느타리는 4극성 자웅이주성으로 단포자분리주는 단핵으로 자실체를 형성하지 못하는 것으로 알려져 있다. 그러나 단포자분리주는 2종류로 구분되었는데 하나는 자실체를 완전히 형성하지 못하는 AHF형 (abortive homokaryotic fruiting, AHF) 이며, 나머지 하나는 원기형성 후 완전한 자실체로 발달하는 PHF형 (Pseudo- homokaryotic fruiting, PHF)이었다. 느타리 8개 계통으로부터 단포자분리주 155개를 얻어 단핵체 자실체를 유도하여 이중에서102개임성체를 얻었으며, 이는 65.8%에 해당되었다. 단핵 자실체는 이핵체 모균주에 비해 대부분 자실체가 빈약하였으나 일부 모균주와 유사한 크기의 자실체도 발생하였다. 이들 단핵 임성균주를 이용하여 계통간 교잡조합 11개에서 535 교잡체와 비임성균주간 교잡체 79개를 얻어 톱밥병재배를 하여 자실체 생산력을 모균주와 조사 비교하였다. 자실체 생육일수는 임성주가 비임성주간 교잡 집단에 비해 빨랐다. 병당 유효경수는 임성체간 교잡주가 모균주나 비임성교잡체보다 많았으며, 대길이도 두 집단에 비해 길었다. 그러나 대굵기와 자실체 개체중은 3개 집단간 거의 차이가 없었다. 단핵 임성체간 교잡주 집단의 병당자실체 수량이 비임성간과 모균주 집단보다 높은 경향이었다. 모균주 집단의 자실체 수량지수를 100으로 하였을 때 임성체간 교잡체 집단은 105, 비임성간 교잡체 집단은 86으로 나타났다. 특히 2194 × 2344 조합은 59.95%, 2194 × 2730 조합은 27.39%, 1982 × 2504 조합은 22.43% 양친균주보다 자실체 수량이 증수되는 것으로 나타났다. 따라서 단핵 임성체를 이용한 우수 균주개발 가능성은 높다고 할 것이다.

느타리버섯 병재배에서 온도처리에 따른 품종간의 차이와 생리적 특성을 확인하기위하여 온도에 따른 시험을 수행한 결과 느타리버섯의 품종에 따라 온도처리별 발이 및 수량성에서 각기 다른 반응을 보였다. 특히 원형3호는 16.5℃이상에서는 발이하지 않았으나 13℃에서 발이 후 모든 온도처리에서 생장하였다. 고온성인 삼복느타리버섯은 10℃에서는 발이 후 생장을 못하고 고사하였으며, 13℃에서 발이시킨 후 10, 25℃의 온도로 변온처리에서는 정상적으로 생장하지 못하였고, 수량도 얻지 못하였다. 자실체 색깔은 고온에서는 백색에 가깝게 변하며, 저온의 경우 회색계열의 품종은 흑색에 가까운 색으로 갈색계열의 버섯은 진한 갈색으로 변하였다. 발이 특성은 저온에서는 균일하고 양호하였으나 온도가 높아지면서 불균일하고 배지표면에서 부분적 발이현상으로 인하여 수량성과 품질이 낮았다. 13℃에서 생장한 흑색의 버섯을 23℃로 이동하여 갓 색이 백색인 버섯을 다시 10℃ 변온처리를 하면 흑회색으로 변화하였다. 이런 온도에 따른 자실체의 색의 변화에 의해 느타리버섯의 갓 색은 온도에 의해 결정되는 것으로 확인되었다.

우리는 UPOV 협약에 의해 2009년 이후 품종시장을 개방해야 한다. 2005년 현재 23종류 179품종을 보급하였으나 품종보호등록 품종 수는 느타리 9개 이다. 이러한 품종등록 수는 선진국에 비해 아주 적은 편이다. 종균은 넓은 의미에서 품종도 포함한다. 품종개발을 하는데 몇 가지 문제점이 있는데 복잡하고 어려운 버섯의 성 양식, 값비싼 특수 실험기구와 자실체 생육시설이 필요하다. 이러한 문제를 해결하고 품종(종균)을 육성하기 위해서는 다음 사항들이 필요하다. 즉, 유전자원의 수집 및 평가, 게놈분석과 유용형질에 대한 분자생물학적 해석, 한국 고유의 품종 육성으로 품종보호등록, 별도지원의 가칭 "산학연 품종개발연구단"에 의한 품종개발 연구 강화, 종균배양소의 컨소시엄에 의한 종균연구소 설립 운영, 버섯 종합상사 출현, 소비 촉진, 그리고 국제경쟁력 향상이 필요하다. 여기서는 이러한 것에 대해 논의 하고자 한다.

