중국 주요 채소 중 양배추는 소매가 기준으로 6억 RMB로 전체 작물 중 4위의 작물로 매우 중요한 작물이다. 재배 면적은 전 세계 재배면적의 50%인 70-100만ha(한국의 200배)로 재배규모로는 가장 큰 국가이다. 향후, 유럽 및 미 주국가의 가공용 양배추의 재배 및 가공기지로의 성장 가능성이 매우 높은 국가이다. 중국 양배추 시장의 교배종 점유율은 계속해서 증가하는 추세로 고순도의 F1 종자를 안정적으로 공급하기 위해서는 순도검정이 반드시 필요 하다. 종자의 순도검정은 생산된 종자를 직접 파종 재배하여 품종특성을 평가하는 포장순도 검정이 있지만 이는 시간과 비용, 노력이 많이 소비되기 때문에 어려움이 많다. 그러나 분자마커를 이용한 순도검정법을 실시한다면 환경에 대한 영향을 최대한 줄이고 신속하고 정확하게 결과를 얻을 수 있으며, 유전적으로 고순도의 종자를 공급 할 수 있다. 본 연구에서는 중국 수출용 극조생계 11 품종에 대한 순도검정용 분자마커를 개발하고 생산종자에 대 한 검정을 실시하였다. 다량의 샘플을 경제적으로 검정가능한 HRM(High resolution melting) 분석방법을 이용하였 다. 이를 위하여 순도검정 마커를 배추과 작물의 데이터베이스를 조사하여 다형성이 높은 마커 SSR과 SNP를 추출 하였고 또한 배추과 작물 및 양배추의 문헌을 조사하여 다형성 지수(PIC)가 0.3∼0.8인 마커를 추출하여 이용하였 다. HRM 분석을 실시한 결과, 1차적으로 양배추 품종의 양친과 F1의 다형성 마커 38개를 선발하였고 30세트 이상 의 양친으로 마커의 실효성을 2차 검정하여 25개의 마커를 선발하였다. 선발된 마커 중 HRM 해리곡선이 뚜렷한 마커 11개를 최종 선발하여 각 품종의 종자순도검정을 Lot당 200립 종자를 대상으로 실시하였다. 양배추 11품종 의 분자마커를 활용한 유전형 검정을 통해 97.8% 이상의 유전적으로 안정된 고순도의 종자가 생산된 것을 확인 하였다.

양배추(Brassica oleracea)는 전 세계적으로 가장 많이 키우는 작물 중 하나이며 2,084천ha에 달하는 재배면적을 차 지하고 있으며 생산량은 58백만 톤으로 경제적 가치가 높은 작물이다. 특히 인도 및 서남아시아의 경제성장과 함 께 양배추 생산량이 증가하고 있으며 특히 교배종의 종자수요가 크게 늘고 있다. 인도 및 서남아시아 시장 맞춤형 양배추 품종육성과 함께 고순도의 종자를 안정적으로 공급하기 위해서는 분자마커를 활용한 순도검정 시스템 구 축이 필요하다. F1의 순도검정에는 포장검정을 통한 재배시험 방법이 있으나 이는 시간과 비용, 노력이 많이 소비 되기 때문에 어려움이 많다. 분자마커를 이용한 유전형 검정을 통한 순도검정을 실시함으로써 환경에 대한 영향 을 최대한 줄이고 신속하고 정확하게 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 인도수출용 조생계 10품종에 대한 순도 검정용 분자마커를 개발하고 생산종자에 대한 검정을 실시하였다. 분자마커의 정보는 배추 및 양배추의 데이터베 이스와 문헌조사를 통해 다형성 지수(PIC)가 0.3∼0.8이상인 SSR과 SNP 마커를 추출하여 적용을 실시하였다. HRM(High resolution melting) 분석을 실시한 결과, 1차적으로 양배추 품종의 모, 부계와 F1의 다형성 마커를 32개 선발하였고 30셋트 이상의 모, 부계로 마커의 실효성을 2차 검정하여 22개의 마커를 선발하였다. 22개의 선발된 마커 중 HRM 해리곡선이 뚜렷한 마커 10개를 재선발하여 각 품종의 종자순도검정을 실시하였다. 각 품종별 채종 방식에 따라 생산 Lot당 검정주를 200∼300립으로 조정하여 검정하였다. 양배추 10품종의 분자마커를 활용한 유 전형 검정을 통해 95.8% 이상의 유전적으로 안정된 고순도의 종자가 생산되는 것을 확인하였다.

