내염성과 관련 있는 벼의 CBF4 유전자(OsCBF4)를 벼에서 과발현 시켜 염 스트레스 조건에서 저항성이 증진된 내염성 유전자원을 개발하였다. RT-PCR을 수행하여 분리한 OsCBF4 유전자는 1,429 bp 크기의 뉴클레오티드로 274개의 아미노산으로 구성되었고, 벼의 다른 CBF 유전자와 33~49% 상동성을 나타내었다. 형질전환 식물체는 PCR과 Southern분석으로 OsCBF4 유전자의 벼 게놈 내 도입을 확인하였다. 전이 유전자는 벼 게놈 내에 1~4사본이 도입되었고, 선발된 형질전환 계통 모두에서 전이 유전자가 강하게 발현되었다. 염 스트레스 조건에서 형질전환 식물체는 비 형질전환 벼 보다 생육 정도가 양호하였으며, 특히 CBF4-10 계통은 염 처리 후 많은 식물체가 살아남았다. Real-time PCR 분석 결과 CBF4-10 계통은 120 mM NaCl 처리 시 전이 유전자 OsCBF4 전사체 발현이 잎에서 무처리 대비 약 3배 이상 증가하였다. 결론적으로 일반 벼에 도입된 OsCBF4 전이 유전자는 내염성 증진 기능이 있으며, OsCBF4 전이 유전자의 발현이 높은 형질전환 벼 계통은 내염성 벼 육종 소재로 이용할 수 있을 것으로 평가된다.

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.

조숙 내병 고품질 찰벼를 육성할 목적으로 2000년 하계에 조숙 내도열병 내도복성인 SR20261-5-4-10 계통을 모본으로 조생찰벼인 진부찰을 인공교배하여 SR26688-1-2-2 계통을 선발하여 철원77호로 계통명을 부여하였다. 2008～2010년 3 개년 간 지역적응시험 실시결과 그 우수성이 인정되어 2010 년 12월 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록등재 품종 으로 선정됨과 동시에 ‘청백찰’로 명명되었다. ‘청백찰’의 출 수기는 보통기 재배에서 평균 출수기가 7월27일로 ‘오대’보 다 4일 빠른 극조생종이다. 벼키는 68 cm로 ‘오대’의 69 cm 와 비슷하며, 이삭길이와 주당 이삭수도 19 cm와 14개로 ‘오 대’와 비슷하나 이삭당 입수는 80개로 ‘오대’보다 많으며, 등 숙율은 78.5%로 ‘오대’보다 약간 낮고, 현미 천립중이 22.3 g으로 중립종이다. ‘청백찰’은 도열병저항성은 ‘오대’보다 강 하나, 흰잎마름병, 줄무늬잎마름병 및 벼멸구에 대한 저항성 이 없다. ‘청백찰’은 불시출수 현상은 ‘오대’와 비슷하였고 위 조현상은 없고, 내랭성검정 결과 내랭성이 ‘오대’와 비슷한 정도를 보였으며, 도복에 강한 편이다. ‘청백찰’의 제현율은 80.8%로 ‘오대’(82.5%) 보다 약간 낮고, 현미 장폭비가 1.86 으로 중단원립이다. 백미외관은 찹쌀이므로 뽀얗게 보이고, 알칼리 붕괴도는 ‘오대’의 6.7에 비해 5.5로 낮으며 단백질함 량은 7.1%로 ‘오대’의 6.7보다 약간 높다. 북부평야, 중산간 지 및 남부 고랭지 5개소, 동북부 해안 1개소, 중북부 고랭지 1개소에서 보통기 보비재배 평균 쌀수량은 5.35 MT/ha로 대 비품종 ‘오대’의 5.39 MT/ha과 비슷한 수량성을 보였다. ‘청 백찰’의 재배적지는 북부평야, 중산간지, 남부 및 중북부 고랭 지 및 동북부 해안지이다.

