한국의 남부지방에 자생하는 나도풍란과 유향성 호접란 계통(VIO-6)을 대상으로 하여 꽃향기 성분과 향기패턴을 비교분석 하고자 하였다. GC/MS 기기를 이용한 꽃향기의 chromatogram peak 양상을 비교한 결과, 나도풍란에서 약 15개의 다양하고 높은 peak가 나타났고 호접란에서는 약 17개의 peak가 나타났으나 피크의 강도와 검출 감도가 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 나도풍란의 꽃향기성분을 분석한 결과(+ -)-linalool, benzoic acid methylester(niobe oil), 2,6-octadienal, 3,7-dimethyl(neral), 3,7-dimethyl- 3,7-dimethyl-,(Z)-(Z)-geraniol, cinnamic acid methyl ester, hexadecanoic acid methyl ester(palmictic acid methylester), benzoic acid phenylmethyl ester성분들이 향기 발현에 주로 관련되는 것으로 사료되었다. 유향종 호접란의 꽃 향기 성분분석에서는 +linalool, (-)-isoledene, delta carcinen, alfa-farnesene, geranyllinalool isomer, 1,6-cyclodecadiene, bicyclo[2.2.1] heptane등이 주요 향기성분인 것으로 판단되었다. 나도풍란과 호접란에서 발현되는 공통적인 향기성분으로는 linalool, geraniol 등의 terpenoid이었으며 호접란과는 달리 나도풍란만 강하게 나타난 성분은 benzoicacid methyl ester(niobe oil) 였다. 이 성분이 나도풍란의 향기의 특징을 구분짓는 주요성분으로 사료되었다. GC/SAW 전자코 분석을 통해 유향성 호접란과 나도풍란에서 chromatogram의 peak와 VaporPrint™ 이미지 분석에 의한 각각 특징적인 전자코 향기패턴을 얻어내었다. 호접란과 나도풍란의 전자코 향기 패턴을 비교해 본 결과 서로 상이성이 확연하게 드러났다. 이 전자코 향기패턴 분석 자료는 앞으로 나도풍란과 호접란의 속간잡종에서의 향기성분 유전 양상 연구와 꽃 향기에 관여한 유전자 분리와 도입 연구에 중요한 기초자료로 활용하고자 한다.

경남농업기술원 화훼육종연구소에서 1997년부터 교 배조합 육성을 위하여 국내의 재배농가와 종묘업체로 부터 유전자원을 수집하였다. 핑크 미니 다화성계 육종 을 위해 교배모본으로 ‘Banya Nabi’를 부본으로 ‘Pink Gem Stripe’를 이용하여 2001년에서부터 2009 년에 걸쳐 교배 및 계통선발육종을 하였다. 선발된 우 수계통을 대상으로 2007년부터 2009년까지 3회의 특 성 검정을 거쳐서 호접란 신품종 ‘리틀핑크스타’를 개 발하였다. ‘리틀핑크스타’는 연한핑크 계의 꽃을 가진 소륜계 품종으로 화형도 우수하며 화경의 분지성이 높 아 화수가 많고 전체 볼륨감이 좋다. ‘리틀핑크스타’는 생육속도도 빠르고 재배하기가 용이하였으며 평균 꽃 수명 또한 55일 이상으로 길다. 연한핑크계 소륜 품종 으로는 시장성이 높고 소비자기호도가 높을 것으로 판 단되어 2010년 국립종자원에 품종출원하여 2011년 12 월에 품종등록을 완료하였다.

경남농업기술원 화훼육종연구소에서 1997년부터 교배 조합 육성을 위하여 국내의 재배농가와 종묘업체로부터 유전자원을 수집한 후, 2000년부터 2006년에 걸쳐 교배 및 계통선발육종을 하였다. 2006년부터 2008년까지 3회 의 특성검정을 거쳐서 호접란 신품종 ‘옐로우 크림’을 개발하였다. ‘옐로우 크림’은 황색스트라이프 대륜계 꽃 을 가진 품종으로 설판은 적색을 띤다. 꽃 크기가 10.3 cm 이상이 될 정도로 꽃이 큰 편이며 대비품종에 비해 화형은 둥글고 립이 붉으며 꽃잎의 모양이 반원형 으로 아름다운 모양을 가지고 있다. 또한 꽃배열도 우수 하며 꽃수도 많은 편이다. 엽색은 연한 녹색이며 생육속 도도 빠르고 재배하기가 용이하다. 평균 꽃 수명 또한 55일 이상으로 길다. 소수의 품종만이 시장에 나와 있는 황색 스트라이프 계통의 신품종으로서 국내외 시장에서 기호도가 높을 것으로 판단된다.

