[논문]동양배 과실의 육질 관련 형질의 유전분석

황해성; 변재균; 김휘천; 신일섭

doi:10.7235/hort.2014.12140

동양배 과실의 육질 관련 형질의 유전분석
Inheritance of Fruit Texture Traits in Oriental Pear (Pyrus pyrifolia var. culta Nakai) 원문보기

원예과학기술지 = Korean journal of horticultural science & technology, v.32 no.1, 2014년, pp.77 - 83

황해성 (국립원예특작과학원 과수과) , 변재균 (영남대학교 원예생명과학과) , 김휘천 (농촌진흥청) , 신일섭 (국립원예특작과학원 과수과)

초록
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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.

Abstract ▼ AI-Helper

To improve the breeding efficiency of oriental pear, the inheritance of major fruit traits were analyzed using 4,035 seedlings of 15 cross combinations combined with 13 cultivars. Yearly variation of parental cultivars, broad-sense heritability of the traits, and frequency of seedlings with commercially acceptable characteristics by the mid-parent values were studied. Despite the heritabilities of traits related with pear the fruit texture were different depending on cross combination, the average narrow-sense heritability ($h^2$) for firmness, flesh hardness, flesh density and grit were over 0.6, a relatively high value. However fruit firmness showed different heritability among the cross combination and its value of cross combination between 'Niitaka' and 'Choju' was very low as 0.11. Positive correlation was not observed on fresh hardness, fresh density and grit but observed on firmness between mid-parent value and average value of offspring. Regression of offspring on firmness, fresh hardness, fresh density and grit between mid-parent value and average value of offspring were 0.778, 0.343, -0.273, 0.313, respectively. Frequency distributions of fruit texture in 15 cross combinations of pear seedling was influenced by parental characteristics. When fruit firmness was estimated as low, low ${\times}$ high and high ${\times}$ high values in parental fruits, firmness in their offspring exhibited low, medium and high, respectively. In addition, when parental grit by sensory evaluation were light ${\times}$ light and light-medium ${\times}$ medium-heavy, most of offsprings showed light and medium grit, respectively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 과실품질의 중요한 구성요소인 과실육질의 유전현상을 파악하여 우수한 실생 비율이 높은 교배조합의 선정, 교배조합당 필요한 실생 개체수의 예측과 같은 유전연구를 통하여 육종효율을 높이기 위해, 과실 육질과 관련된 경도와 관능검사에 의한 과실경도와 밀도 그리고 석세포에 대한 교배양친의 연차별 환경변이와 각 조합별 유전력, 후대 실생의 분포상태 그리고 양친의 평균치와 교배실생 평균치와의 상관을 분석하였다.

제안 방법

경도는 과피를 직경 1mm 정도 제거하고 universal hardness-meter(kg/5mmØ)로 적도면의 과육경도를 측정하여 0.1kg/5mmØ단위로 표시하였다.
1kg/5mmØ단위로 표시하였다. 경도의 등급구분은 0.8부터 2.6까지 0.2간격으로 구분하여 10등급의 실생 분포 비율을 산출하였다.
과실의 육질에 관련되는 형질로 과육의 경도와 밀도, 석세포 함량 등이 있다. 과육의 경도에 대해서는 경도계로 측정함과 동시에 관능검사를 통해 경, 중, 밀로 구분하여 평가한 관능적인 육질경도를 추가로 조사하여 과학적인 계측방법에 의한 측정치와 비교하였다.
석세포는 7등급으로 나누어 점수가 높을수록 석세포가 적은 것으로 평가하였다. 관능검사에 의한 육질경도 및 밀도는 3등급으로 나누어 점수가 높을수록 육질이 연하고 치밀한 것으로 평가하였다.
교배친 13품종의 과실 형질은 배 유전자원 보존 포장에 열간 6m, 주간 6m로 재식된 품종당 3-5주의 성목에서 1987-1996년까지 10년간 조사하였고, 교배실생에서는 1994-1996년 동안 2-3년간 조사하였으며, 연도별 조사 성적의 차이가 큰 일부 개체는 조사상의 오류로 판단하여 분석대상에서 제외하였다. 각 형질별 조사는 농촌진흥청에서 정한 ‘농사시험연구조사기준(1995)’을 참고하여 조사하였다.

대상 데이터

본 시험에 공시한 교배실생 4,035주와 교배친 13품종의 각 형질 조사성적은 개인용 컴퓨터 package인 Excel 2000을 이용하여 자료를 정리하였다. 유전분석, 분산, 실생 분포도 등은 Excel을 이용하였고, 형질간 상관분석은 SAS 프로그램(Version 6.
본 연구에 공시된 재료는 국립원예특작과학원 과수과에서 배 양질 다수 내재해성 품종 육성을 위하여 1986년에서 1990년까지 13품종을 교배친으로 이용하여 얻은 실생 15조합 4,035주를 대상으로 하였다. 본 연구에서 사용된 교배친 품종의 육성내역을 보면 일본에서 육성된 9품종과 우리나라에서 육성한 3품종, 그리고 우리나라 수집 재래배 1품종 등 13품종이었다(Table 1).

데이터처리

본 시험에 공시한 교배실생 4,035주와 교배친 13품종의 각 형질 조사성적은 개인용 컴퓨터 package인 Excel 2000을 이용하여 자료를 정리하였다. 유전분석, 분산, 실생 분포도 등은 Excel을 이용하였고, 형질간 상관분석은 SAS 프로그램(Version 6.03, SAS Institute Inc., 1991, Cary, NC)을 이용하였다. 각 형질의 유전력 분석은 Hong(1991)과 Park(1987)의 방법에 따라 양친 품종 P₁과 P₂의 분산평균과 교배실생의 분산을 산출하였고, 유전력은 다음의 공식을 이용하여 계산하였다.

