중국 운남성은 북위 20º8'39''N에서 29º15'8''N로 중국의 남방지역이지만 해발 76.4m에서 6,740m의 지대의 범위가 다양하며 벼 재배가능 지역은 고지대(1,600～2,200m)까지 가능하다. 이런 다양한 지대의 운남성은 재배벼의 기원지로 다양한 유전자원의 보고로 특히 고지대의 벼 품종들은 저온에 대한 자연적인 내냉성 선발로 저온에 강한 품종들로 일본 북해도의 논 개간은 일본의 식량부족시대의 대표적 산물로서 내냉성 유전자의 중국으로 부터의 도입이 있었기에 가능하였다. 지구온난화 등 기후 변화에 대응 우리 품종의 다양성을 위한 중국 남방 고산지역 벼 유전자원 수집 및 특성 평가와 수집 유전자원 활용 국내 품종의 미질 및 내냉성의 안정성 증진을 하고자 내냉성 고품질 중간모본 육성을 위하여 국내에서 2010년 약배양한 계통 중 수량성 및 농업적 형질이 우수한 3조합 11계통을 공시재료로 이용하였다. 중국현지에서의 내랭성 정도와 현지적응성 및 수량을 평가하기 위하여 실시하였다. 공시재료는 중국 운남성 송밍(1,900m)지역과 추숑(1,775m)지역에 각각 3월20일과 3월17일에 파종하였고, 이앙은 5월22일과 5월25일에 주당 1본씩 각각 주간과 조간을 10×20㎝ 간격으로 이앙하였다. 출수기, 작물학적 특성 및 내냉성 등을 조사하였다. 시험계통의 출수기는 송밍 지역에서 7월23일∼8월 2일 사이에 분포하였으며 진부벼와 출수기와 비교할 때 13일에서 24일 정도 늦은 편이었다. 시험계통에 따른 간장은 츄숑 60∼72cm, 송밍 50∼62cm로 송밍지역이 츄숑지역보다 간장이 작았으며 송밍은 츄숑에 비해 시험계통에 따라 8.5%∼19.3%의 간장 단축률을 보였다. 계통별 평균 이삭길이는 송밍은 18∼21cm, 츄숑은 20∼22cm의 분포를 보엿다. 주당수수의 경우 송밍이 평균 7.6개. 츄숑이 평균8.6개로 고도가 높은 송밍지역이 츄숑지역 보다 간장. 수장, 수수가 감소하는 경향을 보였다.

국내 대학과 국립식량과학원 간의 협력 연구를 통해 확보된 32개 벼 형질전환 계통들 중 작물학적 성능이 유망한 11개 계통들에 대해 작물학적 특성과 미질 특성이 평가되었다. 주요 결과는 아래와 같다.1. 이들 계통들은 수량성, 환경스트레스저항성, 내병성에관여하는 7종의 유전자가 니폰바레, 낙동벼, 동진벼등에 형질전환 되어 육성된 계통들이다.2. 미질 특성과 관련된 11개 조사형질을 이용한 다변량분석결과, 형질전환에 이용된 모품종과 도입유전자들에 대한 각 형질전환 계통군들의 뚜렷한 집구현상은관찰되지 않았다.3. 실용적 측면에서는 작물학적 특성이 모품종과 유사하면서 미질 특성이 양호한 계통이 다수 확인되었다.4. 그러나 모품종의 유용한 작물학적 특성, 즉 ‘상품성’을온전히 견지하고 있다고 판단되는 계통은 선정하기 어려웠다.5. 도입할 유전자의 선정과 유전적으로 고정된 형질전환계통을 확보하는데 소요되는 경비와 시간을 고려할때, 향후 우량 벼 형질전환 계통의 육성효율을 제고하기 위해서는 기존에 비해 보다 구체적이며 차별화 된육종전략의 개발이 필요하다고 판단되었다.