‘중생골드’는 중부지역 적응 고품질 중생 벼 품종을 육성할 목적으로 2004년 하계에 중생이고 쌀의 외관 품위가 좋고 도 정특성이 좋은 ‘영덕34호’와 조생이고 초형이 양호하며 내냉 성이 있는 ‘Yumetsukushi/새상주’ 조합 F1과의 삼원교배를 하여 SR29778-B-75계통을 선발하고, ‘수원528호’로 계통명 을 부여하여 2009년부터 2011년까지 3개년간 지역적응시험 을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2011년 12월 농촌진흥 청 농작물 직무육성 신품종선정위원회에서 국가목록등재 품 종으로 선정됨과 동시에 ‘중생골드’라 명명되었다. ‘중생골드’ 의 출수기는 보통기 재배에서 평균 출수기가 8월 8일로 ‘화 성’보다 4일 빠른 중생종이고, 벼 키는 78 cm로 ‘화성’의 83 cm보다 작았으며, 이삭길이, 주당 이삭수도 19 cm 14개로 ‘화성’과 비슷하나 이삭당 립수는 113개로 ‘화성’보다 많았 다. 등숙율은 78.9%로 ‘화성’보다 약간 낮고, 현미 천립중이 20.6 g으로 중립종이다. ‘중생골드’의 도열병저항성은 화성보 다 강한 중도저항성을 보였고, 줄무늬잎마름병에 강한 복합저 항성을 보였지만, 흰잎마름병, 오갈병 및 멸구류에 대한 저항 성이 없다. ‘중생골드’는 불시출수 현상이 낮고 위조현상이 없으며, 도복에 강한 편이다. 내랭성은 ‘화성’과 비슷한 정도 를 보였다. ‘중생골드’의 입형은 현미 장폭비가 1.72로 중단 원립이고, 백미외관은 심복백이 거의 없어 맑고 투명하였다. 알칼리 붕괴도는 6.4였고, 단백질함량은 6.2%, 아밀로스함량 은 17.2%로 ‘화성’의 7.1% 및 20.8%보다 낮아 식미관능검 정 결과 식감이 부드럽고 밥맛이 우수하였다. 제현율, 현백률 및 도정율은 화성보다 약간 낮으나 도정된 쌀의 완전립율이 97.5%로 ‘화성’(94.7%)보다 높아 완전미 도정수율은 화성 수준으로 양호하였다. ‘중생골드’의 쌀수량은 2009년부터 2011년까지 3년 간 실시한 지역적응시험 결과 중부평야지 6 개소에서 보통기 보비재배 평균 5.05 MT/ha로 대비품종 ‘화 성’과 비슷한 수량성을 보였는데, 조기재배에서 5.51 MT/ha 로 대비품종 ‘조평’ 대비 10% 증수되어 평야지 조기재배용으 로도 가능성을 보였다. ‘중생골드’의 재배적지는 중부 평야지 이다.

벼 벼잎집무늬마름병에 대한 저항성 품종 육성에 이용할 유전자원을 탐색하기 위하여 주요 농업적 특성 및 벼잎집무 늬마름병 저항성 검정 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 40개 벼 유전자원의 주요 농업적 특성은 파종 후 출수 까지 일수는 62일에서 112일까지 분포하였고 간장은 최소 59 cm에서 129 cm 범위에 분포하였으며, 이삭길 이는 가장 짧은 품종은 PL3212가 17 cm, 가장 긴 품 종은 Moroberekan가 29 cm이었다. 수량 구성요소 중 수수는 최소 5개에서 최대 15개 범위에 분포하였고, 수당립수는 최저 77개에서 최고 240개 범위에 분포하 였다. 현미천립중은 평균 22.1 g으로 최저 13.6 g인 소 립종에서 최고 29.3 g의 대립종까지 분포하였다. 2. 인디카형 조생종 1품종, 중생종 8품종, 중만생종 10품 종 및 만생종 2품종에 대해 벼잎집무늬마름병에 의한 평균 병반형성비율은 각각 27.2, 45.3, 58.1 및 36.0% 이었다. 자포니카형 조생종 5품종, 중생종 1품종, 중만 생종 1품종 및 만생종 1품종의 벼잎집무늬마름병에 의한 평균병반형성비율은 각각 48.8, 34.2, 56.9 및 69.0% 이었고, 통일형 품종은 중생종과 중만생종 각각 2품종의 평균 병반형성비율이 32.0 및 28.9% 이었다. 3. 인디카형 중만생 품종 IR579-Es44와 IR64, 통일형 중 생종 가야벼와 중만생종 아름벼 등 4품종은 벼잎집무 늬마름병균 KACC No. 40101에 의한 병반형성비율이 22.9～27.2%로 중도저항성 반응을 보였다. 4. 벼잎집무늬마름병에 대해 중도 저항성을 나타낸 IR579- Es44, IR64, 가야벼 및 아름벼는 흰잎마름병에 대해 저항성이고 아름벼를 제외한 나머지 품종은 도열병에 도 저항성을 보였으며 특히 간장이 작아 도복의 위험 이 적고 기타 농업적 특성이 우수한 IR579-Es44, 가야 벼, IR64는 각각 조생종, 중생종, 중만생 등 숙기별로 벼잎집무늬마름병 저항성 품종을 육성하는데 활용할 가치가 높을 것으로 생각된다.