양배추는 세계적으로 가장 많이 재배되고 있는 채소작물로 잠재적 부가가치가 높다. 양배추의 소포자 배양기술이 확립되면 반수체 유래 이배체의 계통을 조기에 획득 할 수 있으므로 품종육성 연한 단축이 가능하다. 본 연구를 통 해 조생계 양배추의 품종육성의 효율을 높이고자 고효율의 소포자 배양조건을 조사하였다. 실험재료로는 조생계 의 내병성 도입품종 BN606, 640, 2414.의 3품종을 사용하였다. 배지는 NLN을 기본으로 호르몬 NAA와 BA를 이용 하여 조성을 달리한 8종류의 배지를 사용하였으며 배지별로 동량의 Activated charcoal을 넣어 60x15mm의 petri dish에 분주하여 밀봉 후 고온처리하고 25℃(暗)에서 배 발생을 관찰한다. 20일 후 육안으로 배의 형태가 관찰되면 빛은 차단된 상태로 70rpm에서 배양하다가 3일 뒤 배의 크기가 커지고 초록빛이 돌기 시작하면 50rpm에서 명배양 하였다. 전처리는 30℃ 2일, 31℃ 1일, 32.5℃ 1일의 조건에서 비교하였고 30℃ 2일 처리구가 가장 높은 배 발생률을 보였다. 발생배 일부는 안토시안이 축척되어 자줏빛이 나타나기도 했으나 식물체로 분화에는 영향은 없었다. 품 종 간 배 발생률은 상이하였으나 BN640에서 화뢰 당 12개의 배가 발생하여 배 발생률이 가장 높았으며 배의 분화 가 빠르고 정상적인 형태의 발생을 보여 식물체 유기율이 높을 것으로 사료된다. 봄작기 양배추의 소포자 배양으 로부터 1683개의 배를 획득하였고 이후 식물체로 분화시켜 가을 교배의 육종소재로 활용할 예정이다.(본 연구는 농림수산식품부 Golden Seed프로젝트(213003-04-1-SB310)의 지원에 의해 이루어진 것임).

팍쵸이의 국내시장은 일본 품종들이 우점하고 있으나 2007년 이후에는 국내종묘회사에서 개발한 국산품종들이 수입 대체 되고 있는 추세로서 높은 경제가치가 기대되는 작물이다. 특히 유럽 및 미주로의 종자수출이 매년 증가 하고 있어 시장맞춤형 품종 육성이 요구된다. 수출용 품종 육성에 유용한 형질의 반수체 식물 생산을 통해 단기간 에 다양한 육종소재를 제공하고자 본 연구를 실시하였다. 실험재료는 우수형질의 도입품종 BN8074품종을 대상 으로 실시하였다. 소포자 배양 효율을 조사하기 위해 배지조성, 전처리 온도 및 시간에 따른 배 발생을 조사하였다. 배지조성은 1/2NLN에 13% sucrose와 NAA와 BA의 혼합처리에서 가장 높은 배 발생 효율을 보였다. 전처리는 3 0℃, 31℃, 32.5℃에서 1일과 2일처리 하였다. 전처리는 31℃ 1일 처리에서 배 발생이 가장 높았으나 식물체로의 유 기율이 현저히 떨어졌다. 그에 반해 32.5℃ 1일 처리에서 발생한 배로부터 정상 식물체로의 유기율이 높고 생장도 좋았다. 배양결과 화뢰 1개당 약 7개의 배를 발생시켰으나 발생배의 식물체 분화율이 5%로 현저히 낮았다. 이는 dish당 발생배의 수가 과도할 경우 배의 초기분화가 정상적으로 일어나지 못하여 정상 식물체로 유기되지 못한 것 으로 생각되었다. 소포자 배양을 통해 대량 획득한 7625개 발생배를 배양병에서 6주간 배양하여 발근을 유도한 후 정상 식물체를 선발하여 토양 순화하였다. 소포자 배양으로부터 유기된 식물체는 가을 교배기에 육종소재로써 활 용하기 위해 저온처리를 실시하였다.

