눈큰흑찰은 최근 국민의 건강에 대한 관심에 대한 요구에 부응하기 위해 2012년 국립식량과학원 기능성작물부에서 육 성한 품종이다. 눈큰흑찰은 씨눈에 함유된 기능성 물질 함량 이 높은 벼 개발을 목적으로 get를 모본으로 하고 흑찰벼인 조생흑찰 부본으로 교배하여 계통육종법으로 육성되었다. 선 발된 YR25277-B-B-314-2 계통을 밀양263호로 계통명을 부 여하고 2010～2012년 3년간 지역적응시험 실시하여 2012년 12월 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종선정위원회에서 품 종으로 선정되었으며 눈큰흑찰로 명명하였다. 눈큰흑찰의 출 수기는 전국 평균 7월 30일로 조생흑찰과 비슷한 조생종이다. 벼 키는 65 cm로 조생흑찰과 비슷하며 포기당 이삭수와 이삭 당 벼알수도 각각 13개와 73개로 조생흑찰과 비슷하다. 천랍 중이 17.8 g으로 조생흑찰보다 1.7 g 정도 가벼운 편이다. 도 복 및 도열병에는 강하나 흰잎마름병, 바이러스병 및 해충에 약한 편이다. 쌀수량은 3.54 Mt/ha로 조생흑찰의 4.12 MT/ha 보다 낮은 편이다. 현미모양은 장폭비 1.93으로 조생흑찰과 비슷한 중장립형이며 종피에 안토시아닌이 함유된 흑색찰벼 이다. 눈큰흑찰은 거대배 품종으로 씨눈무게가 1.46 mg으로 조생흑찰 보다 3배 정도 무거우며, 이에 따라 씨눈에 많이 포 함된 GABA 함량이 높다. 눈큰흑찰의 적응지역은 중부 및 남 부 평야지이다.

거대쌀눈의 특성과 검정쌀 그리고 찹쌀의 특성을 보유한 눈큰흑찰의 침종과 발아 그리고 기질로 글루탐산을 처리하 였을 경우의 가바를 포함한 주요 성분의 분석 결과는 다음 과 같다. 1. 싹 발아 길이를 기준으로 눈큰흑찰의 가바 함량은 싹 길이가 5~10 mm인 stage-3에 93.9 mg/100 g으로 최 고를 보였고, 대량 제조 조건에서는 최고 126.9 mg의 가바를 함유하고 있음을 확인하였다. 2. 침종에 의한 성분 분석에서는 72시간 침종에서 폴리 페놀, 플라보노이드, 아미노산 그리고 가바 함량이 가 장 많이 축적됨을 확인하였다. 3. 글루탐산 탈탄산효소의 작용에 의한 가바 함량 증가는 현미와 쌀겨 모두에서 급격한 증가가 관찰되었고, 눈 큰흑찰 현미와 쌀겨의 경우 가바 함량이 각각 354.6 mg/100 g과 726.4 mg으로 현미와 쌀겨에 비해 각각 14배와 3배 함량이 증가하였다. 따라서 본 연구에서 눈큰흑찰의 발아와 침종에 따른 품질 특성을 분석한 결과, 뇌의 대사전달 물질의 조정 작용과 고 혈압 그리고 스트레스 조정 기능이 있는 가바의 함량이 침 종과 발아에 의해 일반 쌀에 비해 급격히 증가함을 확인하 였다. 특히나 글루탐산탈탄산 효소의 작용에 의한 눈큰흑찰 의 현미와 쌀겨의 가바 생성은 현재까지 보고된 그 어떤 쌀 품종에서 분석된 가바 함량보다도 가장 우수함을 확인할 수 있어 향후 기능성 발아현미 가공을 위한 원료로 활용이 가 능하며, 침종 조건은 가바 함량이 증진된 밥의 제조에 활용 이 가능하고, 일본에서 시판되는 가바 건강식품의 용량과 맞먹는 함량을 지닌 눈큰흑찰을 이용한 가바쌀 생산과 가바 의 효능에 의한 혈압강하, 체중조절, 알코올 관련 질환 등에 효능이 있는 건강기능성 식품 원료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