고품질 벼 품종육성과정에서 고식미계통을 저세대에서 선발하는데는 많은 어려움이 있다. 최근에는 식미연관 분자표지들이 개발되고 있는데, 본 시험에서는 이러한 분자표지를 자포니카간 교잡계통에 적용하여 육종적 활용 가능성을 검토고자, 자포니카 4개 조합에서 육성된 F3계통을 관행선발과 분자표지에 의한 선발(MAS)로 나누어 선발하였다. 분자표지는 G4등 SNP마커 13개를 분석하였고, 이들 분자표지에 의한 식미회귀식값을 구하여 고식미계통을 추정하여 선발하였다. 관행선발에 의한 선발비율은 38%, MAS에 의한 선발비율은 34%였다. MAS와 관행선발을 병행하여 선발하였을때는 16%의 계통이 선발되었다. 분자표지 13개로 교배모본들을 군집분석한결과, 2개 군으로 나누어지며, 1군의 교배모본들이 식미회귀식값과 밥의윤기치가 2군보다 높게 나타났다. 분자표지분석에 의한 식미회귀식값은 교배조합별 모본들 간에는 상관관계가 일정한 경향을 보이지는 않았지만, 전체 모본들에 대해서는 유의한 상관관계가 인정되었다. 본 시험에 사용된 분자표지들은 식미관련 밥의윤기치가 높은 계통을 선발할 수 있는 확률이 높을 것으로 기대된다.

조생품종의 용도를 다양화하고 기후변화에 대응한 고온등숙 및 복합내병성이 강화된 품종을 육성하고자 ‘영덕34호’와 ‘익산456호’를 2003년에 교배하여 계통육종법으로 육성하였다. 2009∼2010년에 생산력검정시험을 실시하여 SR29156-11-2-B-2 계통을 선발하여 ‘수원534호’로 계통명을 부여한 후 2010∼2012년 3개년 간 지역적응시험을 거쳐 2012년에 직무육성 신품종선정심의회에서 조생 복합내병성 중간모본으로 사용하도록 ‘중모1023호’로 명명되었다. ‘중모1023호’의 출수기는 중부평야지 및 중서부 해안지 보통기 재배에서는 8월3일, 중북부중산간지나 동북부해안지 보통기 보비재배에서는 8월8일이고 중부평야지 조기재배에서는 8월3일로 조생종이다. 초형은 반직립으로 양호하고 주당수수는 ‘화성’과 비슷하나 수당립수는 ‘화성’보다 많고 등숙비율은 높다. 도열병, 흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에는 강하나 벼멸구에는 약한 복합내병성을 가지고 있다. 쌀은 매우 맑고 투명하여 심복백이 적어 외관품위가 우수하고 ‘화성’과 단백질함량(6.9%)은 비슷하고 아밀로스 함량(18.4%)은 낮은 편이고 식미가 양호하다. 또한 제현율은 ‘화성’보다 약간 낮으나 백미완전립율은 매우 높다. 수량성은 3개년 간 실시한 지역적응시험 보통기 보비재배(7개소)에서 456㎏/10a로 ‘화성’ 대비 92% 수준이었다. 중부평야지 조기재배(1개소)에서는 499㎏/10a로 ‘화성’과 비슷한 수준이었다. 금후 조생종 품종 육성 시 복합내병성 교배모본으로 활용될 것으로 기대된다.

