무지개송어, Oncorhynchus mykiss 와 산천어, O. masou 간 잡종 및 잡종 3배체가 유도되었다. 잡종 3배체의 3배체 유도율은 92%로 유도된 잡종 3배체의 초기 생존율은 잡종에 비해 높게 나타났다. 잡종의 염색체수는 2n=63 이었으며 잡종 3배체의 염색체수는 3n=93으로 나타났다. 잡종은 적혈구 세포 및 핵 크기에서 잡종유도시 사용된 무지개송어, 산천어의 적혈구 세포 및 핵 크기의 중간치를 나타냈으며 잡종 3배체는 잡종에 비해 배수화에 기인되어 큰 적혈구 세포 및 핵 크기를 나타내었다. 이러한 배수화는 인형성부위 수에서도 나타나 잡종은 1개 혹은 2개의 인형성부위를 보인 반면 잡종 3배체는 1개, 2개 혹은 3개의 인형성부위를 나타내었다.
암컷 미꾸라지, Misgurnus mizolepis와 수컷 미꾸리, M. anguillicaudatus간 잡종과 잡종 3배체를 생산하였으며, 잡종화 및 잡종 3배체화가 망막, 시개 및 trunk kidney에 미치는 영향을 조직학적으로 조사하였다. 잡종은 일부 조직의 핵과 세포 크기에서 양친과 거의 유사하였다. 잡종 3배체는 잡종에 비해 적혈구 세포 및 핵 크기, 망막 내과립층 horizontal cell 핵 크기, 망막신경절 신경세포 층의 신경세포, 시개과립층의 신경세포 핵 및 trunk kidney 2차 근위뇨세관 세포 및 핵 크기에서 증가한 반면 망막 외과립층 수와 2차 근위뇨세관 핵 수에서는 감소하였다. 본 연구 결과 잡종에 비해 잡종 3배체의 일부 조직에서 세포 및 핵 크기 증가를 동반한 세포 수 감소 특성은, 미꾸리류에서의 잡종 및 잡종 3배체의 판별 및 배수화 수준 평가의 한 방편으로 사용 가능할 것이다.
낙동강 상류 지류인 황지천에서 쉬리(Coreoleuciscus splendidus)와 참쉬리(C. aeruginosa)의 종 간 자연잡종 개체를 채집하였다. 쉬리와 참쉬리의 종 간 잡종 개체는 외부형태 비교와 함께 핵 DNA의 RAG1 유전자(1,334 bp)와 미토콘드리아 DNA인 CO1 유전자(1,551 bp)를 이용한 염기서열 분석을 실시하였다. 외부형태 분석결과 잡종 개체는 등지느러미, 꼬리지느러미 및 뒷지느러미 3곳에서 지느러미 반문의 형태가 쉬리와 참쉬리의 중간 형태를 나타내었다. RAG1과 CO1 유전자를 이용한 분자계통 분석결과 황치천에 분포하는 쉬리속 어류는 쉬리, 참쉬리 두 종과 두 종 간의 잡종 개체군으로 구성되어 있음을 확인하였으며, CO1 유전자의 염기서열 분석결과 순종인 정교배체와 잡종인 상반교배체가 잘 구분되었다. 또한 RAG1 유전자 분석결과 13개의 염기서열 변이를 확인하였고, 잡종 개체는 9개의 염기서열에서 double peaks가 확인되었다. 유전학적 분석과 외부형태 변이 분석에 의해 쉬리와 참쉬리 사이에 잡종화가 발생한 것을 확인하였으나 잡종 F2세대와 잡종 F1 세대의 생식적 격리 여부는 확인하지 못하였다.
홍도고들빼기는 이전 연구에서 형태적 특성과 지리적 분포를 바탕으로 이고들빼기와 갯고들빼기의 잡종인 Crepidiastrum ×muratagenii로 제안된 바 있지만, 이에 대한 분자적 증거를 제시하지 못하였다. 본 연구는 홍도고들빼기의 잡종 기원을 밝히기 위하여 홍도고들빼기와 그 근연종의 추가적인 형태적 형질을 관찰하였으며, 핵리보솜 internal transcribed spacer (ITS) 구간과 엽록체 구간(trnT-L, trnL-F, rpl16 intron, rps16 intron)의 염기서열을 비교·분석하였다. 형태적 특성을 검토한 결과, 잡종형은 생육형, 줄기잎, 외총포편, 수과의 특성을 바탕으로 세 가지 유형으로 구분되었다. 분자 분석 결과, Type 1형과 Type 2형은 ITS 구간의 종식 별부위에서 혼성화가 관찰되었으며, 엽록체 구간에서는 Type 1형은 이고들빼기, Type 2형은 갯고들빼기 서열이 각각 관찰되었다. Type 3형은 ITS와 엽록체 구간 모두 이고들빼기와 동일한 서열을 보였다. Type 1형과 Type 2형은 이고들빼기와 갯고들빼기의 형태가 혼합되어 나타날 뿐 아니라, 분자 분석에서도 절영풀이 아닌, 갯고들빼기와 이고들빼기의 종식별부위에서 혼성화가 관찰되어 이고들빼기와 갯고들빼기의 잡종임을 지지하였다. 그러나 Type 3형은 형태적 형질이 다른 잡종형과 유사하나 외총포편이 이고들빼기와 유사한 점에서 구분되며, 분자 분석에서도 이고들빼기 서열과 동일하여, 이고들빼기의 생태변이로 판단되었다.