새로 개발된 유색미 품종인 중모1020의 왕겨를 이용한 색소의 조성과 함량을 분석하고 생리활성을 검정한 결과, 중모1020의 왕겨로부터 최초로 페튜니딘 색소를 다량함유 하고 있음을 Mass와 UPLC등의 기기분석을 통해 동정하였 다. 중모1020의 색소 조성 중 C-3-G 함량은 29.6%인데 비해 Pt-3-G의 함량이 68.3%를 차지하여 C-3-G 함량이 82.3% 인 기존의 벼 색소의 조성과는 완전히 다름을 보였다. 추출 용매 조건에 따른 분석 결과, 조추출물 수율은 100% 메탄 올에 1.0% HCl을 이용하였을 경우 수율이 11.4%로서 가장 높음을 보였고, 다음이 80% 메탄올에 1.0% HCl용매로 추 출한 경우였다. 안토시아닌 색소 추출량 역시 1.0% HCl을 함유한 100% 메탄올과 80% 메탄올에서 각각 275.0±4.1, 258.0±1.8 mg/100 g으로 가장 많았다. 항산화 활성 비교에 서는 전체 안토시아닌 색소함량이 많고 폴리페놀 추출율이 높은 1.0% HCl을 함유한 80% 메탄올 용매 추출물에서 가 장 항산화 활성이 높음을 보였다.

지구온난화에 따른 기온상승은 작물 재배기간을 증가시켜 1년 2모작 및 3모작 작부체계가 확대될 것으로 보인다. 이러한 추세에 따라 시설 및 노지에서 재배되는 소득작물 전후작지에 2모작 및 3모작 작부체계에 적용이 가능한 극단기성 품종이 요구되어왔다. “중모1032”는 2005년 하계에 중만생종이면서 고품질인 남평벼와 극조생이면서 저아밀로스인 Aya를 부본으로 인공교배한 것에 남평벼를 반복친으로 2회 여교배 하였다. 2005/2006년 동계에 BC2F1 개체를 양성하여 약배양으로 세대를 조기 고정시킨 계통들 중에서 출수기가 빠르고 미질이 양호한 YR25786Acp13-1을 선발하여 밀양255호의 계통명을 부여하였다. 2010～2011, 2013년 3년간 지역적응시험을 거 쳐 ‘중모1032’를 육성하였다. 출수기는 만기재배에서 8월13일로 표준품종인 금오벼보다 12일 빠르고, 조기재배에 서는 7월 11일로 대비품종인 조운보다 4일 빠른 극단기성 품종이다. 수당립수는 50개로 적으며, 현미천립중은 21.1g이다. 쌀수량은 만기재배에서 평균 2.71MT/ha, 조기재배에서 3.60MT/ha이다. ‘중모1032’는 영남 평야지 소득 작물 재배지에서 소득작물의 출하시기를 조절할 수 있는 극단기성 품종어서 농가소득증대에 기여할 것이다

‘중모1036’은 떡, 면류 등 쌀을 이용한 가공용에 적합한 통일형 다수성 품종이다. 2002년 하계에 수량이 높고 재배 안정성이 우수한 밀양181호를 모본으로, 천립중이 크고 단간 다수성인 다산벼와 YR22838(다산벼/YR22838(IR66738/ 가야벼//IR66738/가야벼)의 F1을 부본으로 이용하여 인공교배를 실시하였다. 2003년 하계에 F1을 양성하였고, 2005년도 F3세대부터 2008년도 F6세대까지 계통육종법으로 고정된 계통을 육성하여 수량성이 우수한 YR24230- 27-2-1-1 계통을 선발하였다. 이 후 2009년 하계에 예비선발시험, 2010년부터 2011년까지 2년간 생산력 검정시험 을 수행한 후 2011년부터 2013년까지 3년간 지역적응시험을 마치고 2013년 신품종선정위원회에서 다수성 및 가 공이용성 등의 우수성이 인정되어 ‘중모1036’으로 명명되었다.