국내 대학과 국립식량과학원 간의 협력 연구를 통해 확보된 32개 벼 형질전환 계통들에 대하여 주요 작물학적 특성및 수량성을 평가하였다. 이들 계통들은 수량성, 내병성, 스트레스저항성, 미질변이 등에 관여하는 17종의 유전자가 니폰바레, 낙동벼, 동진벼 등에 형질전환 되어 육성된 계통들이다. 주요 결과는 아래와 같다.1. 형질전환 계통들은 출수기, 간장, 수장, 수수 등의 주요작물학적 특성뿐만 아니라 수량성에서도 모품종과 상당한 차이를 보였다.2. 조사된 벼 형질 전환계통들에서 조사된 농업형질에 대한다변량분석 결과, 모품종에 비해 각 형질전환 계통군 내에서 관찰된 작물학적 상이성은 일정한 방향성이 없는무작위적이었으며, 그 변화폭도 3개의 모품종들의 작물학적 차이보다 훨씬 크게 관찰되었다.3. 따라서 우량 벼 형질전환 계통 육성의 효율성을 제고하기 위해서는 모품종에 형질전환 되어 발현될 유전자의우수성뿐만 아니라, 계통육성과정에서 다양한 유전학적요인에 의해 야기되는 ‘표현형 왜곡현상’을 적절히 제어할 수 있는 육종전략도 함께 고려되어야 할 것으로 사료되었다.

‘적진주찰’은 2002년 하계에 종피가 적색 메벼인 ‘적진주벼’와 SR27753(상남밭벼/적진주벼)를 교배하여 국립식량과학원 벼품종육종연구팀이 계통육종법에 의해 선발하면서 주요 병해충 및 미질검정을 병행하였다. 선발된 우량계통에 대해 2007～2008년 2년간 생산력검정시험을 실시한 결과 조생종이고 종피가 적색이면서 찰벼인 SR28796-10-3-1-1 계통을 선발하여 ‘수원524호’로 계통명을 부여하고 2008～2010년 3년간 지역적응시험 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2010년 12월 농촌진흥청 농작물직무육성신품종선정위원회에서 품종으로 선정되었으며 ‘적진주찰’이라 명명하였다. 이 품종은 중부지역 보통기 보비재배에서 출수기가 8월 2일로 조생종이다. 간장은 85 cm 정도이고, 수당입수는 136개로 약간 많은 편이다. 현미 천립중은 19.9 g이다. 현미의 종피 색은 붉은색이며 찰벼이다. 항산화 성분인 폴리페놀 함량은 310 mg /100 g로 ‘적진주벼’ 177 mg/100 g에 비하여 높고, DPPH인 항산화 활성 정도가 456 mg/100 g으로 ‘적진주벼’의 272 mg /100 g에 비하여 높다. 도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 해충에 약한 편이다. 현미수량은 중부지역 보통기 보비재배의 3년 평균 4.68 MT/ha의 수준인 품종으로 중부평야지가 재배적응 지역이다.

‘월백’은 조숙 내병 고품질 중간찰 계통을 육성할 목적으로 2000년 하계에 중간찰 품종인 ‘Milkyqueen’에 조숙 내병 고품질 품종인 ‘그루벼’를 인공교배하여 2010년 육성된 조생 내도복 반투명 중간찰 품종으로 주요 특성을 요약하면 다음과 같다. ‘월백’의 보통기 보비재배에서 출수기는 평균 7월 31일로 ‘오대벼’보다 1일 늦은 조생종이다. ‘월백’의 간장은 67 cm이며, 주당수수는 16개, 수당립수는 59개이고, 현미천립중은 21.4 g 으로 ‘오대벼’보다 가볍다. ‘월백’의 아밀로스함량은 11.6%로 중간찰이고 쌀 외관은 투명도가 4로 반투명해 보인다. ‘월백’은 위조에 강하고 불시출수가 잘 되지 않으며 성숙기에 하엽 노화가 느린 편이다. ‘월백’은 수발아에 강한 편이고, 내랭성은 ‘오대벼’와 비슷한 수준이다. ‘월백’은 잎도열병에는 강한 저항성이고 흰잎마름병, 바이러스병 및 해충에는 약하다. 지역적응시험 보통기 보비재배에서 평균 쌀 수량이 5.13 MT/ha로 ‘오대벼’ 대비 95%의 수량성을 보였다. ‘월백’의 재배적지는 북부평야지, 중산간지, 남부고랭지 및 동북부해안지이다.