호접란의 형질전환시스템을 확립하기 위한 제 연구를 수행하였다. 항생제 kanamycin, hygromycin 및 spectinomycin 농도(0, 25, 50, 100, 200, and 400mg·L−1)가 품종별 PLB 생존율에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서 hygromycin은 25 mg·L−1에서 모든 품종이 괴사하였으므로 형질전환 개체의 선발 항생제로는 hygromycin이 유리할 것으로 보였다. P. ‘Maki Watanabe’ 와 P. ‘Brother Lawrence’ 두 품종에서 형질전환체 선발을 위한 DL-Phosphinothricin (PPT)의 적정 농도는 0.5mg·L−1이었다. 형질전환시 가장 높은 효율을 얻기 위한 공동배양 일수를 결정하기 위한 실험은 Dtps. ‘City Girl’과 A. tumefaciens LBA4404를 이용하여 2단 계로 이루어졌다. 균주와 VW 배지의 1 : 10 현탁액에 균주와 PLB를 감염시킨 결과 1시간 처리구에서 PLB 생존이 가장 많았다. 그런 다음 공동배양한 결과 5일 배양에서 PLB 생존수가 가장 많았지만, 4일 이상의 공동배양할 경우 PLB 조직이 연화가 되고 약해져서 죽게 되었다. 따라서 오히려 3일 공동배양 기간이 적 당한 것으로 판단되었다. 박테리아 균주의 종류가 호접란 PLB의 형질전환에 미치는 효율을 비교하기 위해 A. tumefaciens LBA4404(pTOK233)와 EHA105(pGA643)를 이용하였다. LBA4404 보다 EHA105로 감염시킨 PLB의 생존율이 더 높았다. A. tumefaciens LBA4404(pTOK233) 와 AGL1(pCAMBIA3301)을 이용한 형질전환 실험에서 치상된 PLB가 초기에 백변하는 정도가 LBA4404를 이용한 경우 눈에 띄게 빠르게 나타났고 새로운 PLB 가 유도되는 정도도 매우 낮았다(1% 미만). 반면에 AGL1을 이용한 경우 40% 정도의 새로운 PLB 및 유 식물체 형성율을 나타내었다. 형질전환 실험에서 최종 적으로 hygromycin 저항성 식물체 11개체와 PPT 저 항성 식물체 32개체를 얻어냈으나 진정한 형질전환체 인지는 차후에 더 검정이 되어야 할 것으로 보인다.

경남농업기술원 화훼육종연구소에서 2000년부터 교 배조합 육성을 위하여 국내의 재배농가와 종묘업체로 부터 유전자원을 수집한 후, 2000년부터 2007년에 걸 쳐 교배 및 계통선발육종을 하였다. 2004년부터 2006 년까지 3회의 특성검정을 거쳐서 호접란 신품종 ‘리틀 듀’를 개발하였다. ‘리틀 듀’는 백색 미니 다화성계 품 종으로 꽃잎, 꽃받침, 설판이 모두 백색이며 꽃 크기는 3~4cm 정도이다. 특히 화경이 3~4개 정도가 발생하여 많은 꽃이 피고 꽃배열도 우수하여 관상가치가 높아 시장성이 우수하다고 판단되었다. 또한 조직배양을 통 해 영양번식도 용이한 것으로 나타났고 재배가 용이하 고 생육속도도 매우 빠른 것으로 나타났다. 꽃수명도 긴 편이며 병충해 발생도 적고 저온처리를 통한 개화 조절도 용이하여 상업용 재배에 적합한 품종으로 판단 되었다.

호접란 촉성재배를 위한 하계 고온기 폐광 자연냉풍 처리가 개화에 미치는 영향을 밝히고자 본 실험을 실 시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 보령지방 폐광의 자연냉풍온도는 12~14oC이였으며 이 온도를 주온 22oC, 야온 20oC로 조절하여 6월부터 8월까지 처리하 였다. 이 온도는 호접란 화성유도 기본 온도범위이었으 며, 이 때 외부 평균기온은 28.4~32.8oC로 나타났다. 화경 발생은 20일저온경과에서 3% 발생되었으며, 45일 경과에서 65% 이상 발생되었고, 90일 경과에서 100% 발생하였다. 화경장은 30일 경과에서 48.7cm로 짧았으며, 60일 경과에서 62.4cm로 길어져 처리기간이 길수록 화경장이 신장되었다. 화수장, 소화수도 같은 경향이었고, 화경 마디수는 6~7개로 저온 경과일수와 는 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 개화는 45일 경 과에서 9월 15일에 가장 빨리 개화되었고 저온 경과 일수가 길수록 늦어지는 경향을 나타내었다. 고온기 폐 광 자연냉풍처리는 무처리에 비하여 화경 발생시기는 3개월, 개화기는 4개월 정도 촉진되었다.

