This study was carried out to develop new zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.) cultivar ‘Halla Green 2’ (Grant number: No. 118). To develop a zoysiagrass cultivar with dwarfism by using the mutation breeding method, the wild type control "Gosan" plants were irradiated using a 30 Gy gamma ray source in 2010. Dwarf mutants were selected from the mutated grasses in successive generations. Dwarf mutant lines were identified and a new zoysiagrass variety Halla Green 2 was developed. The plant height of Halla Green 2 was 3.4 and 1.8 times lower than that of Gosan and Zenith, respectively. This cultivar has dwarf characteristics such as shorter sheath, shorter leaf blade, shorter flag leaf, and shorter third internode of stolon compared to those of Gosan and Zenith. Additionally, the sheaths and leaf blades color of Gosan, Zenith and Halla Green 2 were all light green, whereas their stolons were purple, yellow-green and yellow green, respectively. Trichomes(hairs) were visible on both adaxial and abaxial surfaces of the Gosan leaves, whereas only on the adaxial side of the Zenith and Halla Green 2 leaves. The Halla Green 2 grass showed distinguishable morphological traits compared to those of wild type Gosan and Zenith.

To develop a dwarf turfgrass (Zoysia japonica) cultivar with artificial mutation-induced breeding method, the wild type control "Gosan" plants were exposed to a 30 Gy gamma ray source in 2010. The mutant lines showing short height were selected from successive generations. One of the resulting dwarf lines obtained was registered under the cultivar name of “Halla Green 1” (2016). The dwarf phenotype of the Halla Green 1 includes a reduction of the height by 4.5-fold, an increase in leaf and third internode lengths by about 6- and 2.3-fold, respectively, compared to the Gosan, and approximately 2.4-, 3.8-, and 1.5-fold relative to the Zenith, respectively. In addition, the Halla Green 1 had a sheath of darker green coloring compared to the light green Gosan and Zenith. The leaf blades of Gosan, Zenith and Halla Green 1 were all light green, whereas their stolons were purple, yellow-green and light purple, respectively. Trichomes presented on both adaxial and abaxial surfaces of the Gosan’s leaves, and only on the adaxial side of the Zenith’s leaves, but none on the Halla Green 1 leaves. The Halla Green 1 exhibited sufficiently distinct morphological traits when compared with the wild type Gosan and Zenith that the dwarf phenotype enhances its commercial viability.

잔디는 운동장과 골프장, 공원, 묘지 등의 다양한 장소에 식재되는 주요 원예작물이다. 국내에 자생하는 한국잔디(Zoysiagrass)로는 들잔디(Zoysia japonica)와 금잔디(Zoysia matrella), 갯잔디(Zoysia sinica) 등이 있다. 주요 원예작물에 대한 대사체 분석은 다양하게 연구가 이루어지고 있지만 아직 잔디의 대사체 성분 분석은 거의 이루어진 바 없다. FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)은 적외선을 통해 얻어지는 sample의 흡광도를 이용하여, 해당 시료의 성분 및 양을 측정할 수 있는 기법으로써, HPLC와 같은 기존의 대사체 분석 방법 보다 쉽고 빠르게 결과를 알 수 있어 최근 다양한 분야에서 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다년간 수집된 국내 자생 잔디(들잔디, 금잔디, 갯잔디) 약 240점의 FTIR분석을 통해 대사체 수준에서 자생 잔디의 식별체계를 확립하고자 하였다. PCA(principal component analysis)와 PLS-DA(Partial least square discriminant analysis)분석 결과, 갯잔디는 들잔디와 금잔디 라인들과 뚜렷하게 식별되었으며 PCA dendrogram에서도 같은 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 갯잔디의 대사체 성분들이 들잔디와 금잔디와 비교하여 매우 다른 특징을 가지고 있음을 알 수 있었다. 수집지별로 들잔디 라인들의 PCA 분석결과에서는 산악지대와 해안지대에 서식하는 잔디가 식별되는 경향을 보였으며, PLS-DA와 PLS-DA dendrogram 분석결과에서는 두 그룹이 더욱 뚜렷하게 구분되어 서식지에 따른 들잔디의 대사산물의 패턴 차이가 크게 나타남을 확인할 수 있었다.