재배벼의 기원으로 알려진 중국 운남성은 중국의 서남부에 위치하여 고도 76m에서 2,700m까지 벼가 재배되는 지역으로 저위도 고지대의 자연적인 저온에 대한 저항성 품종이 자연 선발되는 지역이다. 기후 변화에 대응 우리 품종의 다양성을 위하여 중국 운남성 지역의 벼 유전자원을 2009년부터 2010년까지 124개 품종을 수집하였다. 수집된 벼 유전자원의 작물학적 특성은 수원에서 보통기 보비재배, 내냉성 검정은 국립식량과학원 춘천출장소 냉수처리답, 도열병 저항성은 수원 및 철원의 밭못자리 검정포장에서 실시하여 그 결과를 보고한다. 출수기는 8월10일 이전에 출수한 조생종 품종보다는 화성벼의 8월16일인 중생종 품종이 49.2%이고 8월21일 이후 출수기인 중만생 품종이 34.7%로 대체로 숙기가 늦은 품종 비율이 높았음. 간장은 96cm 이상의 장간종 품종 비율이 53%, 수수는 10개 이하의 품종 비율이 91.9%, 수당입수는 141개 이상의 품종 비율이 83.4%를 차지함. 대체적으로 중국 운남성에서 수집한 벼 품종들은 수중형 품종으로 수량성 위주의 품종을 육성한 것으로 생각한다. 또 벼알의 떨어지는 특성인 탈립성은 76%의 품종들이 탈립이 잘되는 편으로 생력화 보다는 인력에 의한 탈곡작업을 쉽게하기 위함으로 판단된다. 도열병 저항성은 76% 비율의 품종들이 강하였으나 흰잎마름병(K1)에는 75.0% 비율의 품종이 약하였다. 내냉성 정도는 94.4% 비율인 대부분의 품종들이 강한 반응을 보였는데 이는 중국 운남성은 저위도이지만 고지대에 위치하여 벼 품종을 내냉성 육종 또는 자연적으로 내냉성에 강한 방향으로 자연선발이 된 것으로 판단된다. 중국 운남성은 다양한 벼 유전자원의 보고 지역이면서 내냉성 품종육성을 위한 자연조건을 갖춘 지역으로 국내 품종의 내냉성 증진을 위하여 지속적으로 상호 협력이 필요하다.

우리나라의 경제 수준의 향상으로 먹거리도 양에서 질 방향으로 요구가 높아지고 있다. 또 현대의 웰빙시대를 맞아 건강 증진을 위한 기능성분을 강화한 맞춤형 기능성 쌀에 소비자들의 관심이 쏠리고 있다. 우리의 벼 품종은 수량성과 품질은 어느 정도의 정상까지 올라와 쌀 만큼은 우리나라에서 자급자족을 이루었으며, 소비자에게는 양질의 쌀을 공급하고 있다고 자부한다. 이제는 이러한 수량성과 고품질을 바탕으로 농촌진흥청에서는 밥쌀용 쌀에 기능성 성분이 더해진 글루텔린 성분을 낮춘 ‘건양미’를 2011를 개발하였다. 이 품종은 쌀이 맑고 밥맛이 좋은 ‘진미벼’라는 기존 벼 품종에, 단백질 조성의 변이를 일으킬 목적으로 돌연변이 유도물질인 EMS(ethyl methane sulfonate)를 처리한 후, 이들 중에서 단백질 돌연변이체를 골라내기 위해, 5-methly-tryptophan 용액에 담가두어 살아나는 개체를 다시 선발한 계통과 일본에서 개발한 글루텔린 성분이 낮은 LGC-1을 2003년 교배하여 계통육종법으로 육성하였다. ｢건양미｣의 출수기는 8월22일의 중만생종으로 중부평야에서 화성벼 8월12일보다 10일 정도 늦은 품종이다. 벼 키는 88cm로 화성벼(86cm)와 비슷하며, 이삭수도 14개로 화성벼와 같고, 벼알수는 124개로 화성벼(90개)보다 많고, 현미천립중은 19.3g으로 화성벼(22.5g) 보다는 적은 편이다. 쌀수량은 493kg/10a로 화성벼(520kg/10a)보다는 다소 떨어진다. 병해충 저항성에 대하여는 약한 편이다. 쌀 품위에서 심복백이 없는 맑고, 단백질 함량은 5.56%로 화성벼(6.99%)보다 낮은 편이지만 밥맛은 다소 화성벼보다는 떨어지는 편이다. 특히 단백질 조성은 글루텔린이 29.6%로 화성벼(44.7%) 보다 매우 낮으며, 플로라민은 28.7%로 화성벼(20.4%) 보다 높은 편이다. 이 품종의 용도는 신장병 등 단백질 섭취가 제한된 환자식용의 기능성 특수미 품종으로 재배적응 지역은 중부평야 지역이다. 앞으로도 벼는 수량성 그리고 품질을 기본으로 건강 증진과 의약보조용으로 기능이 강화되는 쌀로 발전하게 될 것이며, 특히 ｢건양미｣ 품종은 밥쌀용 쌀에 기능성을 복합화하였다는 점에서 여러가지 용도로 쌀 산업 활성화에 크게 기여할 것으로 보여 진다.

