최근 다양한 소비자의 기호를 충족하기 위해 국산밀의 가공 이용성을 다양하게 하고, 이와 함께 소비촉진 정책이 같이 추진되고 있다. 이에 유색밀의 도정비율별 취반 특성을 분석하였다. 시험재료는 메성인 금강밀, 유색밀과 찰 성인 유색찰밀을 이용하였으며 40분간 취반한 후 흡습성, 퍼짐성, 경도, 탄성, 껌성, 씹힙성과 응집성을 분석하였 다. 금강밀과 유색찰밀 모두 취반 후 도정비율이 높아질수록 흡습성, 퍼짐성이 높아졌으나, 도정비율 30% 이상에 서는 낮아졌다. 경도와 껌성은 도정비율이 높아질수록 감소하였고, 금강밀이 유색찰밀보다 높았다. 금강밀의 경 도는 13.5∼138.5N, 유색밀은 20.8∼131.2N, 유색찰밀은 12.8∼112.6N을 나타냈다. 씹힙성도 도정비율이 높아질 수록 감소하는 경향을 보였으나, 25% 이상에서는 큰폭으로 감소하지는 않았다. 탄성, 응집성은 도정비율과 유의 성이 없었고, 금강밀, 유색찰밀 간에도 차이가 없었다. 향후 유색/유색찰밀 계통 중에서 농업적 특성이 우수한 찰성 을 가진 계통을 선발하여 그에 따른 취반 특성을 측정하여 식미와 취반 적성 모두 적합한 계통 선발 및 도정비율을 선별할 예정이다.

Giant head(GH)형 밀은 보통 밀(금강)보다 이삭이 길고 립수가 많아서 생산량을 늘릴 수 있는 잠재력이 매우 높아 밀 생산 농업인들에게 큰 관심을 받고 있다. 그러나 이상기상에 대비한 병해및 재해안정성을 갖추고 있지는 못한 실정이다. 이에 GH형 밀 계통의 병에 대한 평가를 통한 저항성 계통을 육성하고 안정적인 생산을 할 수 있는 품종 을 개발하고자 연구를 수행하였다. 2013년 주요 GH형 밀 19계통과 2014년 GH형 밀 176계통을 밀에서 주로 문제가 되는 흰가루병과 붉은곰팡이병 저항성 검정을 하였다. 흰가루병 검정 결과, 2013년 GH형 계통 중 GHW109는 유묘 검정에서는 R, 성체검정에서 1로 저항성을 나타냈고, 2014년 유묘검정에서는 GHW012, GHW018 2계통이 1반복 에서는 R, 2반복에서는 S로 반복간에 차이가 있었고, 이는 년차간 재현성이 낮았다. 붉은곰팡이병 검정 결과, 2013 년 19계통에서는 76.4∼100.0%, 2014년에는 176계통에서는 12.0∼100.0%를 나타냈다. 176계통 중에서 GHW135 계통은 12%, GHW114 계통은 22%, GHW53 계통은 40%, GHW011 계통은 39% 순으로 금강밀 100.0% 이병율에 비 해 낮게 나타났다. 향후 이삭이 길고 립수가 많은 GH형 계통 중에서 붉은공팡이병에 중도 저항성을 보인 4계통은 유전자원으로 활용할 계획이며, 붉은곰팡이병과 흰가루병에 대한 저항성 유전자원을 GH형 밀에 집적하여 국산 밀의 병 저항성 증진 연구를 계속 수행할 계획이다.

