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한국육종학회지 KCI 등재 Korea Journal of Breeding Science

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Vol. 47 No. 4 (2015년 12월) 16

1.
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반이면 교잡을 통해 얻어진 36개의 F1 교잡종들에 대하여 수량 및 농업관련 형질에 대하여 조사하였다. 36개 교배조합 의 F1과 교배친의 잡종강세를 조사한 결과, F1의 잡종강세 정 도는 종실수량에서 156%로 가장 컸고, 100립중이 가장 작은 7%로 나타났다. 농업형질에 의한 교배친들 사이의 표현형적 거리는 육성된 계보와 차이가 있었으며, 농업형질만으로 유전 적 거리를 측정하는 것은 한계가 있었다. SSR 분석에 의한 유전적 거리와 농업형질과의 상관을 확인하기 위하여 9개의 자식계통에 대한 92개의 SSR primer를 확인한 결과, 육성 계 보에 의한 유연관계를 명확하게 나타내지 못하여 표현형적 거리와 SSR 마커에 의한 유전적 거리에서도 유의성을 찾을 수 없었다. 본 연구에서는 옥수수 종실수량과 SSR 분석을 통 한 유전적 거리 사이의 유의성이 없었다. 따라서 종실수량과 정의 상관을 보이는 9개의 primer 조합을 선발하였다. 9개의 SSR primer들을 이용한 계통유연관계를 분석에서 옥수수 계 통들의 계보와 선발된 SSR을 이용한 유전적 거리는 연관성 을 찾을 수 없었지만, 종실수량과 선발된 9개의 SSR primer 를 이용한 유전적 거리와는 고도의 정의 상관을 보였다 (R2=0.703**). 선발된 SSR primer를 이용한 유전적 거리와 교잡종의 주요 농업형질의 상관 분석 결과, 교잡종 자체의 수 량구성의 모든 요소뿐만 아니라 간장, 착수고도 유의성을 보 였고, 평균에 대한 잡종강세와는 종실수량이 정의 상관을 보 였다. 본 연구에서 선발한 9개의 SSR primer들은 옥수수 육 종연구에서 교배조합 구성을 위한 잡종강세 예측에 도움을 줄 것으로 생각된다.
2.
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감자 수요를 확대하기 위해서는 소득 증가와 함께 소비자 의 관심이 증대하고 있는 신선편이식품으로 시장을 보다 더 넓혀 나가야 한다. 이를 위해서는 감자에 존재하는 유독 물질 인 glycoalkaloids에 대한 주의가 필요하다. 본 연구에서는 도 입품종인 대서, 수미와 최근 국내에서 개발된 하령, 고운, 홍 영, 자영 품종을 포함하여 국내 주요 24품종을 대상으로 부위 별 PGA 함량을 분석하였으며 그 연구 결과를 요약하면 다음 과 같다. 1. 총 PGA 함량(mg/100g·FW)은 하령(10.1), 수미(9.3), 홍영(7.3), 자영(6.9), 대서(4.8), 고운(3.4), 자심(3.1) 순으로 나타났다. 2. 공시품종의 껍질부위 PGA 함량은 전체 함량의 41 ~ 85% 분포를 보였으며, 국내주요 재배 품종에서 대서는 PGA 함량이 껍질(85%)에서 높고 육질 부위(0.7)에서 낮아 PGA 독성으로부터 가장 안전한 품종이었다. 3. 특히 고운, 자심 품종은 PGA 함량이 제일 낮아 껍질째 감자를 이용하기에 적절하며 중간모본으로 활용가치가 크다 고 판단된다.
3.