국립식량과학원 영덕출장소에서 2001/2002년 동계온실에서 동해안 및 영남지역에서 출수기가 중생이면서 밥맛 이 뛰어나고 재배안정성이 높은 벼 품종을 육성할 목적으로 벼알의 숙색이 양호하고, 초형 및 밥맛이 좋은 “영덕31 호”를 모본으로 다수성이면서 밥맛이 우수한 “밀양165호”를 부본으로 인공교배를 실시하고, 2002년 하계에 F1을 양성하여 YR23160의 교배번호를 부여하였다. 2003년에 F2집단을 포장과 실내 선발하여 2004년 하계에 F3세대를 육성하고, 이후 F4 ∼ F8세대를 계통육종법으로 전개하면서 예비선발시험 후 고품질이면서 현미 외관특성이 우수 하고 병해 및 재해에 안정적인 저항성을 나타내는 계통을 선발하여 2008년 생산력검정예비시험 2009년 생산력검 정본시험을 실시 한 후 중생이면서 다수성이고 완전미율이 높아 외관이 우수하면서 재배 안정성인 YR23160-31-2-1-5-B-3을 선발하여 “영덕53호”로 명명하였다. 2010년～2012년까지 3년간 지역적응시험을 실시 한 결과 중생종이면서 쌀 품위 및 밥맛이 좋고 내도복과 내병성이 양호한 것으로 평가되어 2012년 12월 농작물 직 무육성신품종선정위원회에서 국가품종목록 “다보”로 명명하였다. 출수기는 보통기재배에서 평균 8월 8일로 “화 성벼”보다 6일 빠른 중생종이며 직립 초형이고 탈립은 잘되지 않고 이삭추출은 양호 하고 까락이 거의 없다. 수당 립수는 “화성벼”보다 많으나 현미천립중은 22.6g으로 “화성벼”보다 약간 가볍다. 도정특성은 “화성벼”와 비슷하 고 쌀알 모양이 단원형으로 맑고 투명하며 밥맛은 “화성벼”와 같이 양호하다. 불시출수는 안되는 편이고, 위조현 상에 강하고 성숙기 엽노화가 느린 편이며 내냉성은 “화성벼” 보다 다소 약한 수준이다. 잎도열병은 중도저항성을 보였고 줄무늬잎마름병과 흰잎마름병(K1, K2, K3)에는 강하나 오갈병 및 검은줄오갈병에 약하고 벼멸구 등 충해에 는 감수성이다. 쌀수량성은 보통기 보비재배에서 5.90MT/ha로 “화성벼”보다 10% 증수되었으며, 이모작재배에서 는 5.37MT/ha로 21%, 만식재배에서는 4.75MT/ha로 20% 증수하여 이모작 및 만식적응성이 높았다. 적응지역은 동 해안냉조풍지 및 남부해안지, 영남평야지, 남부중산간지이다.

‘안미’는 농촌진흥청 국립식량과학원과 국제미작연구소 간의 협력으로 분자육종법을 이용하여 2010년에 육성한 중만생 고품질 복합내병충성 품종이다. 지역적응시험을 3개년(2008~2010)간 수행한 결과, ‘안미’는 중부평야지에서 보통기 보비재배 시 출수기는 8월 15일로 ‘화성’보다 5일 늦은 중만생종으로 쌀수량은 보통기 표준재배에서 5.76 MT/ha로 ‘화성’보다 11% 증수되었다. ‘안미’는 ‘화성’에 비해 간장(77 cm)은 작고 수당립수는 많으나 등숙비율은 다소 낮았다. ‘안미’는 현미 장폭비가 1.84인 단원형이며 백미는 심복백 발현이 거의 없어 맑고 투명하다. ‘안미’의 알카리 붕괴도와 단백질 함량은 ‘화성’과 비슷하고 아밀로스 함량은 조금 낮았반면, 식미평가에서 밥맛은 매우 양호하였다. ‘안미’의 재배시험 과정 중 위조현상은 관찰되지 않았으며 성숙기 하위엽 노화는 늦은 편이었다. ‘안미’는 ‘화성’에 비해 수발아에 둔감하였고 내랭성 평가 중 적고는 나타나지 않았으나 임실율은 다소 낮았다. ‘안미’는 도열병, 벼흰잎마름병(K₁, K₂, K₃), 줄무늬잎마름병 및 벼멸구에 강한 저항성을 발현하였다.

