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영어

The principal objective of current study was to evaluate the potential of near infrared reflectance spectroscopy(NIRS) as a non-destructive method for the prediction of the amylose and protein contents of un-hulled and brown ricein broad-based calibration models. The average amylose and protein content of 75 rice accessions were 20.3% and 7.1%,respectively. Additionally, the range of amylose and protein content were 16.6-24.5% and 3.8-9.3%, respectively. In total,79 rice germplasms representing a wide range of chemical characteristics, variable physical properties, and origins werescanned via NIRS for calibration and validation equations. The un-hulled and brown rice samples evidenced distinctlydifferent patterns in a wavelength range from 1,440 nm to 2,400nm in the original NIR spectra. The optimal performancecalibration model could be obtained by MPLS (modified partial least squares) using the first derivative method (1:4:4:1)for un-hulled rice and the second derivative method (2:4:4:1) for brown rice. The correlation coefficients (r2) and standarderror of calibration (SEC) of protein and amylose contents for the un-hulled rice were 0.86, 2.48, and 0.84, 1.13,respectively. The r2 and SEC of protein and amylose content for brown rice were 0.95, 1.09 and 0.94, 0.42, respectively.The results of this study suggest that the NIRS technique could be utilized as a routine procedure for the quantificationof protein and amylose contents in large accessions of un-hulled rice germplasms.

한국어

본 연구는 향미 및 다면적 재래 벼 유전자원에 대하여 근적외선 분광분석법을 이용하여, 현미 및 벼 상태의 향미자원으로부터spectrum을 획득 후, 아밀로스함량과 단백질함량분석을 하고자 실시하였다. 75점의 향미 및 다면적 재래 유전자원의 현미로부터측정한 단백질함량의 범위는 3.8-9.3%였으며, 평균 단백질함량은7.1%이고 아밀로스함량의 범위는 8.5-27.4%였으며, 평균 아밀로스함량은 20.3%이었다. 79점의 향미 및 다면적 재래 유전자원에대한 벼 상태 및 현미상태에서의 NIR 원시 spectrum을 나타낸것으로 1,490nm 이상의 파장범위에서 큰 차이를 보였다. NIR 원시 spectrum을 MPLS방법에 의해서 벼 상태로부터 얻은 spectrum은 1,4,4,1수 처리 방법, 현미상태로부터 얻은 spectrum은 2,4,4,1수 처리 방법의 결과가 유의성이 높았다. 벼 상태에 대한MPLS(1,4,4,1)방법에 의한 R2 및 SEC 값은 protein은 R2 값이0.871, SEC 값이 1.37이었고, amylose는 R2값이 0.815, SEC 값이0.29이었으며, 현미상태의 경우 MPLS(2,4,4,1)방법에 의한 R2 및SEC 값은 protein은 R2값이 0.943, SEC값이 0.90이며 amylose는R2값이 0.859, SEC 값이 0.37로 높은 유의성을 나타내었다. 습식분석 데이터와 NIR 예측 data에 대한 차이를 살펴보았더니, 평균단백질 함량의 차이는 벼 상태는 0.06, 현미상태는 0.12 였고, 평균 아밀로스 함량 차이도 벼 상태는 0.33이었고 현미상태는 0.37로 근소한 차이를 보였다.