최근 바이오 연료용 작물의 수요증가와 기상악화는 국제 밀 생산량 감소와 국제 밀 가격이 상승으로 이어져 식량 안보가 중요시 되고 있다. 국내 식용 밀 수입량은 연간 200만톤 가량이며, 그 중 49%는 제면용으로 이용되고 있다. 국내 밀 품종은 70년 이후 약 35 품종이 개발되었고, 전남북 지역에서 생산되는 금강밀이 전국 생산량의 70%를 차 지하고 다목적용으로 활용되고 있으나 소비자가 요구하는 수입밀에 비하여 식감이 다소 떨어지는 단점이 있어 식 미향상이 요구되고 있다. 국수용 밀가루는 단백질함량이 10.0~12.0% 사이의 것이 적합하며, 함유 성분 중 메성 전 분인 아밀로스의 함량이 낮을수록 면발이 부드럽고 점성과 탄성이 증가하여 쫄깃쫄깃한 식감을 지니게 된다. GBSS(Granule bound starch synthase)는 전분입자에 결합하는 주요 단백질로 아밀로스 합성에 관여하고, 7AS, 4AL, 7DS에 위치하고 있다. 최근 국수식미 향상을 위하여 GBSS 변이계통을 모본으로 하고, 국내 국수용 대표 품종인 금강밀을 부본으로 하여 ‘호중’과 ‘중모2012’를 개발하였다. ‘호중’은 GBSSI 유전자 중 Wx-B1이, ‘중모2012’는 Wx-A1과 Wx-D1이 mutant형을 지니고 있다. 메성인 ‘금강’의 아밀로스 함량은 22% 이상이었으나, ‘호중’과 ‘중모 2012’는 각각 20.5%와 18.9%로 ‘금강’보다 아밀로스 함량이 낮았다. 면대밝기(L*)에서 ‘호중’과 ‘중모2012’는 각각 80.63과 80.92로 ‘금강’(77.62~77.94)보다 밝았고, 국수의 식미검정 결과 ‘호중’과 ‘중모2012’의 경도는 각각 2.62N 과 3.19N으로 ‘금강’(4.34~4.21N)보다 낮아 부드러웠다. 또한, 점성과 탄성이 높아 ‘금강’보다 국수 식감이 우수한 것을 확인하였다. 아밀로스함량이 낮은 ‘호중’과 ‘중모2012’의 면을 삶는 시간은 3.79정도로 ‘금강’보다 2분 이상 짧아 산업현장에서는 연료비를 절감할 수 있어 생산비가 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 금후 국내 국수용 밀 품 종 개발은 GBSS의 특성을 이용하여 저아밀로스 다수확 국수용 밀 품종을 목표로 추진할 계획이다.

수발아는 밀의 생육 단계 중에서 등숙 기간에 잦은 강우와 낮은 온도로 수확하기 전에 이삭이 발아되는 현상으로 수발아가 발생하면 품질이 저하되고 수량도 감소하게 된다. 최근 주요 밀 생산국에서 3∼4년 마다 발생하고 있으 며, 국내에서도 최근 이상기상으로 인해 밀 수확시기에 강우가 발생할 확률이 높아지고 있어 대비가 필요하다. 우 리나라에서 70% 이상 재배되고 있는 금강밀의 수발아율은 평균 35% 정도로 높다. 수발아가 진행되면 α-amylase에 의해 전분이 분해되기 때문에 제분하여 나오는 밀가루나 가공 제품이 고유의 특성을 잃어버리게 된다. Falling number의 기준 수치인 300sec 이상으로 측정되어야 온전한 품질을 나타내지만, 수발아된 원맥은 100sec 수치를 나 타내어 부적합한 특징을 알 수 있었고, 수분, 회분, 단백질, 침전가와 같은 품질 요인들을 측정하면 정상 원맥과 다 른 품질을 나타내었다. 국수 가공 적성에서 면대 밝기(L*)값은 71.99로 시중의 중력분 밀가루와 금강밀에 비하여 면대색이 어두웠으며, 면대두께는 1.67㎜로 중력분과는 큰 차이가 없었지만, 금강밀 1.88㎜에 비해서는 얇았다. 수 발아된 원맥의 면 견고성은 중력분에 비해서 높았고, 씹힙성은 중력분에 비해 낮아 식감이 좋지 않은 결과를 나타 냈다. 제빵 가공 적성에서 빵부피 688ml로 시중의 강력분 밀가루 850ml에 비하여 부피가 작았으며, 속질경도는 3.17N로 강력분 0.95N보다 높아 식미감에 좋지 않은 영향을 미칠 것으로 예상되었다. 수발아 검정 방법으로는 직 접 인위적으로 물을 주는 인공강우, 모래에 이삭을 꽂아두고 발아율을 측정하는 모래묻이법과, 종자 휴면 특성을 나타내는 지표인 GI(Germination index)가 있다. 인공강우, 모래묻이법은 년차간 차이가 나타났지만, GI 평가는 년 차간 차이가 나타나지 않았다. GI값은 모래묻이법이나 인공강우를 이용한 수발아율과 정의 상관을 나타내어 향후 수발아 저항성 및 계통 선발의 지표로 활용이 가능할 것이다. 염색체 4AL에 존재하며 외국 밀 품종에서 수발아 저 항성 관련 유전자 여부를 확인하는데에 효과적으로 활용되고 있는 SSR 마커인 ZXQ118와 Xhbe03를 이용하여 국 내 밀 품종을 평가한 결과, 국내 밀 품종의 변이 폭이 다양하지 않아 수발아 저항성 유전자원을 구별하기는 어려웠 다. 앞으로 국내 밀에서 수발아 저항성 계통 선발에 활용이 가능한 마커 개발에 대한 연구가 필요하다. 종합적으로, 수발아에 의해 품질이 저하되고, 수량이 감소하는 것을 예방하기 위해서는 수발아 검정 방법을 활용하여 정확한 검정을 통한 수발아에 강한 계통 육성과 함께 궁극적으로는 수발아 저항성 품종 개발이 필요하다.