배양액 농도가 호접란 미니다화성계 품종 P. amabilis와 P. Taisuco Red Jewel의 유묘와 중간묘의 생장에 미치는 영향을 알아보기 위해 ebb and low system을 이용하여 4개월 재배한 결과는 다음과 같다. 유묘의 경우 엽장과 엽폭이 P. amabilis는 배양액의 EC가 0.5~1.0dS·m-1일 때 가장 길었으나 P. Taisuco Red Jewel 배양액의 EC가 1.5dS·m-1일 때 가장 길었다. 반면에 근장과 근중은 두 품종 모두 배양액의 EC가 0.5dS·m-1로 낮을 때 가장 무거웠고 이러한 경향은 중간묘에서도 동일하게 나타났다. 잎의 생체중과 건물중은 P. amabilis의 경우 배양액의 EC가 1.5dS·m-1로 높을 때 가장 무거웠으며, 배양액의 EC가 낮아질수록 잎의 생체중과 건물중은 낮아졌다. 반대로 뿌리의 생체중은 배양액 EC가 0.5dS·m-1로 낮을 때 가장 무거웠고, 배양액의 EC가 높아질수록 가벼워졌으며, P. Taisuco Red Jewel에서도 같은 경향이었다. 중간묘의 경우 뿌리의 생체중과 건물중이 P. amabilis는 배양액 EC가 0.5dS·m-1로 낮을 때 가장 높았고, 배양액의 EC가 높아질수록 뿌리의 생체중은 낮아졌다. T/R율과 잎의 엽록소함량은 유묘와 마찬가지로 두 품종 모두 배양액의 EC가 1.5dS·m-1로 높을 때 가장 높았으며, 배양액의 농도가 낮아질수록 낮아졌다.

조직배양묘인 Dtps. pulcherrima (sib.) × Dtps. ‘Kyotoprinty’ 를 이용하여 호접란 체세포 변이체의 형태적 유전 적 변이를 조사하였다. 잎과 꽃에서의 색깔과 형태 변이 도 다양하게 관찰되었다. 조직배양시에 발생하는 잎의 변이와 꽃의 변이중에서 대표적인 개체들 13개를 골라 정상적인 개체와 함께 total genomic DNA를 분리하고 RAPD 분석하여 변이체와 정상적인 개체간 DNA 밴드 차이가 나는지 살펴보았다. 그 결과 Operon primer OPO-06과 OPO-07를 이용한 PCR 분석에서 다형성이 관찰되었다. 잎의 변이를 일으킨 개체와 꽃의 변이를 야 기한 개체에서 각각 특이한 DNA Marker를 선발할 수 있었다.

경남농업기술원 화훼육종연구소에서 1997년부터 교 배조합 육성을 위하여 국내의 재배농가와 종묘업체로 부터 유전자원을 수집한 후, 1999년부터 2006년에 걸 쳐 교배 및 계통선발육종을 하였다. ’2003년부터 2005년까지 3회의 특성검정을 거쳐서 호접란 신품종 督탤짹莽을 개발하였다. 督탤짹莽은 백색계 꽃으로 설 판은 적색을 띤 대륜계 품종이다. 꽃 크기가 11cm 이 상이 될 정도로 꽃이 크며 화형은 둥글고 꽃잎이 겹 쳐 아름다운 모양을 가진다. 또한 꽃배열도 우수하며 꽃수도 많은 편이다. 엽색은 연한 녹색이며 생육속도도 빠르고 재배하기가 용이하다. 평균 꽃 수명 또한 55일 이상으로 길어 시장성이 높다고 판단된다.

호접란 조직배양시 발생하는 체세포변이의 발생을 줄 이기 위한 적절한 다신초 유기배양 조건과 계대배양 조 건에 관한 연구를 실시하였다. 다신초 유기 및 증식의 적 정 배지로서는 1/2 MS 배지가 VW 배지와 Hyponex 배 지보다 더 효율적이었다. 다신초 유기에 적절한 생장조 절제 농도는 BA 5mg · L-1와 TDZ 1mg · L-1가 적절하였 다. 계대 배양의 횟수가 증가할수록 기형 신초수의 발생 이 증가하였다. 그러나 2개월마다 3회 계대배양할 때까 지는 기형 신초가 거의 발생하지 않았다. 특히 핑크계 호 접란 품종에서 6회 이상 계대할 경우 기형 신초 발생율 이 30%에 육박하였고 배지내 페놀 물질의 집적이 더 많 이 관찰되었다. 식물체를 배지에 치상한 후 2개월이 지 나 처음으로 계대 배양하였을 때 모든 품종에서 기형 신 초 발생이 거의 없었지만, 이후 계대배양 기간이 증가함 에 따라 기형 신초 발생율과 고사율이 증가하였다. 그러 므로 적어도 2개월에 한 번씩 계대 배양하는 것이 바람 직한 것으로 판단되었다.

