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문제 정의
- 이와 같은 보고에서 보듯이 국내에서 종실용 동부의 재배를 위한 유전자원 선발이나 품종육성에 관한 연구가 매우 미진한 실정이다. 따라서 본 연구는 국내‧외에서 수집한 동부 유전자원 245점의 특성검정을 통해 유용한 자원을 선발하여 농가에 보급하거나 신품종 육성에 활용하고자 수행하였다.
- 본 연구는 국내‧외에서 수집한 동부 유전자원 245점에 대한 작물학적 특성을 조사하여 품종육성 기초자료로 활용하고자 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다.
제안 방법
- 본 연구는 캄보디아에서 수집한 동부 17자원, 미얀마, 중국, 우즈베키스탄에서 수입한 3자원, 국내 재래종 2자원, 1986년에 도입 육성한 서원동부, 일본 사가대학과 규슈대학에서 분양받은 9자원, International Institute for Tropical Agriculture(IITA)에서 분양받은 4자원 및 국립농업유전자원센터에서 분양받은 209자원을 이용하여 전남 나주(위도 35° 3ʹN, 경도 126° 54ʹE)에서 2010년에 실시하였다. 6월 18일에 육묘트레이(50공)에 파종하여 흑색 P. E. 필름으로 멀칭한 후 7월 2일에 휴폭 2.8, 주간거리 1m로 자원 당 10주 (1주 1본)씩 이식하였다(Fig. 1). 시비량은 10 a 당 질소 3 kg, 인산 3 kg, 칼리 3.
- HPLC 분석은 Waters 2695 Alliance System(Milford, MA, USA)을 이용하여 용매 80% acetonitrile, 유속 1.0 ml/min, 컬럼 carbohydrate analysis(3.9×300 mm, 125Å, 10 µm, Waters), 컬럼온도 30℃, 검출기 ELS Detector(Waters 2420), 검출기 표류온도 40℃ 조건에서 실시하였다.
- 시험재료 245자원 중에서 신육형이 유한형 또는 중간형이면서 초형이 직립형인 IT104373 등 7자원과 서원동부를 대상으로 전분, 단백질 및 유리당 함량과 종피비율을 조사하였다. 종실의 품질분석용 시료는 열풍건조기 40℃ 조건에서 수분함량이 12∼13%가 되도록 건조하고 분쇄기(C/11/1, Glenmills, USA)를 이용하여 분쇄하여 활용하였다.
- , 1994). 종실의 단백질은 CN 분석기(Vario MAX CN, Elementar, Germany)로 T-N을 측정하고 단백계수(6.25)를 적용하여 환산하였다. 종실의 유리당은 시료 1 g에 80% methanol 5 ml을 넣어 3회 반복 추출하고 20 ml로 정용한 후 syringe filter(0.
- 종실의 유리당은 시료 1 g에 80% methanol 5 ml을 넣어 3회 반복 추출하고 20 ml로 정용한 후 syringe filter(0.2 µm)로 여과하여 HPLC로 분석하였다.
- 9×300 mm, 125Å, 10 µm, Waters), 컬럼온도 30℃, 검출기 ELS Detector(Waters 2420), 검출기 표류온도 40℃ 조건에서 실시하였다. 종피비율은 충실한 종실의 종피를 정밀하게 분리하고 무게를 측정하여 산출하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 캄보디아에서 수집한 동부 17자원, 미얀마, 중국, 우즈베키스탄에서 수입한 3자원, 국내 재래종 2자원, 1986년에 도입 육성한 서원동부, 일본 사가대학과 규슈대학에서 분양받은 9자원, International Institute for Tropical Agriculture(IITA)에서 분양받은 4자원 및 국립농업유전자원센터에서 분양받은 209자원을 이용하여 전남 나주(위도 35° 3ʹN, 경도 126° 54ʹE)에서 2010년에 실시하였다.
- 본 연구에 공시된 245자원 중에서 신육형이 유한형이거나 중간형이면서 초형이 직립형으로 유용할 것으로 예상되는 7자원과 도입육성한 서원동부의 주요특성을 Table 7에서 요약하여 나타내었다. 선발자원의 개화일수는 39∼46일, 등숙일수는 24∼28일로 생육기간이 매우 짧고, 종피색은 회색이 50% 차지하였으며, 백립중은 11.