‘대보’는 국립식량과학원 영덕출장소에서 2002년 하계에 밥맛이 뛰어난 최고품질 벼 품종을 육성할 목적으로 우량 선발 계통인 ‘YR21247-68-1’를 모본, ‘영덕35호’를 부본으로 인공교배하고, 2002/2003년 동계에 국립식량과학원 기능성작물부 온실에서 26개체의 F1 식물체를 양성하여 YR23940의 교배번호를 부여하였다. 2003년 하계포장에 F2 집단 양성 선발하여 2004년 하계에 F3세대를 집단양성하고 57계통을 F4 계통 전개 후 F5, F6, F7 세대를 계통육종법으로 선발하여 2007년 생산력검정예비시험, 2008년 생산력검정본시험을 실시한 후 YR23940-B-17-1-2 게통을 선발하여 ‘영덕51호’로 명명하였다. 2009년～2011년까지 3년간 지역적응시험을 실시한 결과 중생종이면서 쌀알이 아주 둥근 단원형 이면서 품위가 좋고 밥맛이 뛰어나며 내병성과 내도복성을 갖춘 것으로 평가되어 2011년 12월 농작물 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가품종목록으로 등재 할 것을 결정하고 ‘대보’로 명명하여 적응지역인 동남부 해안지, 중부 및 남부 평야, 남부중산간지에 보급하게 되었다. 출수기는 보통기 재배에서 평균 8월 14일로 ‘화성벼’보다 1일 늦은 중생종 품종이다. 직립 초형이고 탈립은 잘되지 않고 이삭추출은 양호 하고 까락이 거의 없다. 수당립수는 ‘화성벼’보다 많으며 현미천립중도 22.8 g으로 ‘화성벼’보다 약간 더 무겁다. 도정특성은 ‘화성벼’보다 약간 좋은 편이고 쌀알 모양이 아주 둥근 단원형이며 맑고 투명하며 밥맛은 ‘화성벼’보다 우수하다. 불시출수는 안되는 편이고, 위조현상에 강하고 성숙기 엽노화가 느린 편이며 내냉성은 ‘화성벼’와 같은 수준이다. 잎도열병 밭못자리 검정 결과 중도저항성을 보였고 줄무늬잎마름병과 흰잎마름병(K1, K2, K3)에는 강하나 오갈병 및 검은줄오갈병에 약하고 벼멸구 등 충해에는 감수성이다. 쌀수량성은 ’09～’11년 3개년간 실시한 지역적응시험 보통기 보비재배 7개소에서 5.93 MT/ha로 ‘화성벼’보다 11% 증수되었으며, 이모작재배에서는 5.23 MT/ha로 ‘화성벼’ 대비 14%, 만식재배에서는 4.63 MT/ha로 ‘화성벼’ 대비 21% 증수하여 이모작 및 만식적응성이 높았다.

본 연구는 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 자포니카 복합내병충성 품종을 조기에 확보하고자 약배양을 수행하여 목표 저항성 유전자 조합의 우량 고정계통을 개발하고 육성 과정 중에 발생할 수 있는 문제점을 파악하여 병해충 저항성 육종사업에 반영하고자 수행하였다. 벼흰잎마름병과 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 우량 계통 HR26234- 12-1-1과 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 SR30071-3-7-23-6-2-1-1을 인공 교배한 F1을 약배양하여 213개 고정계통을 육성하였다. HR26234는 Xa3+xa5, Stvb-i, SR30071은 Bph18, Xa4, Stvb-i를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이들 유래 약배양 계통들은 모두 Stvb-i를 가지고 있었고, Bph18+Xa3, Bph18+Xa4, Bph18+Xa3+xa5, Bph18+Xa4+xa5, bph18+Xa3, bph18+Xa4, bph18+Xa3+ xa5과 bph18+Xa4+xa5의 조합이 확인되었다. 약배양 집단에서 xa5+Bph18(또는 bph18)+Stvb-i 조합이 발생하지 않았고 Bph18 보유 계통이 bph18 보다 적게 발생하는 등 segregation distortion이 발생하였다. Bhp18을 보유하며 벼멸구에 저항성인 계통들이 감수성인 계통들에 비해 간장이 컸다. 선발된 Bph18+Xa4+xa5+Stvb-i 조합의 계통은 단간이면서 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성을 나타내었으나, 낮은 수량성과 일부 불임의 발생, 단간임에도 도복에 안정적이지 못한 특성을 나타냈다. 병해충에 대한 저항성 육종사업에서 약배양을 활용하여 조기에 육종 목표를 달성하고자 할 경우에 segregation distortion이 발생하여 편의 된 변이가 발생할 수 있고, 저항성 유전자 도입 시 linkage drag에 의해 예기치 못한 열악형질 특성이 나타날 수 있음을 고려하여 신중하게 목표에 접근하여야 할 것으로 생각한다.

도정도에 따른 식미의 품종간 차이를 구명하기 위해 우선 식미 관능평가를 통해 상, 중, 하로 구분하여 각각 3개 품종씩 총 9개 품종을 이용하였다. 9개 품종들은 도정도 5.5∼13.5%별 이화학특성 및 식미 관능평가를 분석하였다.식미 관능검정에 의한 식미총평은 도정도 90.5%와 88.5%에서 가장 좋았다. 품종별 식미총평이 도정도 90.5%에서 높은 A 유형과, 88.5%에서 높은 B 유형, 그리고 90.5%와 88.5%에서 유사한 C 유형과 같이 3가지 유형으로 구분이 되었다. 식미총평이 상인 일미벼, 고시히까리는 도정도 90.5%에서, 중인 추청벼, 동진벼 등은 88.5%에서 최고식미를 보였던 반면, 식미가 하인 팔공벼, 농호벼는 90.5%와 88.5%에서 모두 최고식미를 보여 도정도에 따른 식미 차이가 없는 것으로 평가 되었다. 3가지 유형별 식미총평과 이화학특성과 상관분석 결과, A유형은 Mg 함량이, B유형은 단백질 함량이, C유형은 K 함량이 상관의 유의성의 높았다. 유형별 식미총평과 관능평가 5가지 항목과의 상관 분석 결과, A유형은 찰기, B유형은 밥맛, C유형은 외관모양이 상관의 유의성에 크게 영향을 미친 것으로 나타났다. 따라서 A유형은 Mg 함량에 따른 밥의찰기와, B유형은 단백질 함량에 따른 밥맛과, C유형은 K 함량에 따른 밥의 외관모양에 각각 영향을 준 것으로 고찰 된다.

