본 연구는 우리나라에 자생하는 순비기나무의 실생묘와 삽목묘를 이용하여 토양의 종류와 시비방법에 따른 재배방법을 구명하고자 한 것으로서, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 순비기나무의 1년생 실생묘와 삽목묘를 모래, 마사토, 황토 등 3종류의 토양에 시비하지 않고 재배한 결과, 실생묘는 모래와 마사토에서 70% 그리고 황토에서 35%의 생존율을 나타내었고, 삽목묘는 마사토에서 90% 그리고 모래와 황토에서 80%의 생존율을 나타내었다. 실생묘와 삽목묘 모두 전반적인 생장은 마사토와 모래에서 양호하였고, 황토에서 비교적 불량하였다. 실생묘의 경우는 줄기생장이 양호하였고, 삽목묘의 경우는 뿌리생장이 양호하였다. 마사토를 기본토양으로 하고 비료의 종류와 시비량을 조절하여 재배하였을 경우에 유기질 비료만을 기비로 시비한 시험구에서만 묘목이 생존하였고, 무기질비료와 액비를 시비한 시험구에서는 식재한 묘목이 모두 고사하였다. 시비구에서 삽목묘는 실생묘에 비해 월등히 높은 생존율을 나타내었고, 특히 소량 시비구에서는 실생묘에 비해 2배 이상 높은 생존율을 나타내었다. 이상의 결과를 요약하면, 순비기나무 묘목을 재배할 때에 삽목묘가 실생묘보다 전체적인 활착과 생장이 양호하며, 토양에 대한 적응성도 높고, 토양비옥도에 대한 요구도가 적은 것을 알 수 있었다.
본 연구는 종자친과 화분친을 구별할 수 있는 분자마커를 개발하고 이를 이용하여 교잡종 실생묘를 조기 선발하는 프로토콜을 확립하고자 본 연구를 진행하였다. 종자친으로 3종의 온주밀감('성전온주', '남감20호', '궁천조생')과 화분친으로 7종의 만다린 감귤('병감', 'Lee', '기주밀감', '신예감', '부지화', '탐나는봉', 'Sunburst') 품종을 사용하여 RAPD 분석방법을 이용하여 교잡종 실생묘를 선발 할 수 있는 화분친 특이적 프라이머 37개를 선발하였다. PCR 분석결과 이중 2개의 프라이머는 모든 교배조합에서 교잡종 실생묘를 선발할 수 있었다. 또한 "남감20호 ${\times}$ 기주밀감", "남감20호 ${\times}$ 병감" 그리고 "궁천조생 ${\times}$ Sunburst"의 교잡종 실생묘는 UBC 27프라이머를 사용하여 각각 40개체 중 29개체(73%), 47개체 중 9개체(19%) 그리고 45개체 중 13개체(29%)의 교잡종 실생묘를 선발할 수 있었다. 위 결과는 화분친 특이적인 마커를 사용하여 감귤에서 효과적으로 교잡종 실생묘를 동정 할 수 있음을 보여준다.
감귤 '성전온주'(C. unshiu Marc)와 '병감'(C. reticulate Blanco)을 교배하여 얻은 다배성종자에서 교잡실생을 생육초기에 효과적으로 식별할 수 있는 방법 얻고자 PCR 기법에 바탕을 둔 RAPD와 SRAP 방법을 수행하였다. UBC (9, 27, 229, 230, 254) 프라이머와 SRAP (F4/R27, F7/R14, F12/R10, F44/R62) 프라이머 조합들을 사용하여 55개의 교배종자에서 얻은 실생들을 조사한 결과 37개의 종자에서 교잡실생을 식별할 수 있었다. F7/R14프라이머 조합에서는 45.5% (25/55)의 교잡실생을 식별할 수 있었고, UBC27 프라이머에서는 50.9% (28/55)의 식별효율을 보였다. 성전온주와 병감의 교배종자에서 UBC27 프라이머와 F7/R14 프라이머조합을 동시에 적용하였을 때에는 33개(60%, 33/55)의 종자에서 교잡실생을 식별할 수 있었다. 따라서 RAPD와 SRAP를 이용하였을 때 다배성 종자에서 교잡실생을 생육초기에 효율적으로 식별할 수 있었다.