본 연구는 국내 밀 품종의 국수 색깔 및 이와 관련된 종실 및 밀가루 특성 평가를 통하여 국수 면대 색깔 향상을 위해 선발에 이용할 수 있는 방법을 개발하고, 특히 철함량이 국수면대 밝기에 미치는 영향을 평가하여 영양학적으로 우수한 철 고함유 계통 선발을 위한 간이검정법의 적용을 위해 수행하였다. 국내 밀 품종의 밀가루 밝기는 회분(r =-0.634, P<0.01), 단백질 함량(r = -0.635, P<0.01)및 총 폴리페놀함량(r = -0.493, P<0.05)과 부의 상관을 나타내었다. 면대 색깔은 밀가루 명도(r = 0.684, P<0.001)와 정의 상관을 보였고, 종실특성에서 리터중, 천립중, PPO 활성 및 총 폴리페놀 함량과는 부의 상관을 보였다. 또한 밀가루 특성에서 회분, 단백질 함량과 총 폴리페놀함량은 면대 밝기와 부의 상관을 보였고, 연차간 및 품종간 변이에 영향을 받는것으로 나타났다. 철은 밀가루 색 및 국수 면대 밝기와 부의상관을 나타냈고, 간이검정법으로 Potassium hexacyanoferrate(II) trihydrate(PHT) 처리를 한 결과 푸른색으로 염색되었다. 종실을 PHT로 염색하여 측정한 색도와 종실의 철함량은 상관을 보이지 않았으나, 종실을 분쇄한 통밀가루에서는 PHT로 염색된 통밀가루의 적색도(r = -0.665, P<0.001)와 황색도(r = -0.658, P<0.001)와 부의 상관을 나타내었다. 또한 PHT로 염색된 밀가루의 밝기는 종실의 철함량(r = -0.640, P<0.01)과 부의 상관을 나타내었다.