‘중모1025호’는 중부지역 적응 품종의 내병성 강화 및 식미 고급화를 위해 ‘일품’의 품위 및 도열병 등을 보완할 목적으로 ‘일품’과 도열병 저항성원을 갖고 있는 잡초성벼인 ‘금릉앵미33’을 1회친으로 이용하여 2003년부터 여교배 육종을 시작하여 도열병 저항성 유전자가 도입된 후대를 계통육종법으로 육성하였다. 2009∼2010년에 생산력검정시험을 실시하여 도열병이 강화되고 밥맛이 좋은 SR30058BC3F2(52)-1-1계통을 선발하여 ‘수원545호’로 계통명을 부여하였다. 2010∼2012년 3개년 간 지역적응시험을 거쳐 2012년에 직무육성 신품종선정위원회에서 ‘중모1025호’로 명명되었다. ‘중모1025호’의 출수기는 중부평야지 및 중서부해안지 보통기 보비재배에서 8월15일로 ‘일품’과 비슷한 중만생종이며 초형은 반직립으로 양호하고 ‘화성’ 대비 주당수수는 같고 수당립수는 많으며 등숙비율은 낮았다. 잎도열병 및 이삭도열병은 ‘일품’과 ‘화성’에 대비했을 때 강한편이고 흰잎마름병 K1에는 강하나 K2, K3, K3a에는 약하고 줄무늬잎마름병 등 기타 바이러스병과 멸구류에도 약하였다. 단원형인 쌀은 심복백이 약간 있으며 ‘화성’과 비교하여 단백질 함량(6.6%)은 비슷하고 아밀로스 함량(19.4%)은 낮은 경향으로 식미관능검정치가 매우 우수하였다. 또한 도정율은 ‘화성’보다 약간 낮으나 백미완전립율이 월등히 높았다. 수량성은 3개년 간 실시한 지역적응시험 보통기 보비재배(5개소)에서 492㎏/10a로 ‘화성’과 비슷한 수준이나 중부평야지 4개소에서는 4%정도 증수되었다.

‘청운’은 중부지역 적응 중생종 벼 품종의 재배안정성과 다양성을 확대하고 내병성 및 내재해성을 강화하여 이지역에서 재배되고 있는 외래품종을 대체할 목적으로 ‘수원462호’를 모본으로 하고 ‘밀양192호’를 부본으로 하여 2002년에 국립식량과학원에서 인공교배 한 후 계통육종법으로 육성하였다. 선발계통에 대해 2008∼2009년에 생산력검정시험을 실시하여 중생종으로 밥맛이 우수하고 복합내병성을 가진 SR27931-25-3-2-1계통을 선발하여 ‘수원537호’로 계통명을 부여하였다. 2010∼2012년 3개년 간 지역적응시험을 거쳐 중부평야지 및 중서부해안지에 적응하는 ‘청운’을 육성하였다. 출수기는 중부평야지 보통기 재배에서 8월13일로 중생종으로 반직립성의 양호한 초형이며 이삭추출도 양호하고 탈립은 잘 되지 않는다. 수발아에 강한 ‘청운’은 주당수수는 ‘화성’과 비슷하나 수당립수가 많다. 또한 쌀이 맑고 투명한 ‘청운’은 백미완전립율과 완전미 도정수율이 ‘화성’에 비해 우수하고 단백질 함량이 6.7%, 아밀로스 함량이 19.5%이며 밥맛 관능검정에서 ‘추청’보다 우수하였다. 벼멸구에는 약하나 잎도열병, 이삭도열병, 흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 모두 강한 복합내병성을 가지고 있다. 수량성은 3개년 간 실시한 지역적응시험 보통기 보비재배(5개소)에서 498㎏/10a로 ‘화성’(486㎏/10a)과 비슷하였다. ‘청운’은 중부지역에 많이 재배되고 있는 외래품종보다 도정특성, 쌀 품위 및 밥맛이 월등히 우수하였다.

최근 안전식품에 대한 소비자의 선호도 변화에 따른 고품질 친환경 품종개발이 요구되고 있다. 이에 병해충 피해를 최소화하여 쌀수량을 증대시키고 품질 및 밥맛을 높여 농가소득을 증대 시킬 수 있는 친환경 재배 적응 복합내병충성 고품질 벼 ‘친들’을 육성하였다. ‘친들’은 수량이 높고 도열병, 흰잎마름병, 줄무늬잎마름병 뿐만 아니라 벼멸구에도 강한 중만생 고품질 벼 품종이다. 출수기는 보통기 보비재배에서 8월 15일로 남평벼보다 1일 늦다. 간장은 83㎝로 남평벼보다 3㎝ 크며, 현미 천립중은 21.7g으로 남평벼보다 무겁다. 주당수수, 수당립수, 등숙비율은 남평벼보다 같거나 높다. 위조현상은 나타나지 않았으며 성숙기 하엽노화가 늦고 내수발아성이다. 입형은 현미장폭비가 1.71로 단원형이며 아밀로스와 단백질 함량은 남평벼와 같거나 낮다. ‘친들’은 평야지를 중심으로 다양한 환경에서 3년 동안 지역적응성 시험결과 쌀수량(561kg/10a)이 남평벼에 비하여 8%가 증수되고 안정성이 높으며 또한 친환경재배 농가보급시 농약사용 절감 등 시장성이 높은 품종이다.