동양배의 교배육종 효율을 증진시키기 위하여 13품종의 교배친을 이용한 15 조합으로부터 얻어진 교배실생 4,035주를 공시하여 과실의 품질과 밀접한 상관이 있는 육질관련 주요 형질에 대한 유전력, 양친평균과 실생평균과의 상관과 후대실생의 분포특성을 분석하였다. 배 과실 육질관련 형질의 유전력은 조합에 따라 차이는 있으나 경도, 육질경도, 육질밀도, 석세포 모두 대부분의 조합이 0.6 내외로 비교적 높았다. 그러나, 경도에 있어서는 조합별로 유전력의 차이가 다른 형질에 비해 큰 편이었고 '신고' ${\times}$ '장수' 조합에서는 유전력이 0.11로서 특이하게 낮았다. 배 육질관련 형질의 양친평균과 교배실생 평균 사이에 경도는 정의 상관이 있었으나 육질경도, 육질밀도, 석세포 함량에서는 상관이 인정되지 않았으며 회귀계수는 경도 0.778, 육질경도 0.343, 석세포는 0.313으로 산출되어 경도가 가장 높은 값을 나타낸 반면 육질밀도에서는 -0.273으로 부의 회귀값을 나타냈다. 배 과실 육질 관련 형질인 양친의 경도, 육질경도, 육질밀도, 석세포 함량에 대한 조합별 교배실생의 분포양상이 달랐으며 특히 경도는 양친이 모두 낮은 경우 낮은 쪽 낮음 ${\times}$ 높음의 경우 중간에, 높음 ${\times}$ 높음의 경우 높은 실생이 많이 분포되는 양상이었으며 석세포 함량이 적음 ${\times}$ 적음 조합에서는 실생의 분포가 적은 쪽으로, 적음-중간 ${\times}$ 중간-많음 조합에서는 중간에 많은 실생이 분포되는 양상을 보였다.
본 연구는 백합나무 5년생의 실생묘와 체세포묘 간 생리적 요인, 기공 특성 및 DNA 함량 비교를 위해 수행되었다. 광합성율 비교의 경우 실생묘는 $10.67{\mu}mol$$CO_2m^{-2}s^{-1}$, 체세포묘는 $9.04{\mu}mol$$CO_2m^{-2}s^{-1}$, 기공전도율의 경우 실생묘가 0.2 mol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 체세포묘가 0.166 mol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 또한 증발산율 비교에서는 실생묘가 1.71 mmol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 체세포묘는 1.513 mmol $H_2Om^{-2}s^{-1}$로 각각 나타나 별 차이가 없었다. 기공밀도(실생묘, 23.33개/$mm^2$; 체세포묘, 22.43개/$mm^2$), 기공길이(실생묘, $25.83{\mu}m$; 체세포묘, $23.46{\mu}m$) 및 기공 폭(실생묘, $15.87{\mu}m$; 체세포묘, $15.3{\mu}m$)비교에서는 모든 실생묘가 체세포묘 보다 수치가 다소 높게 나타났다. Flow cytometry를 이용한 엽조직의 DNA함량 비교에서도 실생묘와 체세포묘간에는 차이가 없었다.
분포가 확대되어 가고 있는 미국자공의 서식지 환경요인과 발아특성을 조사하였다. 그 결과 광의 구배에 따른 기온의 차는 없었으나, 지온의 일교차는 상대조도에 따라 아주 다르게 나타났다. 실생 출현은 100%에서 150개체가 출현하였고, 33%에서는 80개체가 출현하였지만 8%에서는 출현하지 않았다. 2002년 채집되어진 종자는 광조건에 관계없이 항온에서 거의 발아하지 않았으나 광조건하의 변온에서는 발아율이 70%, 암조건하의 변온에서는 25%의 발아율이 보였다. 미국자리공의 발아는 광조건보다 지온변화에 보다 직접적으로 영향을 받는 것으로 판단된다.