건강 기능성식품은 농업분야에서도 실버세대를 위한 블루오션으로 부각되고 있다. 고령화 될수록 발병율이 높으며, 단백질 습취가 제한되는 만성신부전증 같은 생활습관병 환자의 식이요법용 벼 신품종 ‘건양2호’가 개발되었다. 건양2호는 출수기가 8월 10일의 중생종 품종이며, 간장 이 75cm로 단간이며 내도복성이 우수한 품종이다. 또한 수당립수는 90개, 등숙율은 82%로 양호한 편이다. ‘건양2호’쌀의 단백질 조성 중에서 소화성 단백질인 글루테린 함량의 조성비가 낮고, 난소화성 단백질인 플로라민의 함량이 높은 특성을 가지고 있다. 먹어도 소화 흡수되는 단백질이 낮아서 단백질습취가 제한된 생활습관병 환자의 식이요법용을 적합하다. 건양2호는 아밀로스 함량이 11.5%로 일반 멥쌀과 찰벼의 중간정도이며, 중간찰 품종으로서 찰기가 높고 밥이 부드러운 특성을 가지고 있다. 건양2호의 반찰특성에 관한 유전분석을 수행한 결과 1개의 단순열성 유전하는 것으로 밝혀졌으며, 찰벼인 백옥찰벼와 교배한 후대 집단에서 찰, 메, 반찰로 분리되었으며 벼의 찰성을 조절하는 GBSS와는 비대립관계에 있다. 또한 국내육성된 반찰벼 품종인 백진주와 대립성 검정을 수행한 결과 메와 반찰로 분리되었다. 따라서 백진주와도 서로 다른 유전자를 가지고 있음을 확인하였다. 건양2호의 후대 집단을 이용하여 유전자지도 작성 및 SSR마커를 이용하여 연관분석을 수행한 결과 건양2호의 저아밀로스 유전자는 6번 염색체 말단에 존재하는 것을 확인하였다.

‘중모1028’은 쌀가루를 이용하는 가공식품의 원료곡 사용을 목적으로 개발된 통일형 다수성 품종이다. 2002년 하계에 재배안정성이 우수하고 수량성이 높은 한아름벼를 모본으로, 천립중이 크고 단간 다수성인 다산벼와 YR22841(YR18241-B-B-47-1/YR18241-B-B-210-1)의 F1을 부본으로 이용하여 인공교배를 실시하였다. 2003년 하계에 F1을 양성하였고, 2005년도 F3세대부터 2007년도 F5세대까지 계통육종법으로 고정된 계통을 육성하여 우량한 YR24232-16-1-1계통을 선발하였다. 이 후 2008년 하계에 예비선발시험, 2009년부터 2010년까지 2년간 생산력 검정시험을 수행한 후 2010년부터 2012년까지 3년간 지역적응시험을 마치고 2012년 신품종선정위원회에서 우수성이 인정되어 ‘중모1028’로 명명되었다.