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.

흑미는 대부분 쌀에 있는 안토시아닌 색소가 항산화 작용을 하여 우리 몸의 노화를 느리게 하고 동맥경화 예방에 효과가 있다고 알려지면서 혼반용으로 밥에 섞어 먹어왔다. 한편 수요가 늘어남에 따라 재배면적이 늘어나면서 농가소득 향상에 기여 하여왔는데 농가에서 재배하고 있는 흑미는 수량성이 낮고 병해에 약한 단점이 있다. ‘흑수정’은 기존 품종보다 수량이 많고 흰잎마름병과 줄무늬잎마름병에 강한 품종으로 국립식량과학원 벼맥류부에서 2001년 하계에 ‘흑향’벼에 HR14834-11-4-3-4호를 인공교배하여 계통육종법에 따라 우량계통을 선발 고정시켜 2012년에 내병 다수성 흑향미를 개발하였다. ‘흑수정’은 중만생으로 색깔이 검고 향기가 있으며 도열병과 줄무늬잎마름병에 저항성이다. 출수기는 8월14일로 ‘흑남벼’와 비슷하며 간장은 약간 큰 편으로 수당립수가 많고 등숙비율이 높다. 수량은 ‘흑남벼’보다 보통기보비 재배에서 8% 증수되며, 밥을 지을 때 퍼짐성이 좋다. 적응지역은 충남이남 평야지 및 서남부 해안지이다.

가래떡은 그동안 품종특성 구별 없이 보통쌀로 제조되어 왔다. 더구나 원가절감을 위하여 값싼 원료미를 이용하여 제조하기 때문에 품질 면에서 특성이 일정하지 못하고 제조업체마다 맛에서 큰 차이를 나타낸다. 가래떡은 떡국이나 떡볶이를 만드는데 직접 사용되기 때문에 설날뿐 아니라 평소에도 우리국민이 즐겨먹는 음식이다. 최근에는 한식 세계화와 더불어 품질관리가 더욱더 중요하게 되었다. 하지만 지금까지는 가래떡 제조에 적합한 품종도 없을뿐더러 맛에 대한 체계적인 연구도 거의 없는 실정이다. 이에 가래떡 제조에 가공적성이 좋은 ‘희망찬’을 개발하게 되었다. ‘희망찬’은 기존 품종보다 수량이 많고 흰잎마름병과 줄무늬잎마름병에 강한 품종으로 국립식량과학원 벼맥류부에서 2000년 하계에 밀양165호에 ‘신동진’을 인공교배하여 계통육종법에 따라 우량계통을 선발 고정시켜 2011년에 내병 다수성인 벼품종을 개발하였는데 특히 가래떡 제조에 좋은 적성을 가지고 있다. ‘희망찬’은 중만생으로 수량이 많고 도열병과 줄무늬잎마름병에 저항성이며 출수기는 8월17일로 ‘한마음’보다 3일정도 늦고 간장은 큰 편으로 수당립수가 많고 등숙비율이 높다. 수량은 ‘한마음’보다 보통기다비 재배에서 4% 증수되며 적응지역은 충남이남 평야 1모작지이다.

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.

