다양한 작물의 품종 특성, 육종 기술 및 재배적 가치에 관한 정보 doc_id PCY_202004290303084831_1

우리나라는 약 1,000년 전부터 벼 생산량이 많아지면서 쌀을 주식으로 삼는 쌀밥 중심의 식생활을 영위하게 됐다. 1998년과 2001년에 충청북도 청주시 유적지에서 출토된 볍씨가 세계에서 가장 오래된 쌀로 밝혀졌는데, 서울대학교와 미국 지오크론 연구소의 연대 측정 결과에 따르면 이 볍씨의 연대는 약 1만 5,000년 전~1만 3,000년 전인 것으로 나타났다. 벼는 생태형에 따라 인디카(Indica)와 자포니카(Japonica)로 분류되며 아밀로오스와 단백질 함량에 따라 밥맛이 달라진다. 인디카는 쌀알이 가늘고 길며 밥을 지었을 때 끈기가 없는 것이 특징이다. 자포니카는 쌀알이 둥글고 짧으며 인디카에 비해 아밀로오스 함량이 낮아 밥을 지었을 때 끈기가 강하고 맛이 진해 우리나라 사람들이 선호한다. 농촌진흥청에서는 밥맛이 좋은 품종(‘해들’ ‘삼광’ ‘운광’ ‘고품’ ‘호품’ ‘칠보’ ‘하이아미’ 등)과 술·빵·국수·밥 등 가공에 적합한 품종(‘설갱’ ‘고아미’ ‘팔방미’ ‘도담쌀’ 등), 쌀가루 제조에 적합한 품종(‘한가루’ ‘신길’ 등) 등을 개발해 보급하고 있다. 복숭아의 품종은 매우 다양해 전 세계에서 3,000여 종이 재배되고 있다. 국내에서 유통되는 품종만 해도 50여 종이 넘고, 매년 새로운 품종이 육성 및 보급되고 있다. 복숭아는 수확기의 과육 색을 기준으로 백육계, 적육계, 황육계로 구분된다. 우리나라에서는 백육계 복숭아(백도) 품종이 주로 생산되고 있지만, 건강에 좋은 기능성 성분은 적육계와 황육계 품종에 더 많은 것으로 보고되고 있다. 기능성 물질 함량이 높고 다양한 과육 색을 가진 품종을 육성하는 것은 복숭아 육종의 주요 목표 중 하나다. 그러나 복숭아나무는 어린 묘목을 심어 과실이 달리기까지 3~4년의 시간이 소요되고 수체가 커서 과육 색과 같은 과실 형질 발현을 평가하는 데 많은 시간과 경비가 필요하다. 따라서 어린 묘목 단계의 복숭아잎 하나만으로도 과육 색을 판별해 육종 효율을 높일 수 있는 방법을 소개하고자 한다. 과즙이 풍부하고 달콤한 향을 가진 복숭아는 여름 과일의 여왕이라고 불린다. 주요 성분으로는 수분, 당, 비타민 A, 비타민 C, 펙틴 등이 있다. 이 밖에도 폴리페놀 함량이 높아 항암 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 특히 적육계와 황육계 복숭아는 백육계에 비해 항산화 성분인 카로티노이드와 안토시아닌이 많은 것으로 보고되고 있다. 복숭아 육종 프로그램은 수요자의 다양한 요구를 충족하기 위해 진행돼왔으며, 이를 통해 많은 품종들이 개발 및 보급돼왔다. 최근에는 기능성 과실에 대한 소비자 요구가 증대됨에 따라 기능성 과수 품종 육성도 중요한 육종 목표가 됐다. 복숭아의 기능성 함량 증진 품종 육성을 위해 적육계 복숭아 유전자원이 교배친으로 활용되고 있으나 그 수가 많지 않고, 대체적으로 산미가 높아 소비자의 기호도가 낮은 단점이 있다. 따라서 기능성 함량이 높은 복숭아 품종을 육성하기 위해서는 적육계 복숭아 품종과 산미가 적고 당도가 높은 백육계 또는 황육계 품종을 교배해 세대를 진전시켜야 한다. 복숭아처럼 유년기가 길고 수체가 커 육종 시간과 경비가 많이 드는 과수는 육종 프로그램의 효율성을 높이기 위해 과육 색과 같이 목적 형질과 연관된 분자표지를 개발하고 이를 어린 묘목 단계에서 활용해 조기에 교배 집단을 축소할 필요가 있다. 적육계와 백육계 복숭아 조기선발 분자표지 개발을 위해 적육계 품종 ‘조생혈도’와 백육계 품종 ‘미백도’의 안토시아닌 발현에 관여하는 유전자들을 비교 분석했다. 그 결과 적육계와 백육계 품종의 공통되는 유전자에서 한 개의 서로 다른 염기서열과 위치를 확인했으며, 이를 구분하는 분자표지 기술을 개발했다. 