이론/모형

각 형질별 조사는 농촌진흥청에서 정한 ‘농사시험연구조사기준(1995)’을 참고하여 조사하였다.
, 1991, Cary, NC)을 이용하였다. 각 형질의 유전력 분석은 Hong(1991)과 Park(1987)의 방법에 따라 양친 품종 P₁과 P₂의 분산평균과 교배실생의 분산을 산출하였고, 유전력은 다음의 공식을 이용하여 계산하였다.
5m였으며 수형은 주간형으로 하였다. 시비, 병해충 방제 등 재배관리는 국립원예특작과학원 표준재배법에 준하였다.

성능/효과

배 과실 육질관련 형질의 유전력(Table 5)은 조합에 따라 차이는 있으나 경도, 육질경도, 육질도, 석세포 모두 대부분의 조합이 0.6 내외로 비교적 높았다. 그러나, 경도에 있어서는 조합별로 유전력의 차이가 다른 형질에 비해 큰 편이었고 ‘신고’ × ‘장수’ 조합에서는 유전력이 0.
배 육질관련 형질의 양친평균과 교배실생 평균 사이의 상관 관계를 분석한 결과(Fig. 1) 경도에서는 정의 상관이 있었으나 육질경도, 육질밀도, 석세포 함량에서는 상관이 인정되지 않았다. 양친평균과 실생평균간의 회귀계수는 유용한 유전적 parameter인데, 경도 0.
본 연구에 공시된 재료는 국립원예특작과학원 과수과에서 배 양질 다수 내재해성 품종 육성을 위하여 1986년에서 1990년까지 13품종을 교배친으로 이용하여 얻은 실생 15조합 4,035주를 대상으로 하였다. 본 연구에서 사용된 교배친 품종의 육성내역을 보면 일본에서 육성된 9품종과 우리나라에서 육성한 3품종, 그리고 우리나라 수집 재래배 1품종 등 13품종이었다(Table 1).
석세포는 1(극다)에서 7(극소)까지 7등급으로 나누어 조사한 결과, 양친평균은 ‘장십랑’ × ‘수황배’ 조합이 3.85로서 석세포 함량이 가장 많았고 ‘행수’ × ‘화산’이 6.38로서 석세포가 가장 적었다.
1) 경도에서는 정의 상관이 있었으나 육질경도, 육질밀도, 석세포 함량에서는 상관이 인정되지 않았다. 양친평균과 실생평균간의 회귀계수는 유용한 유전적 parameter인데, 경도 0.778, 육질경도 0.343, 석세포는 0.313으로 산출되어 경도가 가장 높은 값을 나타냈다. 그러나 육질밀도에서는 -0.
즉 석세포 함량 소 × 소 조합에서는 실생의 분포가 소쪽으로, 소-중 × 중-다인 조합에서는 중쪽에 많은 실생이 분포되는 양상을 보였다.
첫째 ‘행수’(1.05kg/5mmØ) × ‘화산’(1.11) 조합과 같이 양친이 모두 연육질인 경우 연육쪽으로 치우친 분포를 보였으며, 둘째 ‘행수’ × ‘수황배’(1.43)과 같이 연육 × 경육의 경우 양친 중간에 분포하는 실생이 많았으며, 셋째 경육 × 경육의 경우 경육의 실생이 많이 분포되는 양상으로 뚜렷이 구별되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라에서 재배되고 있는 배의 학명은 무엇인가?	우리나라에서 재배되고 있는 배는 Pyrus pyrifolia var. culta Nakai로서 서양이나 중국에서 재배되고 있는 배와는 과실의 모양과 맛이 전혀 다른 과수이며 한국, 일본, 중국에서만주로 재배되고 있다. 우리나라 배 교배육종은 1954년에 국립원예특작과학원에서 체계적으로 이루어지기 시작하였다.
	한국 배의 신품종 육종목표는 무엇인가?	한국 배의 신품종 육종목표는 고품질로서 육질이 극히 연하고 과즙이 많으며, 석세포가 거의 없고 맛과 향기가 풍부하며, 저장력이 강한 품종을 육성하는 것이다. 이러한 품종 육성을 위해서는 과실 품질에 관련된 형질의 유전특성을 정확히 파악할 것과 육종계획 수립 시 교배친 선정에 활용할 수 있는 각 형질의 유전능력을 알아야 하며 목표형질을 가진 실생 개체의 출현가능 빈도 등 산술적이고 구체적인 육종지식이 요구된다.
	우리나라 배 교배육종에는 무엇이 있는가?	우리나라 배 교배육종은 1954년에 국립원예특작과학원에서 체계적으로 이루어지기 시작하였다. ‘장십랑’에 한국 재래배인 ‘청실리’를 교배하여 육성한 ‘단 배’(1969년)를 시작으로 ‘황금배’(1984년), ‘추황배’(1985년), ‘원황’(1994년), ‘만수’(1995년), ‘스위트스킨’(2007년) 등 2011년 말까지 모두 43품종이 육성되어, 외국에 비해 짧은 배 육종역사에 비추어 볼 때 품종 육성 면에서는 발군의 성과를 얻었지만 육종에 관한 이론적인 검토는 크게 미흡한 상태로 육종을 위한 교배친 선정에서부터 최종선발에 이르기까지 대부분의 육종과정이 육종가의 감각적인 경험에 전적으로 의존하고 있는 실정이다.

참고문헌 (13)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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