양배추는 미국, 유럽을 비롯한 일본, 중국, 인도 등 세계 시장에서 가장 많이 재배되고 소비되는 작물 중 하나로 다양한 품종에 대한 요구도가 증가하고 있는 추세이다. 재배방법의 활발한 연구와 품종 육성으로 연중 재배가 가능해지면서 세계적인 소비확대가 기대되는 작물로 자리매김 하였으나 근래에는 기상이변 및 환경의 변화로 인해 수확이 감소하는 등 피해가 심각한 상황이다. 때문에 전통적인 교배 육종과 더불어 소포자 배양을 병행하여 F₁양배추의 순도 높고 저항성 갖춘 신품종을 육성 하는게 시급한 과제이다. 이미 배추, 무, 브로콜리 등의 작물들은 소포자 배양 기술을 통하여 많은 배를 획득하였으나 계통별 차이가 크므로 우수한 계통의 배양조건을 신속하게 확보하여 육성 연한을 단축하는데 의의가 있다. 고순도, 고품질을 갖춘 품종 및 계통을 단기간에 육성하고 대량 증식함으로써 유전체 연구 및 신품종 개발에 효과적으로 활용하고자 본 실험을 수행하였다. 효과적인 배지와 배양조건을 알아보고자 계통별 NLN medium, Sucrose, AgNO3, Charcoal, NAA, BAP, IAA의 농도를 달리 해주었으며, 전처리 온도는 35℃, 32.5℃와 30℃를 사용해 주었다. F₁양배추의 계통별 배형성 효율을 각 각 비교하였으며, 실험 결과 얻어진 배의 특성을 조사하였다. 이러한 연구 결과 얻어진 배는 MS배지에 심어 발근 및 발육 단계를 거치고 있다. 식물체로부터 소포자를 적출, 분리하여 기내에서 배양함으로써 캘러스(Callus)를 유기하거나 완전한 기능을 가진 식물체로 재생시킴으로써 유전적으로 균일한 배를 대량 증식 시킬 수 있다. 양배추의 경우 분화와 발달이 매우 복잡하고 배 발생율 및 재분화율이 다른 작물에 비해 현저히 낮으며, 유리화 되거나 말라 죽는 경우가 빈번히 있다. 재배 시 생존율을 향상 시키고 영양생장기간을 단축하는 등 해결되어야 할 문제점들을 보안한다면 소포자 배양 기술의 개발 및 이용에 의한 순계 조기 다량 육성의 실용적 성과를 기대해 볼 만 하다.

배추과 작물에 속하는 양배추(Brassica oleracea var. capitata)는 해외 시장에서 활발히 거래 되는 작물 중 하나로 고부가가치 수출용 작물로 육성하기에 적합한 경쟁력을 가지고 있다. 특히 중국, 인도, 동남아시아 국가들은 육종기술이 초기수준이고 종자수요량의 대부분을 수입에 의존하고 있으며 점점 내병성, 내서성 등의 내재해성과 고순도, 고품질의 형질을 갖춘 품종 욕구가 더해가고 있다. 이에 따라 우수한 품종이 해외 시장에서 보다 확대되기 위해서는 내병성과 같은 특징뿐만 아니라 순도 또한 매우 중요한 확인사항 중 하나이다. 현재 자가불화합성을 이용한 육성기술 보다는 품종 복제가 불가능하고 균일성이 100%에 이를 수 있는 세포질웅성불임성을 이용한 육성으로 그 방향이 전환되고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구는 순도검정용 분자표지를 개발하여 일대 잡종종자의 순도를 검정하여, 최종적으로 F1의 상품가치를 감소시키는 자식체를 검정함으로써 고순도의 종자를 공급하고자 하며, 수출경쟁력이 강화되는데 그 목적을 두고 있다. 분자표지 개발 방법으로 NCBI에서 양배추의 EST 염기서열 정보로부터 30개의 SNP primer 조합이 200bp이 되도록 고안하였다. 개발된 SNP marker는 real-time PCR를 기반으로 한 HRM분석법을 이용하여 유전분석을 실시하였다. 본 실험에서는 아시아종묘의 양배추 주력 품종인 CT12, CT44, CT10, CT55, 대박나 총 5 품종에 대해 개발된 순도검정용 marker를 적용하였다. 그 결과 5 품종 모두 (CT12, CT44, CT10, CT55, 대박나)에서 양친과 F1을 구분할 수 있는 co-dominant형태의 marker를 각각 1개 이상 개발하였다. 개발된 marker를 이용하여 5품종의 순도를 검정한 결과 세포질웅성불임성을 이용하여 채종된 종자의 순도율은 100%로 확인되었다. 개발된 양배추 순도검정용 marker를 이용한 검정은 고순도의 종자공급을 할 수 있으며 고품질의 F1 품종을 생산하는데 활용하여 양배추 종자 시장의 수출증대와 농가소득증대에 기여할 것이다. 더 나아가 유연관계가 가까운 배추과 작물에도 적용할 수 있는 순도검정 marker로 매우 유용하게 활용할 수 있을 것이라 기대된다.