녹보리똥나무와 큰보리장나무는 형태적 특성에 기반하여 잡종 분류군으로 제안된 바 있으나, 이에 대한 분류학적 실체가 불명확하다. 본 연구에서는 녹보리똥나무와 큰보리장나무의 잡종 기원을 밝히기 위하여 현장 조사와 표본관에 소장된 표본을 검토하여 형태적 특징을 관찰하였으며, 핵리보솜 구간(internal transcribed spacer, 5S non-transcribed spacer)과 엽록체 구간(matK)의 염기서열을 비교·분석하였다. 형태적 특징을 관찰한 결과, 녹보리똥나무는 보리장나무와, 큰보리똥나무는 통영볼레나무와 형태적으로 유사성을 보였으나, 분자 분석 결과, 녹보리똥나무는 핵리보솜 구간에서 보리장나무와 보리밥나무의 서열의 혼성화가 관찰되었다. 큰보리장나무는 다양한 양상이 관찰되었는데, 일부 개체는 핵리보솜 구간에서 통영볼레나무와 보리밥나무의 서열의 혼성화가, 엽록체 구간에서는 보리밥나무 서열이 관찰되었다. 다른 개체는 핵리보솜 구간에서는 보리밥나무의 서열을 보였으나, 엽록체 구간에서는 통영볼레나무의 서열이 관찰되어 핵과 엽록체간 불일치를 보였다. 일부 개체는 통영볼레나무와 보리밥나무의 중간형을 보였으나, 핵리보솜과 엽록체 구간 모두 보리밥나무 서열이 관찰되었다. 이러한 결과는 두 종이 잡종기원이며, 부모종 또는 잡종 개체간 교배가 빈번히 일어나는 것을 시사한다.
사료작물 저온발아성(低溫發芽性)은 수수 $\times$ 수단그라스잡종들이 좋았고 옥수수와 수단그라스는 비교적 저조하였고 PGE에 종자침지처리가 이탈리안라이그라스의 저온발아에 효과적이었다. 간척지의 수수파종시 염해 방지에는 모래를 파종후 피복하여 제염(除鹽) 효과를 얻을수 있었다. 수수류의 토양수분조건에 대한 광합성 연구는 포장용수량의 $60\sim80%$의 조건에서 광합성이 가장 왕성하였고 건물수량도 동일한 결과를 나타내었다. 옥수수의 광이용과 초형과의 관계연구는 이삭상부 엽각의 직립화는 밀식 조건에서 광이용성이 증가되었고 건물 및 종실수량에서 종수가 있었다. 또 밀식화에 따라 직립화 경향이 현저하였으며 옥수수의 다수성초형의 육성이 요청되었다. 질소시비에 대한 청예류의 생장 반응 연구들은 수단그라스에서 10a당 40Kg까지는 건물수량생산을 증가시켰으나 80Kg/10a 사용시는 질산태질소함량이 중독위험치를 초과하였다. 이러한 질산태질소의 중독위험은 6엽기까지 존재하였고 청산중독의 위험농도는 4엽기 이전까지, 또 18/$8^{\circ}C$의 저온조건에서 나타났다. 옥수수의 적정재식 밀도는 10a당 16.600본까지 밀식할수록 증가되었으나 가소화수량과 종실수량은 5.500본과 10Kg/10a 에서 최고치를 나타내었고 질소 추비 효과는 대관령 같은 고산지대에서는 나타나지 않았다. 맥류의 총체(總體)사료 이용성은 호밀, 밀, 보리 순(順)으로 저하하였고 파종시기가 빠를수록 월동성이 향상되었으며 수확적기는 출수후 24일경이었다. 호밀의 청예이용에는 월동후 2회예취와 12cm높이가 건물수량과 TDN수량을 높힐 수 있었다. 수수$\times$ 수단잡종의 출수기 이전 예취는 고사 경비율을 줄일 수 있었고 년 2회 예취와 예취높이 10cm가 가장 좋았다. 유채는 생육기간이 길어질수록 수량은 증가하였고 소화율의 감소도 현저하지 않았다.