배지 종류가 호접란 미니다화성계 품종 Phalaenopsis amabilis와 P. ‘Taisuco Red Jewel’의 생장에 미치는 영향을 알아보기 위해 ebb and flow system을 이용 하여 4개월간 재배한 결과는 다음과 같다. 배양묘의 경우 두 품종 모두 대체로 잎의 생장은 수태에서 가장 좋았고, 뿌리 생장은 바크에서 좋았다. 식물체 생체 중과 건물중은 P. amabilis의 경우 수태와 피트모스+ 펄라이트 혼합배지에서 가장 좋았고 P. ‘Taisuco Red Jewel’의 경우 바크에서 가장 컸다. 중간묘의 경우 엽 장과 엽폭 등 잎의 생장은 두 품종 모두 대체로 수태 와 피트모스+펄라이트 혼합배지에서 가장 좋았고, 근중 등 뿌리의 생장은 바크와 피트모스+펄라이트 혼합배지 에서 가장 좋았다. 식물체 생체중은 P. amabilis의 경 우 수태와 피트모스+펄라이트 혼합배지에서 각각 58.7g과 59.9g으로 가장 컸으나 건물중은 피트모스+펄 라이트 혼합 배지에서 18.2g으로 가장 컸다. P. 'Taisuco Red Jewel'의 경우 식물체 생체중과 건물중 은 피트모스+펄라이트 혼합배지와 토실이상토에서 가 장 컸다. 엽록소함량은 피트모스+펄라이트 혼합배지와 수태에서 각각 0.43과 0.40μg·mg-1fw로 가장 높았다.

A new Phalaenopsis cultivar SM 6310 was bred by Kyungpook National University, Korea. The new cultivar SM 6310, showing the phenotype of yellow colored mini type characteristics, was introduced by artificial crossing of Phalaenopsis ‘Brother Gold Miss’ and Phalaenopsis philippinensis. An elite individual number ‘03-06-31’ later named as ‘SM 6310’ was selected among 250 individual progenies for more than 2 years(2004-2005) intensive selection process covering excellent vegetative and flowering characteristics. In year 2006-2007, the 1st and 2nd characteristic analysis were performed through stability and uniformity test. The ‘SM 6310’ shows that flower color is bright clean yellow (RHS#:12B) and flower shape is small type with size of 5.8 and 6.1cm in flower length and width, respectively. ‘SM 6310’ is regarded as raceme flower type suitable small flower pot market. The leaf of ‘SM 6310’ is rowing horizontally and about 15.6cm in length and 7.1cm in width. This cultivar also possesses no genetic variation, fast invitro propagation and easy growing due to vigorous growth habit. This ‘SM 6310’ is registered (Reg.#:3825) to Korea Seed & Variety Service (KSVS) in 21 December, 2011 and PBR (plant breeder's right) is currently controlled by Sangmiwon Orchid Company, Korea.

A new Phalaenopsis cultivar Hwasu 3551 was bred by Kyungpook National University, Korea, which produces young plants through tissue culture techniques. The new cultivar Hwasu 3551, showing the phenotype of pink colored large stripe type characteristics, was derived from crossing between Phalaenopsis Minho Princess and Minho Stripes. An elite individual number '03-35-51' later coined as 'Hwasu 3551' was selected among about 300 individual progenies for more than 2 years intensive selection process covering vegetative and flowering distinctiveness. In year 2006-2007, the 1st and 2nd characteristic analysis were carried out through performance and uniformity test. The Hwasu 3551 shows that flower color is bright clean pink (RHS#RP69D) and flower shape is formal type with size of 7.4 and 8.8cm in flower length and width, respectively. Hwasu 3551 is regarded as raceme flower type suitable large flower pot market. The leaf of Hwasu 3551 is rowing horizontally and about 22.3cm in length and 9.4cm in width, respectively. This cultivar also possesses no genetic variation, fast invitro propagation and easy growing due to vigorous growth habit. This Hwasu 3551 is registered (Reg.#:2917) to Korea Seed & Variety Service (KSVS) in 1st December, 2009 and PBR (plant breeder's right) is currently controlled by Sangmiwon Orchid Company, Korea.