잔디는 공원과 정원, 학교운동장, 묘지, 골프장, 스포츠경기장, 도로변과 같이 다양한 장소에 식재되고 있는 주요 작물이다. 이러한 잔디는 생육적온에 따라 크게 난지형 잔디와 한지형 잔디로 구분된다. 그 중 한국잔디(Zoysiagrass)는 대표적인 난지형 잔디로, 들잔디(Zoysia japonica)와 금잔디(Zoysia matrella), 갯잔디(Zoysia sinica), 왕잔디(Zoysia macrostachya) 등이 있지만, 국내 자생 잔디의 품종 구분이 명확하지 않아 체계적인 보존과 관리가 어려운 실정이다. 최근 특정 염기서열 구간을 이용해 종을 식별하는 DNA 바코드 분석법이 개발되어, 다양한 생물종을 빠르고 정확하게 구별하는 것이 가능해졌다. 따라서, 본 연구에서는 자생 잔디의 분류를 위한 DNA 바코드 시스템 구축하고 이것을 바탕으로 체계적인 잔디 관리를 수행하고자 국내의 자생 한국잔디(들잔디, 금잔디, 갯잔디) 수집하고, 지역별로 들잔디와 금잔디, 갯잔디의 핵내 ITS(Internal Transcribed Spacer)구간과 엽록체 일부 구간에서 DNA 바코드 분석을 수행하였다. 국내 수집된 자생 잔디는 들잔디(영양체 334점, 종자 35점)와, 금잔디(영양체 20점, 종자 4점), 갯잔디(영양체 84점, 종자 26점), 왕잔디(영양체 2점) 등 섬20지역과 산16지역에서 총 506점을 확보하였다. 잔디 분류를 위한 DNA 바코드 분석은 국내 잔디 판매 종자 및 국내 수집 영양체를 재료로 ITS구간과 엽록체 일부 구간에서 DNA 바코드 분석을 수행하여, 각 DNA 바코드구간 염기서열을 확보하였다. 특히, ITS 구간에서 들잔디와 갯잔디의 확연한 염기서열 차이를 확인하였다. 본 연구결과를 통해, DNA 바코드 분석 시스템은 비슷한 표현형을 보이는 잔디의 분류 수단으로 활용이 가능할 것이다.

잔디는 우리 생활에 없어서는 안 될 매우 중요한 유전자원 중의 하나로 최근 급격한 수요 증가와 더불어 잔디와 관 련된 사업규모가 확대되고 있다. 지금까지 잔디는 전통적인 육종방법을 이용하여 개발되어 왔으며, 전통적 육종 기술로 개발할 수 없는 형질들은 분자생물학적 방법을 이용하여 신품종 잔디를 개발하고 있다. 본 연구에서는 소 비자의 요구에 맞는 잔디 신품종을 개발하기 위하여 분자생물학적기법을 이용하여 개발된 제초제저항성 잔디에 전통적 교배육종 기술을 도입하여 잔디 육종기술의 한계점을 극복하고자 하였다. 제초제저항성 들잔디(JGJ21)의 경우 포복경의 생장 및 증식이 빠르고, 토양활착 능력이 우수할 뿐만 아니라 제초제저항성 기능이 있기 때문에 도 로의 법사면 및 경사지에 적합하다. 그러나 공원 및 정원 등의 조경용으로 사용하기 위해서는 보다 키가 작고 밀도 가 높은 잔디형질이 요구된다. 그러므로 본 연구에서는 JG21의 단점을 보완하기 위해서 금잔디와 교배육종을 수 행함으로써 초고 및 초장이 짧고, 잔디 직립경의 생육밀도가 높은 계통을 선발하였으며, 그 중 가장 우수한 계통은 탐라그린3으로 명명하여 특허출원하였다(국내출원번호 10-2014-0025262). 탐라그린3은 공원 및 정원 등에 사용 하여 잔디 재배시 문제가 되고 있는 예초 및 잡초방제에 따른 노동력을 절감할 수 있으며, 농약의 과다사용으로 인 한 환경오염 문제를 해소할 수 있는 고부가가치 경제작물이 될 것이다.