b(101) 3요소+볏짚퇴비 36.8a(122) 168a(128) 무질소 19.8c(66) 63f(48) 무인산 38.2a(127) 90d(68) 무칼리 27.2b(90) 109c(83) 볏짚퇴비 21.7c(72) 78e(59) 무비 19.0c(63) 43g(33) ■ 파급효과 ○ 볏짚퇴비 시용에 따른 흑미 수량 및 색소생산 증대로 농가소득 향상 : 42천원/10a ▶ 연구자: 논이용작물과 오성환 osh0721@korea.kr

특수미 무논점파 재배 시 수량성과 C3G 성분함량 비교 ■ 연구 배경 ○ 최근 웰빙시대를 맞이하여 소비자의 먹거리를 중심으로 건강에 대한 관심이 높아지면서 기능성 관련 벼 품종의 보급 요구가 많아지고 있음 ○ 종자 보급체계를 갖고 있지 않은 특수미 품종의 특산단지를 조성하여 특수미 종자보급의 거점기지로 육성하여 보급·확산에 기여하고자 함 ○ 특수미 특산단지 조성에 무논점파 재배기술을 접목하여 수량성을 비교하고자 함 ■ 주요 연구성과 ○ 강진지역에서 ‘흑광’은 무논점파 시 기계이앙 보다 수수가 6개 많고, 등숙률이 89.3%로 높아 현미수량이 397 ㎏/10a 으로 다소 많아지는 경향이었음 ○ 강진지역에서는 무논점파 시 C3G 함량이 ‘흑광’ 201.8 ㎎/100g, ‘선향흑미’ 134.3㎎/100g으로 기계이앙재배 보다 18.5∼67.6 ㎎/100g 많아 흑미 생산에 무논점파가 유리할 것으로 보여짐 ○ 진도지역에서 ‘조생흑찰’은 기계이앙재배에서 수당립수, 등숙률, 천립중이 다소 높아 현미수량성이 630 ㎏/10a 로 유색미중에서 가장 높았음 ■ 파급효과 ○ 재배환경별 맞춤형 특수미 재배단지를 조성하여 부가가치 및 농가소득 증대 ○ 특수미 특산단지 조성에 무논점파를 접목하여 노동력 및 생산비 절감 기여 ▶ 연구자: 기술지원과 최용환 victorcyh@korea.kr

품질이 우수한 내병·다수성 조생 찰벼‘ 운일찰’ ■ 연구 배경 ○ 조생종 찰벼는 ‘상주찰’(’97), ’조생흑찰‘(’04), ‘적진주찰’과 ‘청백찰’(’10), ‘진미찰’과 ‘눈큰흑찰’(’12) 등 6개 품종이 개발되었으나 병에 약한 편임 ○ 조생종 찰벼 재배에 대한 농가의 요구가 증가하고 있으며 벼흰잎마름병과 도열병에 강하고 품질이 우수한 다수성 찰벼 품종개발 요구 ■ 주요 연구성과 ○ 조생종이면서 품질이 우수한 내병 다수성 찰벼인 ‘운일찰’ 육성 - 출수기가 7월 28일로 ‘오대’보다 1일 늦은 조생 찰벼임 - 내도복성이면서 쌀수량이 533 kg/10a로 ‘오대’보다 많은 다수성 품종 - 흰잎마름병(K1~K3)과 도열병에 강한 재배 안정성 품종임 - 현 미장폭비가 1.60으로 단원립이며 찰벼 백도 및 외관품위가 양호하고 도정률과 백미 완전미율이 높은 품종임 - 적응지역: 중북부평야 및 중산간지, 남부고냉지 ■ 파급효과 ○ 조생 내병성 다수성 찰벼 ‘운일찰’ 재배를 통해 추석전 출하 가능 ○ 추석전 떡용으로 쌀소비 촉진 및 농가 소득 증대 ▶ 연구자: 작물육종과 남정권 namjk725@korea.kr