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본 연구는 국내에서 유통되고 있는 국화 147품종을 수집하 여 국화 품종의 식별을 위한 SSR 분자표지의 선발 및 이를 이용한 품종별 DNA profile 데이터베이스를 구축하기 위해 수행하였다. 품종식별에 적합한 분자표지를 선정하기 위해 20 개 품종을 대상으로 총 587개의 SSR 분자표지를 검정하여 다형성을 나타내는 27개의 분자표지를 선발하였다. 27개의 분자표지 중 다형성, 재현성, 반복성, 대립유전자 패턴 등을 종합적으로 고려하여 14개의 SSR 분자표지를 데이터베이스 구축에 활용할 마커로 최종 선발하였고 이를 이용하여 국화 147품종에 대한 SSR 분자표지 데이터베이스를 구축하였다. 국화 147 품종을 14개의 SSR 분자표지로 분석한 결과 대립 유전자 수는 79개, 마커별 대립유전자의 분포는 3 ~ 10개로 분포하였고, 분자표지 당 평균 대립 유전자의 수는 5.6개로 나타났다. PIC 값은 0.287 ~ 0.785 범위에 분포하였으며, 평 균값은 0.598로 분석되었다. 국화 147품종에 대한 덴드로그 램을 작성하였을 때 공시품종의 유전적 거리는 0.44 ~ 1.00 범위로 나타났으며, 147품종 중 143품종은 14개 SSR 분자표 지에 의해 식별이 되었으나, 돌연변이 육종법 또는 자연변이 를 통해 육성된 2품종은 원품종과 구분이 되지 않았다. 본 연구에 의해 구축된 국화 품종별 SSR 분자표지 데이터베이스 는 국화 출원품종의 대조품종 선정과 품종보호권 침해 및 종 자분쟁 발생시 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
4.
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본 연구는 한국형 바이오에너지작물로 선발된 물억새인 ‘우람’의 미성숙 화기를 이용한 캘러스 유도 및 식물체 재분 화 조건을 확립하고자 하였다. 캘러스 유도율은 MS배지에 2,4-D 3 mg L-1 첨가에서 93.3%로 높게 나타났으며, 2,4-D 3 mg L-1과 BA 0.1 mg L-1 처리에서 86.7%로 높게 나타났 다. 식물체 재분화율은 BA가 첨가된 배지에서 유도된 캘러스 를 이용하였을 경우 BA가 첨가되지 않은 배지에서 유도된 캘 러스보다 높게 나타나는 것을 확인하였다. 재분화를 위한 배 지 조성은 BA 5 mg L-1과 NAA 0.1 mg L-1 호르몬 조합에 서 재분화율이 86.7%로 가장 효과적이었다. 재분화된 소식물 체는 캘러스로부터 분리하여 MS배지에서 발근을 유도하였을 때 배양 4주 이후 뿌리가 3 cm 이상 신장하였다. 기내에서 발 근이 된 소식물체의 순화를 위해 상토에 이식하고 온실에서 재배하였을 때, 5주 후 지상부가 20 cm 이상으로 신장하여 성공적으로 활착되었다.
5.
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자포니카 초다수성 품종으로 다수성에 관여하는 형질 특성 이 다른 드래찬과 보람찬을 이용하여 이삭과 수량 관련 형질 의 다양성이 증대된 약배양 유래 집단을 육성하고 다수성 계 통을 선발하였다. 163개로 구성된 약배양 유래 집단과 선발 된 다수성 13계통의 이삭 및 수량 관련 형질을 상관분석, 주 성분분석 및 경로계수 분석을 통해 분석하였다. 이삭 관련 형 질 중 2차 지경 착생립수가 1차 지경 착생립수에 비해 수당립 수와 높은 정의 상관관계를 나타냈으며 수당립수가 증가하는 쪽으로 기여도가 컸다. 형질들의 수량에 기여하는 정도를 보 면 집단에서는 수당립수가 선발 계통에서는 수수가 수량성 증진에 기여도가 가장 컸다. 수수는 집단과 선발 계통에서 모 두 등숙률과 정의 상관을 나타냈다. 선발 계통에서 수수 증가 에 의한 등숙률의 향상과 단위면적당 립수의 증가로 인한 수 량성 향상이 수당립수 증가에 의한 향상 효과보다 컸다. 13개 선발 계통 중 AC60, AC152, AC156, AC161 계통은 모부본 인 드래찬(481 kg/10a)과 보람찬(559 kg/10a) 보다 높은 수 량성을 나타냈다. 드래찬은 수수가 적고 수당립수가 많은 소 얼 수중형을 나타냈으며 보람찬은 수수가 많고 등숙률이 높 은 수수형에 가까웠다. 선발된 다수성 계통들은 모부본의 중 간 형태의 형질 특성을 나타내며 개선된 잠재 수량성을 가지 고 있다. 이들 우량 계통들은 자포니카 다수성 품종 개발을 위해 활용될 수 있을 것이다.