새로운 약용버섯 품목을 개발하여 농가소득증대에 기여하기 위하여 항산화활성을 비롯한 여러 가지 기능성을 가지고 있는 장수버섯의 단핵균주간 교잡으로 육성된 신품종 장생장수버섯의 주요특성은 다음과 같다. 가. 균사배양 최적온도는 30℃, 자실체발생 및 생육온도는 25∼30℃이다. 나. 자실체의 색깔은 적갈색이며, 형태는 편평 신장형으로 영지와 유사하게 생겼으나 대가 없는 특징을 가지고 있다. 다. 자실체의 육질이 질기고 단단하며 개체중이 무거워 병재배 병당 수량이 136 g/1000ml로 높은 편이었다. 라. 장생장수버섯은 약용버섯으로 영지와 동일하게 다려서 음용하는데 영지와는 달리 쓴 맛이 없는 특징이 있다.

느타리버섯은 그 생산량과 소비량이 재배되는 다른 버섯들에 비해 아주 높은 편이며, 국내에서 재배되는 버섯 중에서 등 록된 품종수가 가장 많은 버섯이다. 본 실험에서는 느타리버섯의 단핵균주를 이용하여 계통간 균사접합을 통해 새로운 균 주를 육성하고자 하였다. 실험 균주로는 농업과학기술원에 보관된 ASI2183, 2344, 2504 3계통의 균주를 이용하였으며, 각각의 균주는 850cc병에서 30일간 배양한 후 자실체를 형성시켜 포자를 얻었다. 단포자 분리를 위해 포자를 약 7×104개 /ml의 농도로 희석하여 PDA 평판배지에 20㎕씩 도말하고, 5~7일간 25℃ 항온기에서 발아시킨 후 광학현미경하(×40) 에서 각 계통 당 50개씩 단핵균주를 임의적으로 분리하여 평판배지에 배양하였다. 배양한 단핵균주는 교배형 결정을 위해 각 계통마다 18~20균주를 배양하여 자가 교배를 실시하였으며, 균사의 접합이 일어난 부분은 다시 떼어내어 PDA 배지에 배양한 후 현미경으로 꺽쇠연결이 형성되었는지 확인한 결과 실험한 3계통 모두 4극성의 교배형을 가진 것으로 나타났다. 각 계통마다 나타난 4가지 교배형의 비를 살펴보면 2183계통은 AxBx : AxBy : AyBx : AyBy 비가 11 : 4 : 2 : 3, 2344 계통은 8 : 4 : 5 : 1, 2504계통은 10 : 3 : 4 : 3으로 나타났다. 또한 각 계통의 단핵균주 임성율을 조사하기 위해 20개의 단 핵균주를 850cc병(포플러 80% + 미강 20%)에서 50~60일 간 배양 후 10℃에서 자실체를 형성시킨 결과 2183균주는 70%, 2344는 61%, 2504는 80%의 임성율을 보였다. 각 계통마다 임성이 나타난 단핵균주에서 2183은 8개, 2344와 2504는 각 9개를 선발한 후 2183×2344, 2183×2504 계통 간 교잡을 실시하고 850cc병에서 30일간 배양한 후 10℃에 서 저온발이를 유도한 결과 양쪽 모균주보다 수확기간이 빠르고 수확량에서 우수한 교잡균주가 각각 3개씩 선발되었다.