우리나라에서 재배되고 있는 백합 구근의 대부분을 수입에 의존하고 있어 국내 품종을 개발하여 보급할 필요가 있다. 분화용 나팔나리 유전자원 'Ace', 'Nelli White'를 수집하여 1996년부터 2010년까지 자가수정을 실시하였다. 2012년에 자가수정 7세대 'L2-17-4' 과 'L2-16-6' 계통을 교잡하여 1대잡종 나팔나리 'Bright LoSong'를 개발하였다. 'Bright LoSong'은 균일성 및 지역성응성 검정은 바탕으로 2014년부터 2015년까지의 품평회를 통하여 선발하여 품종 등록은 2017년에 되였다. 분화용 나팔나리 일대잡종 'Bright LoSong'는 백색의 나팔모양의 홑꽃으로 반점이 없으며, 식물체 당 개화수가 5.8개로 많은 편이며, 꽃의 직경은 9.8cm이고 측향으로 개화한다. 초장은 38.4cm이고, 잎의 수는 30.8개이고, 잎의 길이는 14.9cm이며, 잎의 폭은 1.9cm이다. 일대잡종 'Bright LoSong'는 대조품종인 'Mount Carmel' 보다 화수가 많아서 개화 기간이 길며 소비자 선호도가 높다. 일대 잡종 'Bright LoSong'은 실내에서 재배가 원활하여 분화용으로 선호도가 우수하며 양친을 순계화하여 육성하였기 때문에 품종의 재현이 가능하다.
분화용 나팔나리 'Nellie White', 'Ace' 및 'Hinomoto'와 교잡으로 자가 수정 5세대에서 선발한 계통인 L2-17'과 'L2-21'을 교잡하여 1대 교잡종 'Charm'을 육성하였다. 종자번식 나팔나리 일대잡종 품종 'Charm'은 화색이 흰색이고, 식물체 당 개화수가 7.4개로 많은 편이며, 꽃의 직경이 16.5 cm이고 개화기는 4월 10일경이다. 초장은 60.3 cm이고, 잎의 수는 70.3개이고, 잎의 길이는 18.8 cm이며, 잎의 폭은 2.4 cm이다. 또한 관상기간이 24.5일이고 기호도가 높다. 한편 'Charm'의 협당 채종 종자수는 251.1개이고, 발아율은 94.7%로 높다. 이와 같이 일대 잡종 'Charm'은 식물체 하부 잎이 건실하여 초세가 강건하고, 화경이 크고 화수가 많아서 개화기간이 길다. 또한 종자번식을 하므로 무병주 생산이 가능하다.
한국식물학회 1995년도 제9회 식물생명공학 심포지움 식물육종과 분자생물학의 만남 The 9th Plant Biotechnology Symposium -Breeding and Molecular Biology-
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pp.109-130
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1995
지난 반세기간에 우리나라에 채소 육종은 주요 채소의 주년공급을 가능하게 하였으며, 토지 생산성의 향상, 상품화율의 증대, 품질의 향상 등의 면에서도 괄목할 만한 성과를 거두었고 인공교잡은 물론이고 웅성불임성과 자가불화합성의 활용에 의한 1대잡종 품종의 일반화로 채소 산업의 발전에 크게 기여하였다. 앞으로는 기왕의 업적을 심화시키는 한편, 생산비를 절감하기 위한 생력화, 기계화 재배용 품종 및 내제초제성 품종의 개발 환경보호 및 식품안정성의 확보를 위한 내병층성 품종 개발, 수출시장과 다양화하는 국내의 시장기호에 대응하고 가공 식품의 표준화된 품질관리를 지원할 수 있도록 품질 면에서의 개량과 신작물 또는 신생태형 품종의 개발에도 더욱 노력이 필요하다. 이러한 육종목표를 달성하기 위한 유전자원의 확보는 더욱 어려워질 것이며 유전 양식이 복잡하고, 환경요인의 작용이 상대적으로 크기 때문에 전통적인 육종 방법만으로는 목표달성에 필요한 인적, 물적, 시간적 소요가 훨씬 증가될 전망이다. 유전변이의 창성 및 확대, 유용 대립인자의 도입, 동정 및 선발, 그리고 종자생산을 위한 자가 불화합성 및 웅성불임성과 개화·수정 관련 유전인자의 발현 조절에 분자유전학의 보완적 역할이 기대되며 이렇게 되면 전통육종과 분자유전학간의 잡종강세로 품종 개량의 효율은 크게 높아질 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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