중부지역에서 많이 재배되면서 재배안전성과 수량성이 낮은 ‘고시히까리’ 등 외래품종를 대체하고 우리 고유의 재래벼 식미가 도입된 고식미 복합내병성을 가진 품종을 육성하고자 ‘안중벼’와 재래도인 ‘수중도’를 2000년에 교배하여 계통육종법으로 육성하였다. 2007년에 생산력검정시험을 실시하여 SR26877-2-5-2-1를 선발하고 ‘수원530호’로 계통명을 부여한 후, 2009～2011년 3개년간 지역적응시험을 거쳐 2011년에 직무육성 신품종선정심의회에서 고식미 밥쌀용 중간모본으로 사용하도록 ‘중모1018’로 명명되었다. ‘중모1018’의 출수기는 중부평야지의 보통기재배에서 8월 10일로 중생종이며 초형은 반직립성으로 양호하고 까락이 약간 있으나 탈립은 잘 되지 않는다. 화성벼보다 주당수수, 수당립수가 많고 간장과 수장이 약간 길며 생리장해정도는 저온발아성이 높고 내냉성이 중정도이며 초기신장성이 양호하다. 도열병과 흰잎마름병은 약한 편이나 줄무늬잎마름병은 강하고 애멸구에 대한 중정도 저항성을 가지고 있다. 쌀의 외관은 심복백이 거의 없어 맑고 투명하고 완전미 도정수율도 양호하며 아밀로스 함량은 19.1%, 단백질 함량 6.3%이다. 또한, 밥냄새가 구수하고 밥맛이 아주 좋으며 수량성은 3개년 간 실시한 지역적응시험 보통기 보비재배(9개소)에서 543kg/10a로 화성벼보다 8%증수 되었음. 금후 재래도를 이용한 신양식미원의 교배모본으로 활용가능성이 높다.

국민의 생활수준 향상, 소비자의 다양한 쌀의 요구 증대 그리고 건강을 위한 새로운 기능성 쌀의 요구의 증대가 점점 많아지고 있다. 또 쌀 소비가 줄어드는 현실에 쌀 소비 촉진이 요구된다. 지금까지는 수량 증대와 미질 향상 위주의 고품질쌀 개발에 주력해왔지만 농촌진흥청은 쌀 용도의 다양화로 쌀 소비 촉진을 위하여 내병성 유색향미를 육성할 목적으로 2002년 하계에 적색 메벼인 수원477호(흑광벼)와 C3G 함유한 CG2-75-4-1-22-3 계통을 교배하여 계통육종법으로 ‘선향흑미’를 2011년 개발하였다. ｢선향흑미｣는 출수기가 8월11일 중생종으로 중부평야에서 흑진주벼 7월24일 및 호남평야 적진주벼 8월 3일보다 늦은 품종이다. 도열병에는 강하지는 않으나 흰잎마름병에 강하고 줄무늬잎마름병은 중정도로 강한 품종이다. 향이 흑진주벼에 비하여 강하다. 수량관련 특성으로 주당수수는 흑진주벼와 비슷한 14개이며 수당립수는 122개로 흑진주벼보다 많고, 평균 현미수량은 427㎏/10a로 흑진주벼 대비 45% 증수되었으며, 현미천립중은 17.0g으로 흑진주벼(16.2g)와 비슷한 쌀이 작은 품종이다. 아밀로스 함량은 19.7%로 메벼이며 현미색은 진한 검정색으로 안토시안 함량은 136mg/100g, 항산화 성분인 폴리페놀 함량은 529mg/100g 그리고 플라보노이드 함량 그리고 항산화 활성 등은 흑진주벼 등 국내 육성 품종에 비해 높은 편이다. 안토시안 및 항산화물질을 고함유한 이 품종의 용도는 가공용 및 혼반용이며 재배적응 지역은 중부평야 및 호남평야이다. 앞으로도 벼는 수량성 그리고 품질을 기본으로 건강 기능성이 더해지는 다양한 색의 쌀로 발전하게 될 것이다.