이 실험은 random amplified polymorphic DNA(RAPD) 분석을 이용하여 71개 느타리 품종에 대한 DNA finger printing을 만들고 유연 관계를 해석하기 위해서 수행되었다. RAPD 분석은 12개의 Universal rice primers(URP)와 1개 의 operon primer, FGL17 primer를 사용하여 수행되었다. 유연 관계 분석은 NTsyspc program(ver. 2.02)의 data matrix를 작성하기 위해서 DNA 밴드의 유무에 따라 1과 0의 값을 주었으며 유사도는 default값인 sm(simple matching coefficient)으로 계산하였다. 유연관계 분석에 의하면 공시된 느타리 품종은 6개 그룹으로 구분되었는데 느타리종(ASI 2180 등 62품종), 사철느타리종(ASI 2016 등 2품종), 여름느타리종(ASI 2070 등 3품종), 큰느타리종(ASI 2302 등 2품 종), 전복느타리종(ASI 2079), 백령느타리종(ASI 2720)이었다. 느타리종은 62품종인데 8개 그룹으로 구분할 수 있었다. 그룹1은 원형느타리외 6품종, 그룹2는 춘추 2호외 9품종, 그룹3은 장안 PK외 7품종, 그룹4는 김제 9호외 5품종, 그룹5는 치악 4호외 12품종, 그룹6은 청도 22호 1품종, 그룹7은 소담외 14품종, 그룹8은 부평복회외 1품종으로 구분되었다. 14개의 프라이머 중에서 FGL17 primer는 600bp의 느타리종 Pluerotus ostreatus 특이 밴드를 가졌다. 이 프라이머는 느타리종의 동정에 있어서 아주 유용한 프라이머로 이용될 수 있을 것이다. DNA 다형성 분석 결과 거의 100%의 유사도 를 가지는 네쌍의 버섯들이 확인되었다.

우리나라에서 버섯의 2003년 생산량은 약 19만 톤으로 약 8천억원이며, 웰빙시대를 맞아 버섯 소비는 점차 증가하는 경 향이다. 그중 느타리는 국내소비, 팽이는 수출용으로 중요한 위치를 차지하며 28,280천의 수출이 이루어졌다 (2002, 농 림부). 그러나 수출용 버섯의 품종이 대부분 국내 고유 육성종이 아닌 형편이어서 UPOV 가입과 FTA체결에 따른 품종의 국제분쟁 가능성이 높아지고 있다. 품종의 국제분쟁에 대비하여 수출용 버섯에 대하여 다양한 국내 고유 품종육성이 요구되 고 있어 농과원에서는 품종개발을 추진하고 있으나 품종육성기술은 오랜 기간의 경험과 유전육종에 대한 전문적인 기술 지식이 요구되는데 이에 대한 전문인력이 턱없이 부족한 형편이다. 본 연구에서는 누구나 약간의 지식과 경험을 가지고 있 다면 품종을 육성할 수 있도록 보편화시키고, 도 및 전업농을 연계한 품종육성시스템을 구축하기 위하여 손쉬운 육종기술 인 다포자 임의교배법을 개발하였다. 공시균주로는 느타리 ASI2016, 2504 및 2180 흑백색 변이주를 사용하였으며, 팽이 는 갈색자실체를 생산하는 ASI4103 균주를 사용하였다. 이들 각 균주의 자실체로부터 포자를 받아 한편으로는 각 균주에 서 단핵균주를 분리하고 단핵균주간 교배를 실시하였으며, 다른 한편으로는 단핵균주를 분리하지 않고 포자현탁액을 그대 로 또는 일정량을 서로 섞은 후 도말하여 발아시켰다. 단핵균주간 교배에 의한 이핵균주의 육성에는 28일이 소요되었으며, 다포자 임의교배법에 의한 이핵균주육성은 10일이 소요된 반면, 이핵균주의 변이 폭에 있어서는 차이가 없었다. 느타리 균 주내 임의교배와 균주간 임의교배를 비교해 보면 균주간의 교배에서 변이 폭이 컸으며, 균주내 변이는 그다지 크지 않았 다. 다포자 임의교배법은 단핵균주간 교배에 의하여 모균주와는 다른 새로운 교배균주를 만들기 위하여 수행되어오던 단 핵균주 육성, 현미경 확인, 단핵균주간 교배, 교배균주 현미경 확인, 교배균주 자실체 특성검정이라는 여러단계의 과정을 생략하고 단지 포자현탁액을 섞어서 배양한 뒤 원하는 대로 균을 분리하여 바로 특성을 확인하여 우수한 균주를 선발하는 방법으로 획기적으로 육성기간을 단축할 수 있다. 또한 버섯은 자실체의 조직을 분리하면 그 성질을 원형 그대로 가진 원 균을 쉽게 확보할 수 있기 때문에 형질고정에 요구되는 시간을 생략할 수 있고 팽이의 경우 분열자를 통하여 교배가 이루 어졌던 단핵균주를 역으로 추적하여 확보할 수 있어 추후에 발생할 수 있는 퇴화를 대비한 모단핵균주를 생산하기 용이하 다. 다포자 임의교배법에 의하여 버섯품종육성에 관심을 가진 누구나 자기 자신의 우수품종을 육성한다면 다가오는 국제 경쟁시대에 고유품종에 의한 버섯을 생산 수출할 수 있을 것으로 기대한다.

