'만수' 품종은 농촌진흥청 원예연구소에서 1995년에 육성한 대과 고품질 저장력 강한 만생종 배 신품종이다. 이 품종은 1978년에 '단배'에 '만삼길'을 교배하여 얻은 교배실생 가운데 '78-26-46'이 대과 고감미 육질유연한 계통으로 유망하여 1989년에 1차 선발되었다. 1992년부터 '원교 나-15호'로 4년간 9개 지역에서 지역적응시험을 거쳐 최종 선발 명명되었다. '만수'는 수세가 강하고 직립형이며, 꽃눈 유지가 쉬워 '단배'나 '만삼길'보다 수량성이 높다. 개화 시기는 '신고'보다 1일 늦고 '신고', '장십랑' 및 기타 주요 재배품종과 교배친화성이다. '만수'의 숙기는 수원에서 10월 하순이다. 과실모양은 편원형이고 과피색은 담황갈색이며 과중은 600-700g, 당도 $12-13^{\circ}Bx$이다. 육질은 부드럽고 과즙이 풍부하며 석세포가 적다. 이 품종은 검은무늬병에 저항성이다.
신품종 '피크닉'은 국립원예특작과학원에서 1994년 '후지'에 '산사'를 인공교배하여 얻은 실생 중 유망한 계통을 2003년 예비선발하여 2004년부터 2008년까지 5년간 '원교 가-34호'로 군위 등 5개 지역에서 지역적응시험을 거쳐 2008년에 최종 선발한 품종이다. 과실의 적숙기는 9월 하순이고 과형은 원추형, 과피는 붉은색, 바탕색은 녹황색, 과육은 황백색이다. 과중은 평균 233g이며, 가용성고형물 함량은 $13.8^{\circ}Brix$, 산 함량은 0.43%로 당산미가 조화로워 식미가 우수하다. 탄저병에 약하고 갈색무늬병이 발생하기 쉽다. '피크닉'은 우리나라 주요 품종인 '후지', '홍로', '쓰가루' 품종과 교배친화성이 있다. 수세가 약하고, 수자는 반개장성이다.
전 세계적으로 국화에 큰 피해를 야기하는 국화왜화바이로이는 단일나선형의 감염성 RNA 병원체로, 1997년 국내에서 처음 발견된 이후 전국적으로 빠르게 전파되고 있다. 그러나 이러한 심각성 에도 불구하고, 국화왜화바이로이드는 재배적, 화학적 방제가 불가능하기 때문에 예방 이외에는 방제할 수 있는 방법이 거의 없는 실정이다. 따라서 국화 재배에 있어 국화왜화바이로이드병을 방제하기 위해서는 저항성 품종의 육성이 절실하다. 이에 본 연구에서는 국화왜화바이로이드 저항성 품종 육성을 위한 기반 구축을 위해 유전자원을 선발하고자 하였다. 스프레이 167 품종과 스탠다드 25품종 등 총 192 품종을 공시하여 접목즙액접종법을 통해 병 저항성 검정을 실시한 결과, 대부분의 품종에서 초장이 감소하는 전형적인 왜화 증상을 나타냈으며, 화경이 감소하고 화색이 퇴화되는 증상을 보였다. 그러나 일부 품종에서는 이와 같은 병징이 나타나지 않거나 지연되는 경향을 보였다. 192 품종 가운데 5% 이하의 초장 감소율을 보인 'Chiwerel'과 'Jeongheungdaesin'은 저항성, 20% 미만의 초장감소율을 보인 'Inga' 등 6 품종은 중도저항성, 그리고 그 외 184품종은 감수성으로 평가되었다. 저항성 발현이 안정적으로 나타나는 'Chiwerel' 등의 품종들은 국화왜화바이로이드병 저항성 품종을 육종하는 교배모본으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
'슈퍼골드' 품종은 농촌진흥청 국립원예특작과학원 배시험장에서 1994년에 '추황배'의 품질을 개선하기 위하여 '추황배'에 '만풍배'를 교배하였다. 2002년에 1차 선발하고 2008년에 최종선발하였다. 화분친인 '만풍배'와 같이 수세는 강하고, 수자는 반개장성이다. 꽃이 풍부하고, 꽃가루도 많아 수분수로 이용할 수 있다. '슈퍼골드'는 검은무늬병(Alternaria kikuchiana)에 포장 저항성을 나타내었다. 수확기는 9월 11일 전후로 황금배보다 5일 빨리 수확할 수 있다. 과형은 편원형이며 과피색은 수확기에 녹백색이다. 평균과중 570g이고, 당도는 $13.6^{\circ}Brix$이다. 육질은 부드럽고 과즙이 풍부하여 식미가 우수하다. 저온 보구력은 6개월 정도이다. 자가불화합 유전자형을 확인하기 위해 유전자형이 알려진 품종의 꽃가루로 교배를 한 결과 28.8%로 낮은 착과율을 보인 이십세기 조합을 제외한 모든 조합에서 64.5%에서 91.0%로 비교적 높은 착과를 보였다. '조옥', '장십랑', '이십세기'와의 교배에서 화분관 선단이 이상비대하는 현상을 보였지만 교배에 이용한 모든 화분친 품종과 교배화합성을 보였다. PCR-RFLP 결과 '슈퍼골드'의 자가불화합 유전자형은 $S_3S_4$로 확인되었다.