기후변화에 대응하여 고품질 내냉성 품종 조기선발을 위하여 고품질 한국품종과 내냉성이 강한 중국품종을 교배하여 중국 운남성의 해발 1,500～2,400m에 위치한 내냉성 자연검정포(嵩明, 馬龍)에 총 11조합 259계통을 공시하였다. 그 결과 공시계통 전체 평균 출수기는 嵩明 7월 30일, 馬龍 8월 2일로 馬龍 시험지 계통이 嵩明 시험지 계통에 비해 평균 3일 늦었다. 공시 조합 중 영덕44호/云粳4 조합은 비교적 출수변이가 적었으며 공시계통의 평균 간장, 수장 및 주당수수도 馬龍 시험지 계통이 嵩明 시험지 계통에 비해 단축되거나 적었다. 대체로 종합내냉성은 공시한 모든 조합에서 아주 강한 조합은 없었으나 중정도 이상의 조합들은 다수 선발할 수 있었다. 종합내냉성이 우수한 조합으로는 영덕44호/云粳4, 영덕44호/云粳21, 화영/云粳4조합들이 대체로 양호해보였다. 종합내냉성을 기준으로 F3세대의 경우 3조합 100계통에서 3조합 14계통 38개체, F6세대는 7조합 58계통 174개체를 선발하였다. 또한 다양한 유전자원의 보고로 알려진 운남성의 保山, 大理, 楚雄, 昆明, 嵩明, 馬龍, 曲靖 등에서 云資粳41호 등 내냉성, 초다수성, 저아밀로스, 장립자포니카, 양질, 유색미, 대립종, 초형우수 등 다양한 특성을 가진 49종의 유전자원을 수집하였다. 선발된 내냉성 유망계통 및 수집된 유전자원은 금후 고품질 내냉성 품종개발을 위한 국내에서의 선발과정을 거쳐 우리벼 품종의 다양성에 이용될 것이다.

정부에서는 쌀 공급과잉에 대응하여 쌀 생산을 조절할 수 있는 하나의 방안으로 총체사료벼 연구를 추진하고 있다. 총체사료벼는 사료적성과 더불어 건물수량성이 높아야 하기 때문에 교배에 이용하는 유전자원도 바이오매스가 큰 유전자원을 탐색하여 활용하고 있다. 그동안 국내에서 개발된 총체사료벼 품종은 통일형 품종을 개량하여 육성한 녹양, 목우, 목양이 유일하며 다양한 숙기를 가진 품종개발이 요구되고 있다. 수원560호는 총체건물수량이 높은 고품질의 경엽형 총체사료벼 품종을 육성할 목적으로 사료가치가 높은 LK1A-2-12-1-1 계통과 쓰러짐에 내성이 강하며 바이오매스가 큰 열대자포니카인 IR72225-29-1-1 계통을 국립식량과학원 답작과에서 2006년 인공교배하여 계통육종법에 의하여 세대를 진전시켜 육성한 우량계통이다. 고정세대에서 실시한 생산력검정에서 총체건물수량이 1.9ton/ha으로 녹양벼 1.6ton/ha 보다 통계적으로 유의하게 증수하는 결과를 보였다. 수원560호는 초기세대부터 바이오매스가 큰 장간 계통으로 선발하였는데 초장이 녹양벼(125cm)보다 월등히 큰 187cm를 보였으나 포장도복은 중도저항성을 보였다. 도열병은 강한 반응을 보였으나 흰잎마름병 및 바이러스 병에는 약한 반응을 보였다. 사료가치는 조단백질(CP, Crude Protein) 5.8%, 산성세제 불용성 섬유(ADF, Acid Detergent Fiber) 28.2%, 가소화양분총량(TDN, Total Digestive Nutrient) 66.6%로서 녹양벼와 비슷한 경향을 보였다. 금후 본 계통은 건물수량성이 높은 경엽형 총체사료벼 중간모본으로서 활용가치가 높은 것으로 판단된다.