‘Hwasu 3551’(HS) 과 ‘White-Red Lip’(WR)을 대상으로 저 온이 호접란의 생육단계별 광합성에 미치는 영향을 알아보았다. 실 험에 사용하기 위해 조직배양을 통해 번식된 유묘들을 4주간 외부 환경에 순화시킨 후(1개월 묘), 28/26oC(HT)의 식물생육상에서 재배하였다. HT에서 0(1개월 묘), 2(3개월 묘), 4 개월(5개월 묘) 간 재배된 식물들을 21/19oC(LT)의 식물생육상으로 옮겨 3개월 간 저온처리 하였고, 각 식물생육상의 일장은 12시간(06시.18시), 광도는 110±10μmol·m-2·s-1 PPF를 유지하였다. 저온의 영향을 알 아보기 위해서 각 온도 및 생육단계별로 영양생장과 24시간 동안의 CO2흡수율을 측정하였다. 전반적으로 호접란의 광합성은 CO2흡 수 양상에 따라 페이즈 I부터 IV까지 나뉘어지는 전형적인 CAM 광합성을 보였으며, 3개월간 저온에서 재배 후 하루 동안 흡수한 총 CO2의 양과 영양생장의 증가정도는 HT 조건을 유지한 처리군에 비해 감소하였다. 특히 3개월 묘를 LT에서 3개월간 재배하였을 떄, HS, WR 두 품종의 페이즈 III 동안 CO2흡수율은 각각 -1.36, -0.60μmol·m-2·s-1까지 감소하여 CO2누출 (CO2 leakage)양상을 보였다. 이로 인해 낮 동안의 총 CO2흡수량이 감소하였고, 영양 생 장량 역시 감소하였다. 1개월 묘를 LT조건에서 재배하였을 때 신 엽의 발생은 통계적으로 유의성 있게 감소하였지만, 5개월 묘의 경 우에는 감소하지 않았고, 단지 엽장의 증가정도만 감소하였다. 이 러한 결과는 5개월 묘에서 저온의 영향이 작았고, 영양생장이 계속 유지되었다는 것을 나타낸다. 호접란의 재배에 있어서 이러한 접근 방식은 재배 스케줄을 조절하거나 기존의 방법을 개선하여 재배비 용을 절감하는 대에 도움이 될 수 있을 것이다.

호접란에서 향기 발현에 관여하는 유전자를 분석하고 정보를 얻기 위해 향기가 있는 호접란 계통 “VIO-6” 과 향기 가 없지만 짙은 흑색에 가까운 화색을 가진 “Black Jack” 호접란 품종을 선택하여 각각 꽃의 mRNA를 분리하고 cDNA를 만든 뒤, cDNA fragment를 염기해독 하는 NGS 분석을 시도하였다. 그 중 향기성분 생합성 경로에 관여하 는 enzyme을 coding하는 유전자와 유사성이 있는 contig 및 unigene을 따로 분류하였으며 특히 난류 향기성분 발현 에 주요 성분으로 사료되는 geraniol과 linalool 합성에 관여하며 enzyme을 coding하는 유전자들의 염기서열 정보를 얻었다. 이를 이용하여 여러 식물 종에서 유사한 유전자를 찾은 결과, Linanool synthase(LIS), Farnesol kinase로 추정 되는 유전자 단편을 얻으며, 이를 호접란의 각 조직별, 시기별로 발현정도를 비교해 본 결과, LIS는 꽃이 만개한 시 기에 모든 꽃기관에서에서 고르게 발현됨을 알았고 Farnesol kinase는 꽃봉우리시기부터 만개시기까지 고르게 발 현된다는 점을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 우리는 전체 유전자의 염기서열을 분석코자 PCR 또는 RACE방법 을 이용해 full length cDNA를 분리하였고 이들 향기유전자를 향기없는 호접란에 형질전환하기 위한 형질전환 벡 터를 작성하였다. 이렇게 확보된 벡터는 호접란 내 유전자의 삽입 유무를 확인하기 위해서 phosphinothricin(PPT) 저항성 유전자(BAR)와 향기유전자를 가진 발현벡터로 구축되었으며, 이 발현벡터를 호접란의 PLB조직을 이용 하여에 아그로박테리움 형질전환을 시도하였다. 아그로박테리움의 접종후 2.5mg/L PPT가 함유된 배지에서 조직 을 치상하여 형질전환체 유도를 진행하였고 그 중 PPT 저항성을 보이는 유식물체를 20개체 정도 얻을 수 있었다. 이들의 잎에서 genomic DNA를 분리 한 뒤 PCR을 통해 BAR 유전자의 발현 여부를 확인하였다.