벼 재해저항성이 강화된 품종육성을 위해서 특정 외래 저항성 유전자원의 활용은 동반하는 불량 인자로 인하여 저항성 유전형의 선발과 고정에 어려움이 있다. 벼 품종육성에 일정한 수준의 농업형질과 목표로 하는 재해저항성을 보유한 중간모본의 활용이 이루어진다면 보다 효율적인 재해저항성 품종육성이 이루어질 수 있다. 조생종 내랭성 강화를 위해 내랭성 우량계통인 진부31호와 내랭성 유전자원 교동 23호를 인공교배하여 계통 육종법으로 저온 발아성 및 생식생장기 내랭성이 우수한 벼 중간모본 ‘중모1022호’를 개발하였다. ‘중모1022호’의 출수기는 중북부 중산간지 및 고랭지의 보통기 보비재배에서 7월 23일로 진부벼보다 4일 빠르다. 간장은 67cm로 진부벼와 약간 작고, 주당수수는 14개로 적으나 수당립수가 많은 수중형이다. 등숙율을 90%로 진부벼와 비슷하고 현미 천립중은 21.5g으로 진부벼보다 가벼운 중립종이다. 단백질 함량은 5.9%로 낮고 아밀로스 함량은 21%, 밥맛의 관능검정에서 식미는 –0.1로 낮은편이다. 보통기 재배 수량성은 중부북 고랭지에서 3개년 평균 561kg/10a로 진부벼 대비 2% 증수하였다. 13℃, 15일간 처리한 저온발아율은이 96%로 진부벼 대비 17% 증가하고, 감수분열기의 내랭성은 진부벼와 비슷하고 출수기에 17℃, 10일의 냉온처리에 의한 임실율은 64%로 진부벼 보다 내랭성이 우수하였다.

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. 

GM 벼의 환경위해성 평가를 위해 레스베라트롤 생합성 벼인 익산515호, 익산526호와 동진벼를 수원, 익산, 밀양 등 3개 지역의 GMO 격리포장에서 재배하여 지역별 농업적 특성과 레스베라트롤 함량을 조사하였다. 익산과 밀양에서 재배된 3계통 모두 생육특성 및 수량 등 농업적 특성이 비슷한 결과를 나타내었으나, 수원지역에서 재배된 시험계통 모두 익산 대비 출수가 지연되고, 키는 12㎝ 이상 작고, 수수, 수당립수, 등숙률이 낮아져 익산지역과 비교하여 쌀 수량이 약 12% 정도 감수되었다. 하지만, 대조구인 동진벼 대비 익산515호, 익산526호의 수량지수는 익산, 수원, 밀양 등 3개 지역 모두 동일한 경향을 나타내었다. 3개 지역에서 재배된 동진, 익산515호, 익산526호 등 3계통의 정조 시료를 백미로 조제한 후, UPLC를 이용하여 레스베라트롤 함량을 분석한 결과, 익산지역 대비 익산515호, 익산526호 계통의 레스베라트롤 함량은 수원, 밀양에서 생산된 2계통 모두 각각 약 30%, 25% 이상 함량이 증가하였다. 이는 레스베라트롤 합성 유전자가 온도, 일조량 등 재배환경에 따라 유전자 발현량이 조절되어 최종산물인 레스베라트롤 생합성에 영향을 주는 것으로 확인되었다.

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.

‘중생골드’는 영덕34호를 모본으로 하고 ‘Yumetsukushi’와 ‘새상주’ 사이의 F1을 부본으로 하여 2004년 하계에 삼원교배를 수행한 후 계통육종법으로 육성하였다. 선발계통에 대하여 2008∼2009년에 생산력검정시험을 실시하여 중생종으로 쌀 외관과 밥맛이 양호한 SR29778-B-B-75-1 계통을 선발하여 수원528호로 계통명을 부여하였다. 2009∼2011년 3개년 간 지역적응시험을 거쳐 중부 및 중북부평야지와 중부평야지 조기재배에 적응하는 ‘중생골드’를 육성하였다. 출수기는 중부평야지 보통기 재배에서 8월 8일로 반직립성의 양호한 초형이며 이삭 추출도 양호하고 탈립은 잘 되지 않는다. 주당수수는 화성벼와 비슷하나 수당립수가 많고 완전미 도정수율이 양호하며 아밀로스 함량 17.2%, 단백질 함량 6.2%로 밥맛이 우수하다. 잎도열병과 이삭도열병 저항성이 화성벼보다 강한 중도저항성이며 도열병 내구저항성 검정에서 화성벼보다 월등히 우수한 성적을 나타내었다. 줄무늬잎마름병에도 강하나 기타 바이러스병 및 흰잎마름병에는 약하다. 수량성은 3개년 간 실시한 지역적응시험 보통기 보비재배(6개소)에서 505kg/10a로 화성벼와 비슷하였고, 조기재배에서는 551kg/10a로 조평벼 대비 10% 증수된 수량을 보였다.

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.