팽이버섯의 품종 육성 현황과 로열티 문제 해결 및 균주 퇴화 방지를 위한 연구의 필요성 doc_id PCY_201510190641296141_2

팽이버섯 품종의 육성은 초기에는 일본 도입종을 선발하는 단계로 팽이1호와 2호가 육성되었다. 이후 2006년에 우리나라 고유의 백색계통(국제특허 PCT/KR2011/ 003287('11-05-03))이 육성된 이후, 한국 고유 백색계통과 '백설' 계통을 교잡하여 2009년 '백아', 2010년 ‘설성’, 2011년에는 기존의 일본품종을 대체할 수 있는 ‘백작’과 ‘우리1호’가 육성되었다. 국내 농가에서 사용하던 일본 백색품종은 ‘TK', ‘고사’, ‘JA', '가류’ 등이 있으며, 품종보호제도가 시행과 함께 우리나라에 치쿠마쉬 티-011(2008년), 오키노메구미7937(2009년), 오키노메구미8492(2009년) 등의 일본품종이 등록되었고, 이를 사용하는 재배농가는 막대한 사용료를 지불하고 있는 실정이다. 백색계통외에도 갈색품종을 2005년 그린합명회 사에서 ‘그린피스1호’ 2006년에는 농촌진흥청에서 '갈뫼'가 교잡육종법으로 육성되었으며, 그 이후에 ‘금향’, ‘흑향’을 충북도농업기술원에서 육성되었다. 팽이버섯 국내유래 품종이 개발되어 왔으나 품종 보급이 부진하며, 로열티를 지급하고 있는 상황이다. 국내에서 개발된 품종의 수가 적으며 보급이 늦은 상황이고, 품종 개발연구 인력이 적어 농가 요구를 적극적으로 반영하는데 한계가 있는 것도 사실이다. 본 연구 과제를 통해 수출에 적합한 2품종을 육성하였다. 이러한 결과는 향후 국내 버섯들이 해외 시장으로 수출되었을 때 발생 가능한 품종분쟁문제에 정면으로 대응할 수 있는 발판을 마련하였으며 기존 육성품종 외에 새로운 품종들이 등록됨으로서 팽이버섯에 대한 품종 다양성이 확보되는 기초를 마련하였다. 또한 팽이버섯 재배농가에 대한 품종선택권이 다양해짐으로서 향후 팽이버섯 생산 농가 및 수출농가에 대해 더 많은 기회를 줄 수 있을 것으로 기대된다. 아울러 식물 신품종 보호에 관한 동맹 (UPOV) 발효에 따른 품종 로열티 문제를 해결함으로서 팽이버섯 농가의 경영비 절감에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 팽이버섯은 톱밥과 콘코프를 이용한 인공재배법이 개발되어 아시아권에서 대표적으로 인기 있는 식용버섯으로 한국과 일본에서 각각 138,501톤(2009), 61,056톤(2009)이 생산되어 한국 전체 버섯생산량의 40%와 일본전체 버섯생산량의 44%를 차지하여 양국에서 생산량 1위를 기록하였다. 국내산 팽이버섯의 가격경쟁력과 품질을 바탕으로 하여 유럽, 미국, 중국으로 수출량도 증가하고 있어 10,900톤(2010. 10)이 수출되었다. 그러나 최근 배지의 고영양화와 팽이버섯균의 생리적인 특징으로 인해 기형적인 버섯이 빈번하게 발생하여 생산량과 품질에 악영향을 미치게 되었으며 이에 대한 대책이 필요한 실정이다. 균주의 생리적인 퇴화나 배지원료의 변패가 원인인 것으로 추정하나, 여러 가지 노력에도 불구하고 아직까지 뚜렷한 원인을 찾지 못하고 있다. 이러한 퇴화된 종균의 대표적인 증상으로는 기중균사에 의해 타공구멍이 메워지고 생산량이 떨어지는 것이다. 본 연구에서는 팽이버섯 재배농장에서 퇴화가 일어난 균주를 수집하고 이를 건전한 균주와 구별할 수 있는 간편한 방법을 지시약과 탄소원의 변화를 통하여 개발하고자 하였다. 팽이버섯은 겨울버섯으로도 알려져 있으며 전세계의 생산량이 284,000톤으로 중요한 식용버섯자원이다. 이 버섯은 소비자들에게 인기가 많으며, 함암활성과 면역기능증진 활성을 가진 다당류와 당단백질류를 함유하고 있어서 약리효과도 알려져 있다. 