6.
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‘해안’은 조숙, 내병, 내도복성 유채 1대잡종으로 식용 및 바이오디젤 생산용으로 적합하다. 2008년에 웅성불임인 목포 -CGMS와 임성회복 화분친인 8516-B-5-6-5-3을 교배하여 생산력검정시험(2009 ~ 2010)과, 지역적응시험(2011 ~ 2013)을 거쳐, 2014년에 육성된 품종이다. ‘해안’의 엽형은 하부익상 전렬형이고 결각은 중간 정도이다. 엽색은 짙은 녹색이며, 화 색은 선황색, 종자색은 갈색이 섞인 검은색이다. ‘해안’의 성 숙일은 6월 4일로 ‘선망’보다 4일 정도 빨라 조숙성이다. ‘해 안’의 수량은 10 a당 272 kg로 같은 1대잡종인 ‘선망’에 비해 6% 증수되었다. ‘해안’의 기름함량은 44.2%이고, 지방산 중에루신산은 없는 반면 올레인산의 함량은 69.8%로 높아 식용 및 바이오디젤 생산용으로 적합하다. 글루코시놀레이트 함량 은 1.84 mg/g으로 국제허용기준치인 3.0 mg/g 이하였다. ‘해 안’은 제주도를 포함하는 전라남도, 전라북도, 경상남도 등 남 부지역에서 재배에 적합한 품종이다.
7.
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‘장원’은 국립산림과학원에서 당도가 높으면서 종피가 잘 벗겨지는 과실 특성을 가진 품종을 육성하기 위해 수령 60년 생 이상의 노거수를 대상으로 선발하여 개발한 품종이다. 이 품종은 2001년에 처음으로 선발되었고 2007 ~ 2009년까지 과실 특성에 대한 안전성 검정을 수행하였다. 특히 이 품종의 수확시기는 9월 둘째주이며, 8년생을 기준으로 나무당 수확 량은 약 3.9 kg이다. 이 품종은 과실 특성으로 당도 17.5%, 경도 9.6 kg/cm2, 종피 박피율 98.6%로 대조 품종인 유마 보 다 과실품질이 우수하여 군밤용으로 특화되어 이용 될 수 있 다. 또한 다른 품종의 종피 박피율 향상을 위한 수분수로도 활용 가능성이 크다.
8.
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‘온토비’는 중, 북부 지역에서도 안정적인 월동이 가능하며 봄철 풋거름 수량이 많아 답리작 재배에 적합한 헤어리베치 품종을 육성할 목적으로 국립식량과학원에서 유전자원 ‘Ch4 (중국 도입)’에서 파생된 봄철 생육이 우세한 개체들을 선발 하여 계통육종법을 통해 개발되었다. 주요 특성은 개화기에 진한 녹엽색을 띠고, 줄기 모용 밀도가 높으며, 개화기는 전국 평균 5월 15일로써 대조품종인 ‘청풍보라’에 비해 5일 늦다. 월동율은 전국 평균 91%로써 대조품종 보다 2% 더 높은 경 향이었으며, 건물중수량은 ha당 평균 5.44톤으로써 대조품종 에 비해 17% 더 많았고, 질소함량은 ha당 평균 172 kg으로 써 대조품종에 비해 13% 더 증가하였다. ‘온토비’의 적응 지 역은 1월 최저 평균기온이 -15℃ 이상인 지역이면 전국 어느 곳에서나 재배가 가능하다(품종보호등록번호 제4748호).
9.