이론/모형
- 1). 시비량은 10 a 당 질소 3 kg, 인산 3 kg, 칼리 3.5 kg을 경운 쇄토 전에 전량기비로 시용하였고 기타 재배법은 관행에 준하였으며 시험 전 토양이화학성은 Table 1과 같다.
성능/효과
- 1. 개화일수는 41∼50일(51.5%), 51∼60일(43.7%), 등숙일수는 21∼30일(53.9%), 31∼40일(23.7%), 생육일수는 71∼80일(26.9%), 81∼90일(23.4%) 순으로 많이 분포하였다.
- 2. 신육형은 무한형 72.7%, 중간형 25.7%, 및 유한형 1.6%, 초형은 포복형 78.8%와 직립형 21.2%, 잎 모양은 심장형 98.4%와 피침(결각)형 1.6%, 꽃색은 보라색 85.2%, 백색 13.6% 및 연주색 1.2% 씩 분포하였다.
- 3. 성숙 꼬투리색은 갈색 54.7%와 황갈색 37.6%, 착협위치는 아래로 향함 90.6%, 중간 5.7% 및 곧추섬 3.7%씩 분포하였다.
- 4. 종피색은 갈색 25.3%, 흑색 23.3%, 백색 20.8%, 종자 모양은 계란형 66.9%, 장방형 24.9%, 신장형 8.2% 씩 분포하였다.
- 5. 협장은 10.1∼20.0 cm 89.0%, 20.1∼30.0 cm 8.6%, 협당립수는 12.1∼15립 62.0%, 9.1∼12립 25.7%, 15.1∼18립 9.1% 씩 분포하였다.
- 6. 백립중은 15.1∼20.0 g 37.6%, 10.1∼15.0 g 28.6%, 주당수량은 100.1∼200.0 g 52.7%, 100.0 g 미만 22.9%, 200.1∼300.0 g 15.9% 씩 분포하였다.
- 7. 선발한 7자원 종실의 전분 함량은 44.1∼57.0%, 단백질 함량은 23.3∼27.5% 범위로 유의차가 있었다.
- 4%(1자원)이었다. 꼬투리 안 종자 양끝의 압축정도로 나타낸 협내 종자밀도는 매우 낮음(전혀 압축되지 않음) 51.8%, 중간(살짝 닿음) 35.5%, 높음(압축되어 종자의 폭이 길이보다 넓음) 12.7% 순으로 분포되었다. 이상과 같은 꼬투리 특성 중에서 직선형 꼬투리이거나 협내 종자밀도가 높은 자원은 앞으로 품종 육성에 유용할 것으로 보아진다.
- 본 연구에 공시된 자원의 꼬투리 길이는 10 cm 미만에서 51∼60 cm, 꼬투리 당 종실수는 9개 미만에서 21.1∼24개, 백립중은 5 g 미만에서 25.1∼30 g, 주당 수량은 100 g 미만에서 500.1∼600 g 까지 매우 넓게 분포되었는데, 꼬투리 길이는 10.1∼20 cm 범위가 89%, 꼬투리 당 종실수는 12.1∼15개 범위가 62.0%, 백립중은 15.1∼20 g 범위가 37.6%, 주당 수량은 100.1∼200 g 범위가 52.7%씩 상대적으로 높은 빈도를 나타냈다(Table 6).
- 선발자원의 개화일수는 39∼46일, 등숙일수는 24∼28일로 생육기간이 매우 짧고, 종피색은 회색이 50% 차지하였으며, 백립중은 11.3∼24.1 g 범위에 분포하였다.
-
꼬투리 특성
성숙기에 꼬투리 특성을 조사한 결과 Table 4와 같이 꼬투리 색은 갈색 543.7%(134자원), 황갈색 37.6%(92자원), 흑갈색 6.1%, 흑색 1.6% 순으로 분포하였다. 꼬투리가 향하는 방향을 기준으로 나타낸 착협위치는 아래로 향함 90.
- 2%) 분홍색이 분포하였다(Table 3). 이상과 같이 본 연구에 이용된 대부분의 자원은 무한포복형, 심장형 잎 및 보라색 꽃이었고, 일부 포함된 유한직립형 자원과 아래 잎까지 광 도달에 유리하여 광합성 효율이 높을 것으로 예상되는 피침(결각)형 잎 자원은 일시수확이 가능한 다수성 품종육성에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 보아진다.