본 연구는 FT-IR 스펙트럼 데이터를 기반으로 다변량통계분석을 이용하여 생육 온도변화에 따른 파파야(Carica papaya L.)의 대사체 수준 식별을 통해 기후 변화에 대응하여 작물의 육종 연구의 기초자료로 활용하고자 한다. 1. FT-IR 스펙트럼 데이터로부터 PCA(principal component analysis), PLS-DA(partial least square discriminant analysis) 그리고 HCA(hierarchical clustering analysis) 분석을 실시하였다. 2. 파파야 품종은 1700-1500, 1500-1300, 1100-950 cm-1부위에서 대사체의 양적, 질적 패턴 변화가 FT-IR 스펙트럼상에서 나타났다. FT-IR 스펙트럼의 1700-1500 cm-1부위는 주로 Amide I 과 II을 포함하는 아미노산 및 단백질계열의 화합물들의 질적, 양적 정보를 나타내고, 1500-1300 cm-1부위는 phosphodiester group을 포함한 핵산 및 인지질의 정보가 반영이 되고, 1100-950 cm-1부위는 단당류나 복합 다당류를 포함하는 carbohydrates 계열의 화합물들이 질적, 양적 정보가 반영되는 부위이다. 3. PCA score plot 상측으로부터 +0℃(A)에서 +4℃(C)로 변화하는 것을 볼 수 있다. (A) 그룹은 주로 현재 기온에서 재배되는 파파야가 분포되면서 그룹을 형성하고 있고, (B) 그룹은 평년 기온에서 +2℃ 증가한 것을 가정하여 재배된 파파야가 그룹을 형성하였다. 또한, (C) 그룹은 (B) 그룹에서 +2℃, 평년 기온에서 +4℃ 증가한 것을 가정하여 재배된 파파야가 그룹을 형성하였다. 4. PLS-DA 분석의 경우 PCA 분석보다 생육온도에 따른 그룹 간 식별이 뚜렷하게 나타났다. 5. 본 연구에서 확립된 파파야 생육온도에 따른 대사체 수준 식별 기술은 파파야의 품종, 계통의 신속한 선발 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대되며 육종을 통한 신품종개발 가속화에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.
포도(Vitis labrusca L.)와 같은 영양번식 작물에서 성공적인 유전자 도입을 위해서는 효율적인 재분화 방법과 형질전환 체계 구축이 중요하다. 본 연구는 식물생장조절물질에 따른 두 가지 종류의 배지를 사용해서 포도의 신초 재분화 체계를 구축하였다. IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L, IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L의 조합에 Linsmaier and Skoog(LS) vitamin을 따로 첨가한 Murashige and Skoog (MS) 배지에서 '캠벨얼리', '탐나라', '흑구슬', '흑보석'의 재분화율을 조사하였더니 IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L를 첨가한 배지에서 '캠벨얼리'의 재분화율이 5%로 나왔다. '캠벨얼리'와 공동배양한 Agrobacterium strain은 CaMV 35S promoter와 GUS reporter 유전자, kanamycin에 저항성을 갖는 유전자가 있는 PBI121 vector가 도입된 LBA 4404와 안토시아닌 생합성을 조절하는 유전자로 알려진 mPAP1D유전자를 가지고 있는 pB7WG2D vector 가 도입된 GV3101이다. 포도와 같은 과수에서 형질전환체를 선발하는 방법으로 항생제 및 제초제 저항성을 대신할 수 있는 방법은 분자육종에 있어 매우 중요하다. mPAP1D유전자가 도입된 '캠벨얼리'의 재분화된 신초는 붉은색으로 쉽게 식별이 될 수 있는데 이는 안토시아닌의 축적 때문이다. 이러한 연구 결과는 앞으로 '캠벨얼리'의 형질전환 효율 향상에 있어 유용하게 이용될 수 있을 것이다.