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‘스위트 드림’은 2009년 강원도 농업기술원의 포도육종 프 로그램에 랙’과 2배체 품종인 ‘캠벨얼리’에 교잡을 통해서 얻 어졌다. ‘스위트 드림’의 과실과 나무의 생육 특성은 2006년부 터 2008년까지 조사되었으며, 2009년 최종 선발되었다. 춘천 에서 ‘스위트 드림’의 최적 수확기는 9월 11일로 대조품종인 ‘캠벨얼리’보다 11일 가량 늦다. ‘스위트 드림’은 수세가 강하 며, 춘천에서 겨울 동안 동해 피해가 발생하지 않아 적당한 수 준의 내한성을 가지고 있다. ‘스위트 드림’의 평균 과방중은 440 g 수준이며, 평균가용성 당함량은 16.4 °Brix이다. ‘스위트 드림’은 무핵포도로서 ‘캠벨얼리’ 보다 큰 과실과 고품질을 가지고 있다. 따라서 ‘스위트 드림’의 보급은 국내 포도 품종의 다양화와 고급화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
10.
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‘연풍’은 1999년에 대립이며 황색 종피이며 다수성인 ‘수 원191호’를 모본으로 하고 경장이 짧고 조생종인‘수원196호’ 를 부본으로 교배되었다. 2000년도에 F1을 양성하고, 2001년 도에 F2는 집단선발을, 2002년 ~ 2004년도에 F3 ~ F5세대를 계통육종법으로 선발한 HS982-B-1-1-2-2 계통으로 계통명은 ‘연천3호’이다. ‘연풍’의 주요특성을 요약하면 다음과 같다. 신육형은 유한신육형이며 꽃색은 자색이고, 엽형은 피침형 과 능형의 중간형이며, 모용색은 회색이고, 종실모양은 편구 형이며, 제색과 종피색은 황색이고 협색은 갈색이고 협은 성 숙 후에도 잘 개열되지 않으며, 성숙기는 대원콩보다 15일 빠 른 조중생종이며, 100립중은 28.7 g으로 대립이다. SMV유묘 검정에서는 하위엽에서 모자이크증상을 보였으나, 포장에서 는 0이었다. 검은뿌리썩음병의 발병율은 2.5%였다. 불마름병 유묘 검정에서는 5 정도였으나, 포장에서는 0이었다. 콩나방 은 1.5%였다. 종실의 화학적 성분은 단백질은 36.1%이었는 데 특히 아미노산 함량은 346.8 ㎎/100g, 아이소플라본 함량 은 1,667 ㎍/g으로 대원콩보다 낮았다. 조지방은 19.2%였는 데, 대원콩보다 포화 지방산은 11.8%로 1.6% 높았으나, 불포 화지방산은 85.0%로 1.2% 낮았다. 가공적성에서 두부수률은 대원콩과 비슷한 수준이었으나 두부물리성 중 경도, 검성, 응집성은 비슷한 수준이었으나 경도는 낮았다. 청국장의 발효 및 풍취는 대원콩보다 우수하였다. 수량성은 대비품종인 대원콩보다 생산력검시험에서는 16% 증 수 되었고, 3개년 간 실시한 지역적응시험에서 3.44 MT/ha으 로 38% 증가하였다(품종보호번호: 제4242호).
11.
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‘단미’는 국립식량과학원에서 1994년 당질미 유전자원인 ‘Sugary’를 모본으로 하고, 재배 안정성이 높은 ‘섬진벼’를 부본으로 인공교배하여 육성한 품종으로 현미의 유리당 함량 이 높으며 중부 및 영호남 내륙 평야 1모작지에 적응하는 중 만생 기능성 품종이다. ‘단미’의 간장은 86 cm로 ‘남평벼’보 다 12 cm 정도 큰 편이며, 이삭당 착립수가 적고 등숙비율 및 현미천립중은 각각 11.3% 및 16.1 g으로 매우 낮은 편이다. ‘단미’는 좌절중이 적고 3절 간장은 큰 편으로서 도복지수가 높으나 천립중이 가벼워 도복은 발생하지 않았으며 수발아는 약한 편이다. 내병충검정에서 도열병 및 흰잎마름병과 줄무늬 잎마름병, 오갈병 및 검은줄오갈병 등 바이러스 및 벼멸구와 애멸구 등 병해충에 대한 저항성은 없다. ‘단미’의 현미 유리당 함량은 Fructose, Glucose, Sucrose, Maltose, 및 Raffinose 가 각각 1.16, 7.87, 9.69, 0.52, 및 2.13%로 ‘남평벼’의 총 유 리당 함량 3.33%에 비해 6.5배 정도 높은 21.73%의 총 유리 당 함량을 보였다. 수량성은 2006년부터 2008년 3개년간 실 시한 지역적응시험 보통기 보비재배 6개소에서 현미 수량은 2.7 MT/ha로서 일반 메벼인 ‘남평벼’ 대비 약 52% 수준을 보였다(품종 등록번호: 01-0001-2010-6).