- 성숙기에 성숙협색은 황갈색, 갈색, 흑갈색 및 흑색, 착협위치는 아래로 향함, 중간(20∼90°) 및 곧추섬(위로 향함), 협 만곡은 직선, 약간 굽음 및 나선형, 협내 종자밀도는 종자 양끝의 압축정도를 관찰하여 매우 낮음(전혀 압축되지 않음), 중간(살짝 닿음), 높음(압축되어 종자의 폭이 길이보다 넓음)로 나타냈다. 종자무늬는 너구리형, 없음 및 2가지 이상 혼합, 종피색은 흑색, 갈색, 보라색, 적색, 회색, 백색, 2가지 이상 혼합 및 분리(기타), 종피의 2차색은 없음, 갈색, 적색, 회색 및 분리(기타), 종피광택은 없음, 약함 및 강함, 종자모양은 신장형, 계란형 및 장방형으로 표현하였다. 협장은 건조되지 않은 상태의 완전히 성숙된 꼬투리 기부에서 정단까지의 길이, 협당립수는 꼬투리 당 정상적인 종실의 수, 수확하여 40℃에서 72시간 건조한 종실 100개의 무게를 백립중, 전체 종실무게를 수확 주수로 나눈 값을 주당 수량으로 나타내었다.
- 9%는 강했다. 종자의 모양은 계란형 66.9%, 장방형 24.9%, 신장형 8.2% 순으로 분포하였는데, 전술한 협내 종자밀도가 높아 종자 양쪽 끝이 압축되어 장방형이 될 것으로 예상되는 자원(12.7%)보다 2배 정도 장방형이 많은 것으로 보아 종자밀도뿐만 아니라 기타 유전적 요인에 의해 종자 모양이 결정됨을 추정할 수 있다.
- 파종기에서 개화시까지 소요일수로 나타낸 개화일수는 Table 2와 같이 본 연구에 사용된 245자원 중에서 41∼50일이 가장 많은 51.5%(126자원)와 51∼60일는 43.7%(107자원)나 분포되어 시험자원의 95.2%가 파종 후 41∼60일에 개화하였다.
후속연구
- 반면에 동부나물을 상품화 하고자 할 경우 종피의 수용성 색소가 나물의 뿌리에 침착되어 품질을 저하시키는 요인이 될 것으로 판단된다. 따라서 동부나물 생산에 종피색이 백색인 자원을 선발하여 이용하거나 나물 뿌리에 색소 침착을 억제하는 나물 재배법을 개발해야 할 것으로 판단된다. 종피의 2차색은 86.
- 7% 순으로 분포되었다. 이상과 같은 꼬투리 특성 중에서 직선형 꼬투리이거나 협내 종자밀도가 높은 자원은 앞으로 품종 육성에 유용할 것으로 보아진다.
- 4% 순으로 분포하였다. 이상과 같은 생육단계별 소요일수와 생육기간의 분포를 감안 할 때 재배기간이 매우 짧아 다양한 작부체계 도입이 가능하고 재배법을 개선하면 일시에 수확이 가능한 자원도 있을 것으로 판단된다.
- 7%씩 상대적으로 높은 빈도를 나타냈다(Table 6). 이상의 특성 중에서 꼬투리 길이가 20 cm 정도로 적당하고 꼬투리 당 종실수가 많으면서 다수성인 자원은 새로운 품종육성에 활용가치가 높을 것으로 보아진다. 한편 백립중이 5 g 미만의 극소립 또는 25 g 이상의 극대립 자원은 적용 가능한 고부가가치 용도를 발굴할 필요가 있다고 보아진다.
- 이와 같은 종피색이 다양한 자원을 모싯잎송편의 소로 이용하면 생리활성 강화로 부가가치를 높일 수 있을 것으로 보아진다. 한편 전분 작물인 동부의 가공형태는 종피가 제거된 자엽만 이용하는 경우가 많기 때문에 종피에 함유된 안토시아닌(Ha et al., 2010)을 포함한 기타 기능성물질과 생리활성 탐색으로 가공 부산물의 산업적 활용이 가능할 것으로 판단된다. 반면에 동부나물을 상품화 하고자 할 경우 종피의 수용성 색소가 나물의 뿌리에 침착되어 품질을 저하시키는 요인이 될 것으로 판단된다.
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