FT-IR 스펙트럼 데이터의 다변량 통계분석을 이용한 고단백질 인도 옥수수계통 신속선발체계 확립 및 라이신과 트립토판 분석 (Etablishment of High Throughput Screening for High Protein Content corn inbred lines from Indian using FT-IR spectroscopy and lysine, tryptophan analysis)

서지정보

· 발행기관 : 경상국립대학교 농업생명과학연구원
· 수록지 정보 : 농업생명과학연구 / 50권 / 1호 / 83 ~ 93페이지
· 저자명 : 허설혜, 남석현, 양승균, 김석원, 민병환

초록

본 연구에서는 FT-IR 스펙트럼데이터의 다변량 통계분석 기법을 활용하여 인도수집 옥수수 계통 및품종으로부터 단백질 함량이 높은 옥수수를 신속하게 선발할 수 있는 선발체계를 확립함과 동시에lysine과 tryptophan의 함량분석을 목적으로 연구를 수행하였다. 총 48시료의 인도수집 옥수수 계통및 품종과 국내산 품종을 이용하여 종자로부터 FT-IR 스펙트럼을 조사하였으며, 무작위로 선발된 24시료를 대상으로 총 단백질 함량을 조사하였다. 대조구로 사용한 광평옥 모계(GPO1)의 경우 단백질 함량이 9.34 ± 0.3mg/g dw인데 비하여 H4 계통의 경우 단백질 함량이 10.26 ± 0.5mg/g dw로 48개 옥수수 시료 중에서 가장 높게 나타났다. 특히 옥수수 H4, H6, H11, 그리고 H12 계통의 경우 총 단백질함량이 각각 10mg/g dw 이상으로 측정되어 광평옥 모계(9.34mg/g dw)와 부계(9.36mg/g dw) 및 이들의 F1(9.14mg/g dw)보다 총 단백질 함량이 높은 계통으로 판명되었다. Cross-validation test에서옥수수 종자 내 총 단백질 함량예측 PLS regression model의 regression coefficient(R2) 는 0.77로비교적 정확하게 총 단백질 함량예측이 가능한 것으로 나타났다. 따라서 본 PLS regression model을이용하여 단백질 함량이 높은 사일리지 옥수수 계통의 선발이 가능할 것으로 기대되며, 더 나아가 다양한 옥수수 계통의 신속한 대사체 수준 평가가 가능할 것으로 예상된다.

영어초록

This study aims to develop of high throughput screening system for high-protein corn inbredlines from Indian using FT-IR spectroscopy and lysine, tryptophan analysis. Total 48 corninbred lines and cultivars were subjected to FT-IR spectroscopy. 24 lines out of total cornsamples were randomly selected and examined the total protein contents in seed powder usingBradford assay. The inbred line H4 showed the highest total protein content (10.26 ± 0.1mg/L-1)and the content of total protein from Gwangpyeongok maternal line (GPO1) which is domestically evaluated as superior silage corn was 9.34 ± 0.1mg/g. The PLS prediction of totalprotein contents was performed from FT-IR spectra and conducted the cross-validation test forPLS prediction of total protein content. Regression coefficient (R2) was 0.77 indicating thatprediction accuracy was reached to be about 80% after linear regression analysis betweenpredicted and estimated value from 24 inbred lines. Using this PLS prediction modeling, inbredline H4, H6, H11 and H12 were selected for the highest protein content line. The results shownin this study could be applied for screening and selection system of high proteins lines inbreeding of silage corn cultivar. Furthermore, this spectroscopic screening system successfullyapplied for quality evaluation and elite line breeding of corn cultivars.

참고자료

· 없음