12.
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저글루테린 및 저아밀로스 품종인 ‘건양2호’는 ‘중국173 호’와 ‘주남벼’를 각각 모본과 부본으로 인공교배 후 집단육 종법을 통하여 육성한 기능성 품종이다. ‘건양2호’의 출수기 는 영호남 및 중부평야지 보통기 보비재배에서 8월 10일로 ‘남평벼’보다 5일 빠른 중생종이다. 간장은 65 cm로 내도복 성이며, 불시출수와 수발아는 안되는 편이고 내냉성은 ‘남평 벼’와 비슷한 편이다. 잎도열병 밭못자리검정에서 중정도 저항성을 보였으며, 줄무늬잎마름병과 흰잎마름병(K1, K2, K3) 에는 저항성이다. ‘건양2호’의 아밀로스함량은 11.5%로 메벼 와 찹쌀의 중간형태로 불투명한 저아밀로스 품종이며, 단백질 함량은 6.0%로 ‘남평벼’보다 약간 낮으며 소화성 전분인 글 루테린 비율이 63.1%로 ‘남평벼’의 73.8%보다 낮다. ‘건양2 호’의 쌀 수량성은 4.61 MT/ha로 ‘남평벼’보다 9% 감수되었 고, 적응지역은 영호남 및 중부 평야 1모작지이다(품종 등록 번호: 제5105호).
13.
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간식용 대립 땅콩의 선호도가 높음에 따라 대립 양질 다수 성 신품종 육성을 위하여 단경 대립인 ‘Satonoka’와 소분지 내병 단경인 ‘밀양16호’를 인공교배하여 육성한 ‘아미’의 주 요 특성을 요약하면 다음과 같다. ‘아미’는 신풍 초형으로 개 화기가 빠르고 지상부 생장습성은 직립 소분지성이다. ‘아미’ 는 ‘팔광’ 땅콩에 비해 주당협수, 성숙협비율, 협당립수 등이 높으며 100립중이 84 g인 대립품종이며, 도복은 비교적 강한 특성을 나타내며 그물무늬병, 흑반병은 비슷한 정도이다. ‘아 미’는 단백질이 26.2%, 기름함량이 50.5%이고 양질지방산중 올레산(60.5%)이 리놀산(23.6%) 보다 훨씬 더 높아 기름의 산화안정성이 양호한 특성을 가진다. ‘아미’는 3년간 지역적 응시험 결과 풋땅콩 수량이 전국평균 10.10 ton/ha로서 ‘팔 광’ 땅콩에 비하여 9% 증수되었다. ‘아미’는 대립종이므로 적 기에 파종하고, 충분한 성숙을 위하여 성숙기 병해 방제에 유 의해야 하며 강원도와 산간 고냉지를 제외한 지역에서 적응성이 높은 품종이다(품종등록 번호: 제5260호).
14.