복합내병충성 품종을 조기에 육성하고자 줄무늬잎마름병(RSV)과 흰잎마름병(BB)에 저항성인 우량 계통 HR26234-12-1-1과 줄무늬잎마름병, 흰잎마름병 및 벼멸구(BPH)에 저항성인 SR30071-3-7-23-6-2-1-1 계통을 인공교배한 F1을 약배양하여 총 213개 계통을 육성하였다. 목표 유전자와 연관된 DNA 분자표지를 이용하여 저항성유전자를 확인하였다. HR26234는 Stvb-i, Xa3+xa5을,, SR30071은 Stvb-i, Xa4(?), Bph18을 가지고 있는 것으로 나타났다. 이들 유래 계통들은 모두 Stvb-i를 가지고 있었고. Bph18을 가지고 있는 계통은 42계통이었다. 흰잎마름병 저항성 유전자의 작성 가능한 조합 중에서 xa5 단독 계통은 발생하지 않는 등 segregation distortion이 나타났다. BPH(Bph18), BB(Xa4+xa5)와 RSV(Stvb-i)의 저항성 유전자 집적 7 계통을 선발하여 2012년에 생산력과 병해충에 대한 저항성을 검정하였다. 이들 계통들의 농업적 특성들 중 출수일수는 96일로 진백(110), 남평벼(106일), 안미(102)보다 빠른 중생종이었고, 간장은 66∼71 cm로 진백(71 cm), 남평벼(78), 안미(77)보다 짧으며, 수당립수는 102∼119개로 안미(119개)와 비슷한 수준이었다. 등숙률과 수량성은 대조품종인 남평벼, 진백, 안미보다 낮았다. 유묘 및 성체에서 벼멸구에 강한 저항성을 나타냈으며 흰잎마름병 K1,K2,K3,K3a 균계에 저항성이고 줄무늬잎마름병에 강하였다. K3a 균계 접종 후 수량 및 등숙률의 감소율이 이병성인 남평벼와 안미에 비해 낮았다. 약배양을 통해 단기간에 복합내병충성 계통을 확보할 수 있었으나 계통 선발시 파악되지 않았던 일부 수층의 불균형과 불임립 발생, 단간임에도 도복에 안정적이지 못하는 등 열악형질이 발견되었다. 약배양을 통해 조기에 육종목표를 달성하고자 할 경우에 segregation distortion이 발생하여 편의된 변이가 발생할 수 있고 파악되지 못한 형질 특성이 나타날 수 있음을 고려하여 신중하게 목표에 접근하여야 할 것으로 생각한다.

본 연구는 우리나라 벼흰잎마름병 균주에 대한 인디카형과 자포니카형의 단일 저항성 유전자의 반응과 이들의 집적 효과를 비교 분석하고 자포니카형의 유망 조합을 제시하여 향후 우리나라 환경 여건에 효과적인 저항성 품종을 육성하고자 수행하였다. 단일 저항성 유전자 계통중 Xa1, Xa3, Xa21은 생태형 간에 차이가 없었으나 Xa4와 xa5는 자포니카에 비해 인디카형에서 저항성이 강하였다. 인디카형과 자포니카형에서 모두 저항성 유전자가 집적되었을 경우에 단일 또는 두 개의 저항성 유전자에 비해 저항성이 정도가 증가하거나, 저항성 수준이 높은 유전자가 저항성 수준이 낮거나 균계 특이적 이병성을 나타내는 저항성 유전자를 보완하는 효과를 나타냈다. 자포니카형에서 새롭게 확인된 저항성 유전자 집적 조합인 Xa3+Xa21, xa5+Xa21과 Xa3+xa5+Xa21은 우리나라 우점 균주와 16개 균주에 대해서 저항성이었으며 현재 우리나라 벼흰잎마름병 저항성 육종에서 주력 저항성 조합으로 이용되고 있는 Xa3+xa5 보다 높은 수준의 저항성을 나타냈다. 이들 저항성 유전자 집적 조합은 균계 분화 등에 따른 저항성 붕괴에 안정적으로 대응할 수 있고 저항성을 효과적으로 강화할 수 있는 유망 조합으로 생각되어 자포니카 벼흰잎마름병 저항성 증진을 위한 목표 조합으로 설정하여 육종사업을 수행하겠다.