껍질째 먹는 배 '조이스킨'은 1994년 국립원예특작과학원 배연구소에서 '황금배'와 '조생적'을 교배하였다. 317개 교배실생 중 식미가 우수하고 껍질을 벗기지 않고 먹을 수 있는 '17-04-53'을 2006년 최초로 선발하고 2006년부터 2011년까지 9개 지역, 10개 장소에서 지역적응 시험을 거친 후, 최종 선발하여 '조이스킨'으로 명명하였다. '조이스킨'은 '황금배'와 마찬가지로 수세가 강하고, 반개장형이다. '조이스킨'의 평균 만개기는 4월 21일로 '황금배'와 유사하며 숙기는 9월 6-8일로 '황금배' 보다 7-8일 이상 빠르고 과형은 원형, 성숙기에는 선황색을 띈다. 평균과중은 320 g 내외, 과육경도는 $2.5kg/8mm{\varphi}$로 '황금배'와 유사하였다. blade type으로 측정한 '조이스킨'의 과피경도는 22.9 N으로 '황금배' 29.9 N과 유의한 차이를 보였다. '만풍배', '신고', '황금배', '조이스킨'의 과피 석세포를 phloroglucinol-HCl로 염색하여 조사한 결과, '조이스킨'은 석세포의 크기가 작고 개수도 적은 경향을 보였다. '조이스킨'은 2012년 4월 19일에 국립종자원에 2012-311로 품종보호를 출원하였으며, 2016년 2월 품종등록(grant number, 5895) 되었다.
최근 국내에서 재배면적이 증가하고 있는 골드키위 해금의 개화시기를 예측할 수 있는 휴면시계모형의 모수를 추정하고 해금 주산지에서 미래 기후변화에 의한 개화시기의 변화와 불확실성을 전망하고자 본 연구를 수행하였다. 해금 개화시기 예측을 위한 휴면시계모형의 모수는 $6.3^{\circ}C$(base temperature, $T_b$), 102.5(chill requirement, $R_c$), 575(heat requirement, $R_h$)로 추정되었다. 2가지 방법으로 추정된 모수를 검증하였는데, 4개 표준기상관측소의 3년 동안(2013-2015)의 기상자료로부터 해금의 개화시기를 예측하고 25개 해금 노지 재배농가에서 수집된 2년 동안(2014-2015)의 관측 개화일과 비교한 결과 5.2일의 추정오차를 보였다. 또한 격자형 기후표면에 의해 계산된 격자형 개화시기 표면으로부터 25개 해금 노지 재배농가가 위치한 격자들의 예상 개화시기를 추출하여 비교한 결과, 3.4일의 추정오차를 보였다. 이 모수를 2021-2040년 동안의 6개 GCMs의 미래 기후변화 시나리오와 결합하여 해금의 미래 개화시기를 예측하였다. 전남 키위 주산지역에서 가장 빠른 개화시기는 4월 21일(111일), 가장 늦은 개화시기는 6월 2일(153일)로 나타났다. 6개 개별 GCM 중에서 RCP 4.5의 CanESM2과 GFDL-ESM2G, RCP 8.5의 HadGEM2-AO에서 20년 후 전남 키위 주산지역에서 해금의 개화시기는 현재보다 2-3일 단축될 뿐 현재와 큰 차이가 발생하지 않는 것으로 전망되었다. 그러나 RCP 4.5와 RCP 8.5의 6개 GCMs의 평균 미래 개화시기에서 현재보다 10일 이상 단축되고 현재와 같은 개화시기는 전북 및 충남 해안지역 등 북쪽으로 약 150km 이상까지 확대될 수 있는 것으로 전망되었다. 본 연구의 예비 결과는 국내 육종 과수의 생장발육 및 개화시기 예측 등을 위한 생물계절 연구와 기후변화에 대한 영향평가 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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