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‘온다미’는 국립식량과학원 상주출장소에서 중산간지 재배 에 알맞은 고품질 벼를 육성하고자 2003년 하계에 고품질인 히토메보레를 모본으로 하고 중산간지 적응성 조생 상주27호 를 부본으로 인공교배하여 F3이후 계통육종법에 의하여 육성 선발하면서 주요 농업형질 조사 및 병해충, 미질검정을 실시 하였다. 2010 ~ 2011년 생산력검정을 실시한 결과 내도복이 며 수량성이 우수한 YR24905-129-3-1-1-3 계통을 선발하여 ‘상주46호’로 계통명을 부여하였다. 2011 ~ 2013년 지역적응 성시험을 실시한 결과 대조품종에 비해 수량성이 높고 내도 복성, 내수발아성 및 도열병에 강하며 외관품위와 도정특성이 매우 우수하여 2013년 12월 농촌진흥청 직무육성 신품종선 정위원회에서 신품종으로 선정하고 ‘온다미’라 명명하였고, 남부중산간지, 남부고냉지 및 동해안 북부해안지에 적응하는 품종으로 보급하게 되었다. 보통기 재배에서 평균 출수기가 7 월 27일로 ‘오대’와 같은 조생종이다. 간장은 70 cm로 ‘오대’ 와 같고 수장은 19 cm로 ‘오대’보다 2 cm 작다. 주당 이삭수 와 이삭당 입수는 16개, 78개로 각각 ‘오대’보다 각각 3개, 2 개 많았다. 등숙비율은 88.8%로 ‘오대’보다 높으며, 현미천립 중이 21.7 g으로 중소립종이다. 불시출수율은 낮으나 수발아 율은 10.5%로 ‘오대’보다 높은 수준이었고, 내냉성 검정 결 과 출수지연일수가 7일로 ‘오대’보다 3일 짧았으며, 냉수구 임실률이 35%로 ‘오대’보다 낮았다. 재배포장에서의 도복은 ‘오대’와 비슷한 수준이었다. 도열병에는 강하나 흰잎마름병, 줄무늬잎마름병 및 해충에는 약하다. 쌀알은 심복백이 없이 맑고 투명하며, 단백질 함량이 6.6%로 높았지만 아밀로스 함 량이 18.8로 ‘오대’보다 밥이 부드러우며, 식미관능검정 결과 0.24로 ‘오대’와 비슷한 수준이었다. 제현율, 현백율, 도정률 은 ‘오대’와 비슷한 수준이었지만 도정된 쌀의 완전립률과 완 전미 도정수율이 각각 96.5, 73.1%로 ‘오대’보다 우수하였다. 수량성은 보통기 표준재배 5개소에서 평균 5.29 MT/ha로 ‘오대’보다 4% 증수되었다(등록번호: 제5570호).
15.
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본 연구진은 향기와 무늬를 갖추어 기호도를 높여 수입되 는 동양란과 경쟁력을 갖춘 품종을 육성할 목적으로 중국 춘 란 ‘대부귀’와 한국춘란 SC-005를 교배하여 2012년 신품종 ‘아리울’을 육성하였다. ‘아리울’은 황색 복륜무늬와 향기가 있는 한국 춘란 신품종으로 잎의 폭이 넓고 광택이 있으며, 잎 끝에 약간의 비틀림 이 있다. 잎의 길이는 20 cm ~ 25 cm, 폭은 1.2 cm로 모본과 비슷하였다. 꽃은 옥색이며 크기는 폭이 3 cm, 길이가 2.5 cm이었다.
16.
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향기와 무늬를 갖추어 난 애호가들의 기호도를 높혀 경쟁 력을 갖춘 품종을 육성하고자 SC-017와 대엽혜란을 교배하 여 2013년 상품성이 높은 한국 춘란 ‘줄리(Julie)’를 개발하였다. 줄리(Julie)는 잎 전체에 황색 복륜무늬가 나타나는 것이 큰 특징이며 시간이 지날수록 선명해진다. 위구경 종단면의 모양은 난형이고 횡단면의 모양은 원형이다. 꽃의 크기는 폭 이 4 cm, 길이가 2.7 cm 정도이다. 잎의 길이는 35 ~ 40 cm 로 모본인 SC-017와 대엽혜란보다 작다. 꽃은 재배시 50% 차광을 해주다가 개화 시기인 5월에는 차광을 높여주는 것이 좋다. 고온시에는 도장의 우려가 있으 며 여름철 곰팡이 병해 방지를 위해 철저한 물관리와 통풍 관 리가 필요하다.