느타리버섯 병재배에서 온도처리에 따른 품종간의 차이와 생리적 특성을 확인하기위하여 온도에 따른 시험을 수행한 결 과, 느타리버섯의 품종에 따라 온도처리별 발이 및 수량성에서 각기 다른 반응을 보였다. 특히 원형3호는 16.5℃이상에서는 발이하지 않았으나 13℃에서 발이 후 온도별 처리에서는 모든 처리에서 생장하였다. 고온성인 삼복느타리버섯은 10℃에서는 발이후 생장을 못하고 고사하였으며, 13℃에서 발이후 온도처리에서는 10, 25℃ 에서 정상적으로 생장하지 못하는 수량을 얻지 못하였다. 자실체 색깔은 높은 온도에서는 백색에 가깝게 변하며, 저온의 경우 회색계열의 품종은 흑색에 가까운 색으로 갈색계열의 버섯은 진한 갈색으로 변하였다. 발이적 특성은 저온에서는 발이가 균일하고 양호하였으나 온도가 높아지면서 발이가 불균일하고 배지표면에서 부분적 발이현상이 있어 수량성과 품질에서도 저조하였다. 13℃에 생장한 흑색의 버섯을 23℃이동하고, 다시 13℃생장하는 경우 백색과 흑회색으로 변화하며, 자실체의 색은 온도 에 의해 반응하는 것으로 확인되었다.

세계의 버섯 생산량은 매년 10-20% 증가해 왔으며 다품목화 되어가고 있다. 최근에는 큰느타리, 백령느타리 등이 새로운 품목으로 재배 면적이 증가하고 있다. 우리나라에서는 고려시대 저술한 김부식의 삼국사기(1145년)에 처음으로 금지(영지)와 서지가 기록되었고, 조선시대에는 16종류 이상의 농서 또는 의학서에서 버섯의 이용이 기록되었다. 상업적으로 이용되는 버섯으로는 지금까지 25종의 160품종이 보급되었다. 하지만 품종보호등록은 8품종만이 이루어져 아주 적은 편이다. 버섯산업이 1960년대 수출산업으로 육성되면서 자실체 생산량은 계속 증가해왔다. 2003년에는 181,828톤으로 생산가액 약 8,000억원을 능가할 것으로 추정된다. 버섯의 유효성분이 많이 알려지고 있는데 항균, 항염증, 항종양, 항바이러스, 항세균과 항기생물, 혈압조절, 심장혈관 장애 방지, 콜레스테롤 과소혈증과 지방과다 혈증 방지, 항당뇨, 면역조절, 강신장, 간장독성 보호, 신경섬유 활성화, 생식력 증진의 효과가 있다. 따라서 버섯 의약품, 건강음료, 가공식품, Biotransformation에 의한 신기능성 제품 개발 등이 이루어지고 있다. 또한 버섯은 환경정화 기능이 뛰어나 환경오염 물질의 정화가 가능하며, 버섯재배후 배지를 이용하여 퇴비생산, 가축사료 생산에 이용된다. 한국의 버섯산업은 이미 가장 빨리 성장하는 농업 투자분야로 되었다. 그러나 버섯산업의 국제 경쟁력 강화를 위하여 국내고유의 품종개발에 의한 품종보호등록이 시급하다. 또한 저렴한 생산기술 개발과 유통구조 개선에 의한 생산량 조절이 이루어져야 버섯산업이 더욱 발전할 수 있을 것이다.