국립식량과학원 영덕출장소에서 2002년 하계에 YR21247-68-1를 모본으로하고 밥맛이 우수한 영덕35호”를 부본으로 인공교배하여 2002/2003년 동계에 국립식량과학원 기능성작물부 온실에서 26개체의 F1 식물체를 양성하여 YR23940의 교배번호를 부여하였다. 2003년 하계포장에 F2 집단을 공시하면서 선발하여 2004년 하계에 F3세대를 육성하고 57계통을 F4 계통으로 전개 후 계통육종법으로 선발하여 2007년 생예, 2008년 생본시험을 실시한 후 쌀 품위가 좋으면서 밥맛이 우수하고 재배 안정성이 높은 YR23940-B-17-1-2 을 선발하여 “영덕51호”로 명명하였다. 2009년～2011년까지 3년간 지역적응시험을 실시한 결과 중생종이면서 쌀알이 아주 둥근 단원형 이면서 품위가 좋고 밥맛이 뛰어나며 내병성과 내도복성을 갖춘 것으로 평가되어 2011년 12월 농작물 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가품종목록으로 등재 할 것을 결정하고 “대보”로 명명하여 적응지역인 동남부해안지, 중부 및 남부 평야, 남부중산간지에 보급하게 되었다. 출수기는 8월 14일로 “화성벼”보다 1일 늦은 중생종이며 직립 초형이고 탈립은 잘되지 않고 이삭추출은 양호 하고 까락이 거의 없다. 수당립수는 “화성벼”보다 많고 현미천립중도 22.8g으로 “화성벼”보다 약간 더 무겁다. 도정특성이 양호하면서 쌀알 모양이 아주 둥근 단원형이며 맑고 투명하며 밥맛은 “화성벼”보다 우수하다. 불시출수는 안되는 편이고, 위조현상에 강하고 성숙기 엽노화가 느린 편이며 내냉성은 “화성벼”와 같은 수준이다. 잎도열병은 중도저항성을 보였고 줄무늬잎마름병과 흰잎마름병(K1, K2, K3)에는 강하나 오갈병 및 검은줄오갈병에 약하고 벼멸구 등 충해에는 감수성이다. 쌀 수량성은 보통기재배 시 5.93MT/ha로 “화성벼” 보다 11% 증수되었고, 이모작 재배에서는 5.23MT/ha로 14%, 만식재배에서는 4.63MT/ha로 21% 증수 하였다. “대보”의 적응지역은 동해안냉조풍지, 중부 및 남부평야지, 남부중산간지이다.

본 연구는 우리나라 벼흰잎마름병 균주에 대한 인디카형과 자포니카형의 단일 저항성 유전자의 반응과 이들의 집적 효과를 비교 분석하고 자포니카형의 유망 조합을 제시하여 향후 우리나라 환경 여건에 효과적인 저항성 품종을 육성하고자 수행하였다. 단일 저항성 유전자 계통중 Xa1, Xa3, Xa21은 생태형 간에 차이가 없었으나 Xa4와 xa5는 자포니카에 비해 인디카형에서 저항성이 강하였다. 인디카형과 자포니카형에서 모두 저항성 유전자가 집적되었을 경우에 단일 또는 두 개의 저항성 유전자에 비해 저항성이 정도가 증가하거나, 저항성 수준이 높은 유전자가 저항성 수준이 낮거나 균계 특이적 이병성을 나타내는 저항성 유전자를 보완하는 효과를 나타냈다. 자포니카형에서 새롭게 확인된 저항성 유전자 집적 조합인 Xa3+Xa21, xa5+Xa21과 Xa3+xa5+Xa21은 우리나라 우점 균주와 16개 균주에 대해서 저항성이었으며 현재 우리나라 벼흰잎마름병 저항성 육종에서 주력 저항성 조합으로 이용되고 있는 Xa3+xa5 보다 높은 수준의 저항성을 나타냈다. 이들 저항성 유전자 집적 조합은 균계 분화 등에 따른 저항성 붕괴에 안정적으로 대응할 수 있고 저항성을 효과적으로 강화할 수 있는 유망 조합으로 생각되어 자포니카 벼흰잎마름병 저항성 증진을 위한 목표 조합으로 설정하여 육종사업을 수행하겠다. 

벼흰잎마름병은 국내에서 가장 주요 병해 중 하나이다. 벼흰잎마름병 저항성유전자 xa5는 국내 흰잎마름병 레이스에 광범위 저항성을 보인다. 2010년 국립식량과학원 기능성작물부에서는 벼흰잎마름병 저항성 유전자 xa5를 가진 벼 신품종 ‘신백’ 육성하였다. ‘신백’은 고품질 복합내병성인 ‘익산469호’를 모본으로 사용하고, 흰잎마름병 저항성유전자 xa5를 가진 계통 HR23966-22-1-2를 부본으로 사용하였다. ‘신백’의 출수기는 보통기 보비재배에서 8월 11일로 ‘남평벼’보다 5일 빠른 중생종이다. 간장은 76 cm로 단간이며 수수가 적고 수당립수가 많으며, 등숙율은 남평벼보다 낮은 편이다. ‘신백’은 흰잎마름병 검정에서 K1, K2, K3및 K3a에 강하였고, 바이러스병인 줄무늬잎마름병에 강하다. 잎도열병은 중정도 저항성이며, 목도열병은 이병율이 낮은 편이다. ‘신백’은 쌀의 심복백이 없으며, 아밀로스함량과 단백질 함량은 ‘남평벼’와 비슷한편이고, 도정특성 및 완전미율은 남평벼보다 약간 낮은 편이다. ‘신백’의 쌀수량은 보통기 보비재배에서 5.75 MT/ha, 이모작 재배에서 5.49 MT/ha, 만식재배에서는 5.18 MT/ha이였다.