한 개의 염기서열이 달라지면 만들어지는 아미노산이 달라져서 최종산물인 단백질이 달라진다. 따라서 과육 색과 같은 다른 표현형을 갖게 되는 것이다. 개발된 분자표지의 활용성을 검토하기 위해 ‘조생혈도’ 등 6개의 적육계 복숭아 품종과 ‘미백도’ 등 6개의 백육계 품종을 비교 분석한 결과 백육계와 적육계 12품종을 정확히 구분할 수 있었다. 이번에 개발한 기술은 48개 품종을 대상으로 잎 하나 정도의 시료로 2시간 이내에 과육 색 판별이 가능하다. 따라서 과실을 목적 형질로 하는 과수 육종 프로그램에서 유묘 단계의 잎을 활용한 과실 형질과 연관된 조기선발 분자표지 개발은 과수 육종 효율성 증진에 기여할 것이다. ‘흑보찰’은 ‘새찰쌀보리’(77cm)에 비해 2cm 정도 키가 크며, 이삭이 긴 형태의 소수형이다. 보리 1,000알 무게는 30.4g으로 보리알이 큰 대립종이다. 특히 항산화 기능성 성분으로 알려진 안토시아닌과 폴리페놀 함량이 높다. ‘흑보찰’의 안토시아닌 함량은 0.116±0.005mg/bran g으로 기존 찰기가 없는 검정보리인 ‘흑누리’보다 1.9배 정도 많고, 폴리페놀 함량은 8.232±0.055mg/bran g으로 1.4배 정도 높은 품종이다. ‘흑보찰’은 보리누른모자이크병에 저항성이 있으며 쓰러짐에도 강하다. ‘흑보찰’의 안전재배 지역은 1월 평균 최저기온 –6℃ 이상인 중남부 지역으로 농가 실증 재배와 종자 생산 단계를 거쳐 내년부터 농가에 본격적으로 보급될 예정이다. ‘피치팡팡’은 한 줄기에 여러 송이의 꽃을 피우는 스프레이 타입과 곁가지의 꽃을 따버리고 한 송이만 피우는 디스버드 타입의 두 가지 형태로 재배할 수 있다. 국화는 가을에 개화하므로 1년 내내 꽃을 피우기 위해서는 최소 13시간 이상의 밤길이가 필요하다. 그리고 연중 안정적인 재배를 위해 겨울철에는 꽃눈분화 시 야간에도 18℃ 이상이 되도록 해야 개화가 늦어지지 않고 꽃색이 밝게 발현된다. 여름철 고온기에는 최저 기온을 25℃ 이하로 관리해 꽃 속에 꽃이 생기는 관생화 등의 생리장해가 발생하거나 개화가 늦어지지 않도록 해야 한다. 고품질 국화를 생산하기 위해서는 재배 과정 중 생장 조정제를 이용해 꽃목 길이를 조절해주는 것이 좋다. ‘피치팡팡’은 2009년 교배해 2010~2017년까지 특성검정을 거쳐 2017년 개발된 품종으로 2018년 국립종자원에 품종보호출원을 해 재배심사를 거친 후 2019년 4월 품종보호등록을 완료했다. 앞으로 농촌진흥청과 수의계약을 맺어 생산 판매권을 가진 육묘업체를 통해 보급할 예정이다. 헤어리베치는 콩과 식물에 속하는 대표적인 풋거름작물이다. 콩과 식물은 척박한 토양에서도 잘 자라고, 식물체 내 질소 함량이 높으며, 식물체 조직이 연해 토양에 환원되는 속도가 빠르다. 또한 뿌리혹박테리아가 있어 공기 중 질소를 고정하는 능력이 매우 뛰어나기에 풋거름작물로 많이 이용되고 있다. 콩과 식물에 속하는 대표적인 풋거름 작물로는 헤어리베치, 자운영, 클로버 등이 있다. 특히 헤어리베치는 농사를 짓는 농경지에서 풋거름작물로 많이 이용하고 있다. 헤어리베치는 겨울철 유휴 농경지에서 월동 후 왕성히 잘 자라며, 식물체 내 질소 함량이 높기 때문에 화학 비료 대체 효과가 다른 콩과 식물보다 크다는 장점이 있다. 헤어리베치는 이른 봄 들판에 푸른 식물이 거의 없을 때 들판에 생동감을 줄 수 있는 천연 경관자원이다. 4월 하순에서 5월 상순에는 분홍빛과 보랏빛의 아름다운 꽃이 만발해 자연경관을 한층 더 아름답게 꾸며준다. 지방자치단체에서는 친환경 농업 기반을 구축할 뿐 아니라 녹색 경관을 관광자원화하기 위해 풋거름작물 재배를 권장하고 있다. 특히 헤어리베치는 월동이 가능한 지역이라면 손쉽게 재배할 수 있고 화학 비료 대체, 경관자원 가치, 이산화탄소 저감 등의 장점이 있어 친환경 농업과 환경 보전이라는 일석이조의 효과가 있다.