초록

본 연구는 국내 밀 품종 42점을 활용하여 수발아율을 평가하고, 알파-아밀라아제 활성도를 수발아 정도를 정량적으로 평가하기 위한 생화학적 지표로 활용할 수 있는지 검토하고자 수행하였다. 개화 후 38일에 이삭을 수확하였으며, 탈곡한 종자를 수발아 처리하여 수발아율과 알파-아밀라아제 활성도를 평가하였다. 수발아 저항성이 서로 다른 ‘우리’, ‘조은’, ‘금강’ 및 ‘조경’의 수발아율을 7일간 조사한 결과, 품종 간 수발아 처리에 대한 반응의 차이가 뚜렷하게 나타났다. 수발아 처리 4일 후 국내 밀 42품종의 수발아율과 알파-아밀라아제 활성도를 측정한 결과, 수발아율과 알파-아밀라아제 활성도 간에는 높은 양의 상관관계가 확인되었으며(r=0.90, p<0.001), 알파-아밀라아제 활성도에 대한 수발아율의 선형회귀분석에서도 높은 결정계수(R²=0.82)가 나타났다. 이러한 결과는 알파-아밀라아제 활성도가 국내 밀 품종의 수발아 정도를 정량적으로 평가하고, 육안평가를 보완할 수 있는 생화학적 지표로 활용될 가능성을 보여준다. 알파-아밀라아제 활성도는 국내 밀 품종 및 육종 집단의 수발아 저항성 선발에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract

In wheat, pre-harvest sprouting (PHS) is the premature germination of seeds in the spike that occurs before harvest under prolonged wet and humid conditions, causing substantial losses in yield and quality. Moreover, climate change may increase the risk of PHS in wheat production in Korea. In this study, using 42 Korean wheat cultivars, we sought to determine whether the activity of α-amylase could serve as a biochemical indicator of PHS. Spikes were harvested 38 days after anthesis and treated to induce PHS, and after 4 days, we determined the rates of PHS and α-amylase activity among the assessed cultivars. The rates of PHS and activity of α-amylase ranged from 0% to 84.17% and 0.52 to 56.40 SD units/10 g, respectively, and we detected a strong positive correlation between the rate of PHS and α-amylase activity (Pearson’s r=0.90, p<0.001). Simple linear regression further revealed that the activity of α-amylase explained 82% of the variation in the rate of PHS (R²=0.82). These finding indicate that the activity of α-amylase can serve as a quantitative index of PHS severity and complement visual assessments. Consequently, the activity of α-amylase could represent a useful selection criterion for screening PHS resistance among Korean wheat cultivars and in breeding programs.

• Keywords: pre-harvest sprouting, PHS, α-amylase, α-amylase activity, Korean wheat