영양배지에 연속적으로 키운 사상균은 형태적 생리적 변이를 자주 보여서 다량의 기중균사, 포자량의 감소, 균사의 색소침착 등을 동반한다. 이러한 변이는 이중나선 RNA바이러스나 균사핵이나 미토콘드리아 핵의 불안성에 의한다고 보고되어 있다. 아마도 균사의 유전체는 매우 유동적이고 빠른 재조합, 증폭, 결실을 축적한다고 알려져 있다. 마찬가지로 영양배지에 연속적으로 계대배양을 하는 식용버섯도 경제적인 피해를 주는 균사의 퇴화로 연결되는 불안성을 보인다. 양송이버섯 균사는 일부분의 heteozygosity가 없어지거나 염색체의 결실, 염색체의 길이변이를 보인다. 팽이버섯의 경우도 균사체가 정상균과 동일한데도 자실체가 생성되지 않을때도 있다. 아직 이에 대한 명확한 해석이나 연구결과가 없는 편인데, 일본의 Magae가 BTB를 이용하여 퇴화 팽이균을 정상균의 판별하는 방법을 발효하였다. 버섯을 상업적으로 재배하기 위해서는 버섯 종류의 선정, 재배 기술의 확보, 환경제어 기술의 확립 등의 다양한 기술을 확보하여야 한다. 그 중에서도 버섯균의 물리적, 화학적인 요인들에 의한 균주의 변이를 최소화하는 기술을 확보 하는 것이 우선시 되고 있으나, 아직까지 명확한 결론 도출이 이루어지지 않고 있다. 그래서 대부분의 재배자들은 조직배양을 통해 얻어진 균사를 원균으로 사용하고, 단기 보존을 위한 목적으로 계대배양법을 사용하거나, 장기 보존을 위해서는 사면배지에 균사를 일정기간동안 생장시켜 4 ℃ 냉장고에 보관하여 필요에 따라 균사를 활성화하여 사용한다. 계대배양법은 균사가 생장하는 중에도 균사내에 유전적 또는 물리적 변화가 생길 수 있으며, 계대배양의 횟수가 많아질 수록 종균이 퇴화하고, 균주의 유전적 변화가 심하며, 생존율이 저조해진다는 보고가 있음(Peng and Wu, 1972; Lee et al, 1999). 버섯은 일부종을 제외하고는 균사상태에서 포자를 형성하지 않으므로 균사체 상태로 보존이 이루어지고 있슴. 균사체 보존 방법으로는 멸균 증류수를 이용한 보존법(McGinnis et al, 1974; Boesewinkel, 1976; Ellis, 1979; 이 등, 1998), 동결건조보존법(Smith and Onions, 1983), mineral oil 보존법(Kobayashi, 1984; Li and Chen, 1981), 액 체질소보존법(Hwang, 1968; Jong, 1978; Smith, 1991) 등이 있슴. 미생물의 장기 보존법 중 액체질소 보존법은 포자 형성이 잘되지 않는 자낭균류와 균사로만 생장하는 담자균류의 보존에 적합하며(Nakasone et al, 2004), 또한 영국의 International Mycological Institute(IMI)에서는 다양한 곰팡이를 액체질소를 이용하여 보존할 경우 평균 93% 이상이 22년 동안 생존함을 확인한 바 있음(Smith, 1991). 보통 버섯은 하나의 세포에 핵이 하나씩 존재하는데, 팽이버섯도 같은 양식을 따른다. DNA수준에서의 차이점을 보기 위해선 톼화와 관련이 있는 핵만 분리하여 비교실험을 하면 결과가 더 간명하고 얻기 쉽다. 본 실험에는 분절자 현상을 이용하여 건전균과 톼화균에 들어 있는 핵을 분리하여 각각을 배지에 키워서 균사형태의 차이점을 살피고 YP+BTB+톱밥 배지에서 변색의 정도가 차이가 있는지를 살펴보았다. 이핵균사(Fv1-5)에서 단핵균사를 10개 이상 채취하여 영양배지에 키워서 균사생장속도와 균총형태를 조사하였는데, 정상에서 나온 3 단핵균사는 톼화균주에서 나온 같은 그룹의 1번 균사와 형태나 색깔, 균사생장속도에서 차이가 거의 없었다. 그러나 건전균의 1번 그룹 단포자와 같은 그룹의 톼화균주 단핵균사 6은 생장속도가 눈에 띄게 느렸다.