‘백옥찰’은 내도복성이며 복합내병충성을 갖춘 중만생종 찰벼 품종을 육성하고자 국립식량원 기능성작물부에서 육성된 새로운 찰벼품종이다. ‘백옥찰’의 출수기는 중부평야지 및영․호남평야지 보통기 보비재배에서 8월 20일로 ‘신선찰벼보다 9일 늦은 중만생종이며, 이모작에서는 ‘남평벼’ 보다 1일 늦고, 만식에서는 ‘남평벼’ 보다 3일 늦은 중만생종이다‘백옥찰’의 줄기 두께는 ‘신선찰벼’와 같이 중간 정도이나 강도는 ‘신선찰벼’보다 강한 편이고 분얼개도는 보통이며, 탈립은 ‘신선찰벼’에 비해 잘 되는 편이다. 주당수수는 ‘신선찰벼보다 3개가 적으나 수당립수는 20여개가 많고 등숙비율은 ‘신선찰벼’에 비해 9% 높으며 현미 천립중 또한 ‘신선찰벼에 비해 무거운 편이다. 도정특성은 ‘신선찰벼’보다 다소 높으며, 특히 백미 완전립율이 ‘신선찰벼’에 비해 월등히 높은 편이다. 현미 장폭비는 1.71로 ‘신선찰벼’에 비해 쌀알이 약간 작은 편이며 단백질 함량 및 알카리 붕괴도 등 이화학적 특성은 ‘신선찰벼’와 같은 편이다. 불시출수가 없었으며, 성숙기의 엽노화가 중간 정도를 보였다. 내냉성 검정 결과 ‘신선찰벼’보다 출수지연은 적었고 및 냉수구 임실율은 약간 높았으며 수발아는 잘 안되는 편이었다. 도복관련형질에 있어서 벼키는 ‘신선찰벼’와 같으나 중심고, 좌절중, 모멘트 및 도복지수 등 도복관련 형질에서는 전반적으로 ‘신선찰벼’보다 큰 편이었고 포장 도복은 없었다. 잎도열병 밭못자리 검정결과 ‘백옥찰’은 전국 평균 도열병 저항성 정도가 ‘신선찰벼’와 비슷한 저항성을 보였으며, 목도열병의 경우 현지 포장검정에서는 발병되지 않았고 내구저항성은 강하였다. 흰잎마름병(K1-3), 줄무늬잎마름병에는 저항성이고 오갈병 및 검은줄오갈병에는 감수성이었다. ‘백옥찰’의 수량성은 중부평야, 호남․ 충남평야 및 영남평야지 보통기 보비재배 6개소에서 쌀 수량은 526 kg/10a으로 대조품종보다 9% 증수된 높은 수량성을 보였다. ‘백옥찰’은 중부 및 영호남내륙평야 1모작지대에 적응성이 높은 중만생종이다.

본 연구는 도정도 5.5%(현백율 94.5%, 7분도)~13.5%(현백율 86.5%, 17분도)별 식미 및 이화학특성 변화를 분석하여 식미 증진을 위한 최적 도정도를 구명하고자 하였다. 이화학특성은 도정을 많이 할수록 백도와 아밀로스함량, 강하점도, 밥의 부착성은 증가하였으나, 반면 단백질함량, Mg/K 당량비, 지방함량, 취반점도, 밥의 경도는 유의하게 감소하였다. 식미관능평가에 의한 식미총평은 도정도 9.5%와 11.5%에서 통계적으로 유의하게 높았다. 그러나 현미를 도정하여 남는 쌀의 수율을 고려 할 때 식미총평이 좋은 최적 도정도는 9.5% 수준인 것으로 판단된다. 이는 이론적인 도정도 8%나 시중에서 유통되고 있는 쌀의 도정도 9% 보다 더 많이 도정한 것이다. 식미와 이화학특성과의 관계는 단백질함량, 아밀로스함량, 취반점도 및 밥의 경도는 부의 상관이, Mg/K 당량비, 강하점도, 밥의 부착성은 정의 상관이 있는 것으로 알려져 있다. 도정을 많이 할수록 식미와 부의 상관이 있는 단백질 함량은 감소하는 반면, 아밀로스함량은 증가 하는 등 이화학특성들 간에 상호작용이 있는 것으로 나타났다. 따라서 도정도 9.5%~11.5%에서 식미총평이 가장 좋았던 것은 이들 이화학특성들 간에 적정수준의 균형을 이루었기 때문으로 고찰된다.