큰느타리버섯은 식용 및 약용으로 쓰이는 부가가치가 높은 버섯으로서 한국 고유의 육성품종 개발이 절실하다. 이에 새로운 큰느타리버섯 품종을 육성하고자 시중에 고가로 판매되고 있는 ASI 2547균주의 단포자를 분리하고 22개의 수집균주와 Di-Mon 교배를 실시하여 꺽쇠연결체를 가진 253균주중에서 자실체를 형성하는 19균주를 선발하여 그 중에서 형태적으로 다양한 7균주를 선택하여 RAPD로 분석한 결과 Hybrid H6 균주가 형태학적으로는 양친과 유사하나 유전자 증폭산물은 재조합된 교배체임이 확인되었다. 따라서 Di-Mon 교배법이 분자생물학적 동정과 결합됨으로서 손쉽고 빠른 교배법으로 새로운 균주육성에 사용할 수 있으리라 사료된다.

느타리버섯재배에서 심각한 피해를 주고 있는 푸른곰팡이병을 억제하고 버섯균사의 생장을 촉진하여 버섯의 안정생산을 도모하기 위한 탄산칼슘의 처리효과를 실내 및 실외시험을 실시한 결과. PDA배지에서의 CaCO3의 처리는 버섯균의 균사생장을 촉진하고, 병원균은 억제되었으며, 볏짚배지상의 CaCO3의 처리에서는 버섯균은 무처리에 비하여 균사생장이 증가되었으며, 병원균 대체적으로 0.6%의 처리까지는 증가되나 0.8%처리부터는 감소되는 경향을 나타냈다. 컬럼 내의 볏짚배지에서의 Trichoderma longibrachiatum의 접종구에서는 CaCO3의 처리효과가 있었으나 T. virens의 접종구에서는 CaCO3의 효과가 없었다. CaCO3의 처리에 따른 느타리버섯 품종간의 균사생장의 차이는 없었다. CaCO3는 처리에 따라 느타리버섯의 균사생장은 촉진하고 푸른곰팡이병원균과 붉은빵곰팡이균에 대해 약간의 억제 능력은 인정되었다. 포장시험 결과 수량성은 무처리구에 비하여 높으며, 발병율은 낮은 경향이나 절대적인 방제효과는 없었다.

영지속 (Ganoderma) 수집 균주의 유연관계를 밝히고자 균사체 생장, 후막포자 형성여부, 온도별 균사 생장, 자실체의 형태를 조사하였다. 영지의 균사생장은 115개 균주 중 68개 균주가 GCM에서 가장 양호하였으며, 균사생장은 균주간에 많은 변이가 있었다. 수집균주는 균총의 형태에 따라 28개 group으로 구분되었는데 대부분 CM3와 CM8 group에 속하였다. 이들 균사체를 현미경으로 관찰한 결과 후막포자를 형성한 균주는 G. lucidum ASI 7022 등 16균주였으며, 국내에서 수집된 대부분의 G. lucidum 균주들은 후막포자를 형성하지 않았다. 한편 이들은 온도별 균사생장 시험에서도 35℃ 고온에서 상대적으로 균사생장이 저조하였는데 미국에서 도입된 G. lucidum과 다른 특성을 보이고 G. tsugae와 유사한 특성이었다. 영지 115개 균주 중 톱밥배지에서 자실체가 발생한 균주는 97개 균주였고 형태는 편각형이 89.7%, 녹각형이 10.3% 였으며, 이러한 형태는 CO2의 농도에 따라 변이가 있었다. 본 실험 결과 국내에서 수집된 G. lucidum 균주는 분류를 재검토하여야 할 것으로 사료되었다.

영지1호를 비롯한 115개의 영지버섯 수집균주에 대하여 표준균주 G. lucidum G001-1 (A1B1) 및 G. tsugae 1109-16 (A1B1) 단핵 균주와 di-mon 교배를 통하여 화합성을 검정한 결과 G. lucidum 단핵균주는 어떠한 균주와도 clamp가 형성되지 않았으나, G. tsugae 단핵균주는 대부분 G. lucidum이라고 분류된 75개 균주와 clamp가 형성되어 이들 균주에 대한 재검토가 필요하였다. 또한 영지버섯의 di-mon 교배에서 불화합성 균주간에는 뚜렷한 대선을 형성하여 교배확인에 드는 노력을 감소할 수 있었다.