식물연구에 있어 다양한 분자마커의 개발은 학문적 그리고 기술적으로 새로운 혁신을 가져왔다. DNA를 이용한 분자마커는 DNA 지문뿐만 아니라 식물의 분류학, 생리학 및 유전공학 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 밀은 옥수수, 벼와 함께 세계 중요 3대 작물 중 하나로서 17,000 Mb의 게놈을 가지고 있어 연구에 많은 어려움이 따르고 있다. 본 연구는 현재까지 보고된 분자마커를 이용한 밀 연구 분야에 관한 보고들을 분석하여 앞으로의 연구 방향을 제시하고자 하였다. 1990년부터 2012년까지 발표된 주요 논문 1,123편을 분석한 결과 유전육종 분야가 38.3%로 가장 높았으며, 분자표지인자와 생리학 분야가 각각 26.9%와 1.5%로 나타났다. 미국을 포함하여 중국, 호주 영국 등 4개국에서 발표한 논문이 전체의 50% 이상을 차지하고 있으며, 이들 국가소속기관 연구소에서 발표된 논문이 전체의 52%로서, 대학보다 활발히 진행되고 있는 것을 알 수 있었다. 특히 밀의 연구는 1992년부터 2007년까지 급격하게 증가하였는데 이것은 밀의 다양한 육종사업과 분자표지인자 기법의 발달이 영향을 미쳤기 때문이다. 그러나 국내 밀의 연구 논문은 88편으로 2008년 이후 대부분 보고되는 것으로 보아 밀의 연구가 매우 늦게 시작된 것을 알 수 있다. 현재까지 국내 밀의 연구는 유전육종 분야에 집중되어 있는 것을 알 수 있다. 국산 밀은 ‘금강’ 등 30 여 품종이 생산량 증가, 재해저항성 증진 등의 목적으로 육성되었다. 예를들어 백립계 제면용으로서 내한성과 붉은곰팡이 중도 저항성을 가지는 ‘한백’, ‘적중’, ‘알찬’, ‘수강’ 등의 품종이 개발되었다. 이와 같이 다양한 목적에 맞는 밀 품종이 육성되어 있기 때문에 이 후의 연구는 용도별 신품종 육성과 함께 국산 밀 품종을 보호하는 방향으로 나아가야할 것이다. 이를 위해선 국산 밀의 기본적인 식물적 특성과 유전적 특성이 확립되어야한다. 최근 국산 밀의 품질 및 품종 판별에 적합한 분자표지인자를 개발하기 위한 다양한 분석방법이 시도되고 있다. 다양한 분자표지인 자 기술 및 개발은 앞으로의 밀 육종사업에 유용한 도구로서 이용가치가 매우 높기 때문에 SSR, ISSR, STS 등의 분자표지인자를 개발하여 국내 밀품종을 보호할 뿐만 아니라, 밀의 수량성 및 고품질과 내재해성 등에 관련된 많은 연구를 통하여 밀의 품질과 수량성 향상에 이용해야 할 것이다.

밀의 대표적인 식이성 섬유소인 아라비노자일란에 대한 국내 재배 환경에서 국내 밀 품종의 아라비노자일란 함량 변이를 조사한 결과 품종에 따른 함량 변이도 있지만 년차간, 재배조건 및 재배지역에도 영향을 받는 것으로 나타났다. 전작 조건에서 재배된 밀 품종의 아라비노자일란 함량이 답리작 조건에서 재배된 품종 보다 높았으며, 익산 지역에서 재배된 품종이 진주에서 재배된 밀 품종 보다 아라비노자일란 함량이 낮았다. 외국 계통인 CIMMYT 계통과 비교한 결과 국내 밀 품종은 아라비노자일란 함량이 높은 것으로 나타났다. 종실의 아라비노자일란 함량은 밀가루의 아라비노자일란 함량과 정의 상관을 나타내어 아라비노자일란 함량에 따른 계통 선발에 있어서 종실 함량으로 평가가 가능할 것이다. 제빵적성이 양호한 국내 밀 품종인 금강밀과 조경밀은 다른 품종에 비하여 아라비노자일란 함량이 낮았으며, 은파밀, 진품밀, 서둔밀과 신미찰 1호는 다른 품종에 비하여 아라비노자일란 함량이 높았다. 아리비노자일란 함량은 제빵 적성에 적합한 단백질 함량, 반죽 최고 높이 및 빵 부피와는 부의 상관을 나타내어 국내에서 빵용 밀 육성을 위해서는 아라비노자일란 함량이 낮은 계통으로 육성을 해야 하는데, 이러한 결과는 국내 밀 품종의 등숙 과정과 품종의 글루텐닌 조성 등의 영향으로 보여진다. 최근 들어 밀의 영양성 증진을 위하여 통밀을 이용한 가공제품 개발에 대한 연구가 미국과 유럽을 중심으로 활발하게 진행되고 있으며, 아라비노자일란 함량 관련 표지인자 개발에 대한 연구도 이루어지고 있다. 국내 밀 품종 역시 아라비노자일란 함량이 환경이나 재배 조건에 영향을 받지만 유전적인 특성에 영향을 받기 때문에 제빵 적성이 양호하면서 식이성 섬유소인 아라비노자일란 함량이 높은 품종 개발을 위해서는 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각한다.