최근 이상기상에 대응한 재해 안정성 벼 품종 개발을 크게 필요로 하고 있다. 저온에 의한 벼 장해는 생육시기에 따라 다르고 같은 품종이라도 식물체의 조건에 따라, 특히 저온에 놓여지는 기간의 장단에 따라 피해정도가 다르다. 벼 품종 오대, 다산, 삼광벼의 출수기 한 이삭내에서 개화후 1일된 영화, 개화당일~1일후 개화 예정인 영화, 2~3일후 개화 예정인 영화의 3단계로 구분하고 나머지 영화는 제거하였다. 개화시기가 다른 이삭을 3, 5, 7일 동안 17℃ 저온에 각각 처리하였다. 저온 처리후 상온에서 등숙 하였으며 성숙기에 임실율을 조사하였다. 저온 처리시기별로는 개화당일~1일후 개화 예정인 영화 임실율은 8~78% 범위, 평균 50%로 가장 낮고, 2-3일 후 개화 예정인 영화는 23~86% 범위, 평균 63%, 개화후 1일된 영화는 58~97%범위, 평균 80%의 임실율 이었다. 저온 처리기간이 길수록 임실율이 감소하였으며, 3일 처리는 51~92% 범위로 평균 76%, 5일 처리 24~88% 범위로 평균 65%, 7일처리는 8~97% 범위로 평균 46%의 임실율을 나타내었다. 모든 저온 처리기간 및 시기에서 품종별 평균 임실율은 삼광벼 76%, 오대벼 62%, 다산벼 49%로 품종간 뚜렷한 내랭성 차이를 보였다

야생벼은 재배벼의 친환경적성을 강화시킬 수 있는 병해충 저항성 및 불량환경에 견딜 수 있는 유용한 유전자들의 보고로 알려져 왔다. 국내에서 육성된 벼 품종인 '화성'(AA게놈)와 야생벼인 Oryza. minuta(BBCC 게놈; Acc.=101141)간의 교잡을 통하여 종간잡종 후대들이 육성되었다. 불화합성과 초기분리세대의 극심한 불임을 극복하기 위해 배주배양으로 F1 개체를 확보하였으며, '화성'으로의 여교잡을 수 차례 실시하였다. 확립된 계통들에 대

‘청해진미’는 질소 소비료 적응 고품질 품종을 육성할 목적으로 1995년 하계에 국립식량과학원 답작과 벼품종개발연구팀에서 소비료 적응 특성을 가진 삼지연을 모본으로 병해충저항성 계통 SR14694-57-4-2-1-3-2-2와 양조특성이 우수한 이리 402호를 부본으로 3원 교잡하여 계통육종법에 따라 우량계통을 육성하였다. 선발된 우량계통에 대해 2005~2006년 2년간 생산력 검정시험 결과, 중만생이고 도정 특성과 쌀 외관 및 밥맛이 양호한 SR216

‘미광’은 1997년 중부지역 적응 고품질 품종을 육성할 목적으로 양질 다수성 계통인 SR15926-10-2-3-3-3와 익산431호를 인공 교배하여 계통육종법에 따라 육성하였다. 교배 후대에서 선발하여 육성된 우량계통에 대해 2년간(2005~2006) 생산력 검정시험을 실시한 결과, 중생종이고 도열병 및 흰잎마름병에 저항성이면서 도정특성과 쌀 외관 및 밥맛이 양호한 SR23725-55-3-2-3-2 계통을 선발하여 ‘수원514호’로 계통명을 부여하였다