감 꽃은 과실을 맺는 암꽃과 꽃가루를 내는 수꽃, 암술과 수술을 모두 가진 양성화가 있다. 관행 교배육종법으로 부본용 수꽃 신품종을 육성한다면 최종 선발까지 15년 정도의 장기간과 넓은 시험포장이 요구된다. 유묘기에 수꽃 착생 개체를 조기에 선발하여 육종효율을 증진하고자 꽃의 성표현을 알고 있는 주요 품종 88개체를 대상으로 Akagi 등(2014)이 보고한 수꽃 선발 마커들의 적용 효과를 검증하였다. OGI locus marker와 DISx-AF4S marker 적용 결과 각각 83품종, 72품종에서 꽃의 성표현과 분석 결과가 일치하였다. 육성품종인 '미감조생'을 모본으로 한 교배조합 등으로부터 나온 실생 2,509개체에 OGI locus marker 수꽃 선발 마커를 적용하여 890개체를 선발하였고, 분석 완료한 교배실생 중 아직 착과가 되지 않았거나 고사한 개체를 제외한 1,186개체를 대상으로 꽃의 성표현과 마커 분석 결과를 비교하였을 때 401개체가 불일치한 것을 확인하였다(33.8%). 다양한 교배조합으로부터 나온 실생 889개체에 DISx-AF4S marker를 적용하여 분석한 결과 636개체를 선발하였다. 분석 완료한 교배실생 중 아직 착과가 되지 않았거나 고사한 개체를 제외한 379개체를 대상으로 꽃의 성 표현과 마커 분석 결과를 비교하였고 247개체가 불일치한 것을 확인하였다(65.2%). 이상의 결과들을 종합하여 볼 때, 검토한 DISx-AF4S, OGI locus marker는 육종현장에서 활용하기에 유용하지 않을 것으로 판단된다.
순비기나무를 해안의 매립지와 모래언덕뿐만 아니라 각종 훼손지 비탈면과 조경공간 등의 녹화ㆍ조경용 식물재료로서 이용성을 확대시키는 방안을 모색하기 위하여, 실생묘와 삽목묘를 이용하여 토양의 종류와 토양함수율에 따른 생장특성을 연구하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 토양함수율 5%구에서도 실생묘가 70% 이상, 삽목묘가 40% 이상의 생존율을 나타내어 순비기나무는 내건성이 대단히 강한 수종으로 나타났다. 토양함수율 10% 이상에서 실생묘는 92~100%가 생존하였고, 삽묘목는 50~80%가 생존하였다. 2. 토양별 묘목의 평균생존율은 실생묘의 경우 화강암질풍화토에서 94%로 가장 높았고, 바다모래 (93%)와 적색미사질양토(88%)에서도 높은 생존율을 나타내어 토양적응성이 높은 것으로 나타났다. 삽목묘의 경우 56~66%로 실생묘보다 낮은 생존율을 나타내었는데, 낙엽기에 이식하거나 생장기에는 전정 후에 이식하면 생존율을 높일 수 있을 것이다 3. 줄기길이, 근원직경, 잎, 뿌리길이 등의 생장량은 3개 시험 토양에서 모두 토양함수율이 높을수록 크게 나타났다. 토양함수율에 따른 생장량의 차이는 줄기길이에서 가장 뚜렷하게 나타났다. 4. 토양별 생장량은 전반적으로 화강암질풍화토에서 가장 많았고, 그 다음이 바다모래와 적색 미사질양토의 순으로 나타났다. 그러나 3개 시험토양사이에 큰 차이는 없었다. 5 따라서 순비기나무는 토양적응성이 넓고 내건성이 강하여 해안지역과 육지의 다양한 녹화 조경 대상지에서 녹화식물로서 이용범위가 대단히 넓을 것으로 판단된다.
자연교잡 실생 작약집단내에서 지상부 및 지하부에 관련하는 각형질의 특성과 분포를 조사한 결과는 다음과 같다. 자연교잡 실생 작약집단의 지상부생육은 맹아기가 4월 1일${\sim}$4월 15일, 경장은 $80.0{\sim}21.0cm$, 주당 경수는 $15{\sim}3$개로 분포가 다양하였다. 지하부의 근장은 $59{\sim}12cm$, 주당 근수는 $73{\sim}4$개였으며, 주당 약근 수량은 $882{\sim}37g$으로 개체간 변이가 심하였고 750g이상 되는 대형도 7.1% 분포하였다. Paeoniflorin함량은 $10.29{\sim}1.9%$로 7.5%이상의고 Paeoniflorin을 가진 개체도 14.3%분포하였다. 근장은 경직경과, 뿌리수량은 경장 및 뿌리직경과 각각 고도의 유의한 정의상관이 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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