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문제 정의
- 따라서 본 연구는 수집된 균주별로 특성을 확인하고 그 중 우수한 특성을 가진 균주를 모균주로 선발하여 단핵균주간 교배를 통해 교배균주를 육성하였다. 또한 실내에서 선발된 교배균주들 간에 균사생장 속도, 갈변 정도 등을 측정하고 균주별, 교배조합별 차이를 조사하여 우수한 품종개발의 기반조성을 마련하고자 하였다.
제안 방법
- 4개의 모균주에서 분리 선발된 20개 일핵균주를 PDA 배지에 접종한 후 25℃에서 14일간 배양하며 균사생장, 균사밀도, 갈변정도를 조사하였다. 산조701호-2균주 등 7개 균주가 30 mm/7일 이상 생장하여 비교적 생장속도가 우수한 편이었으며 11, 20, 51번 균주는 균사의 밀도가 낮았다.
- 각각의 모균주로부터 각각 20균주씩 선발한 단핵균주를 5×5 mm로 잘라서 PDA 배지의 중앙에 1cm 간격으로 대치 접종하여 25℃에 15일간 암배양 하고 일핵균주간 균사접합부위를 새로운 PDA배지에 이식하여 배양하면서 현미경으로 검경하여 꺽쇠연결체가 존재하고 배양과정에서 균총형태가 균일한 균주를 선발하였다(Yoo et al., 2011; Im et al., 2012).
- , 2012). 교배균주 선발 및 배양특성 선발된 교배균주들은 모균주들과 PDA 배지에 대치접종하여 25℃에서 30일간 암배양 후 균사접합부위에 대선 형성 유무 확인을 통해 양쪽 모균주들과 대선이 형성된 균주들을 실내에서 최종 선발하였다. 선발된 균주들은 ‘표고 품종심사를 위한 특성조사요령’(Yoon and Kim, 2008)에 따라 87 mm 페트리디쉬 PDA 배지에 3반복으로 접종하여 25℃에서 배양하며 배양 7일차에 균사생장, 배양 21일차에 피막형성정도, 배양 30일차에 갈변정도를 조사하였다.
- 따라서 9개의 균주를 시험재배하여 생산성이 높고 자실체 특성이 우수한 4개 균주(SANJO701HO, FMRI2534, FMRI2337, FMRI2613)를 모균주로 선발하였고 균주당 각각 20개씩 총 80개의 단핵 균주를 분리하여 117개의 교배균주를 육성하였다. 그중 산조701호와 FMRI2337의 교배조합이 다른 조합의 교배 균주들보다 평균생장속도가 10% 가량 낮았으며 이들 교배균주의 배양 및 생리적 특성을 비교 조사하였다. 따라서 본 연구는 우수한 톱밥재배용 품종개발의 기반조성을 마련하고자 하였으며, 차후 교배균주에 대한 생산성 검정의 연구가 필요하다.
- 표고(Lentinula edodes)는 우리나라의 주요 임산버섯으로 최근 표고 톱밥재배가 정착됨에 따라 급속도로 확산되고 있으나 국내 환경에 적합하고 재배시기를 다변화 할 수 있는 균주의 육성이 시급하다. 따라서 9개의 균주를 시험재배하여 생산성이 높고 자실체 특성이 우수한 4개 균주(SANJO701HO, FMRI2534, FMRI2337, FMRI2613)를 모균주로 선발하였고 균주당 각각 20개씩 총 80개의 단핵 균주를 분리하여 117개의 교배균주를 육성하였다. 그중 산조701호와 FMRI2337의 교배조합이 다른 조합의 교배 균주들보다 평균생장속도가 10% 가량 낮았으며 이들 교배균주의 배양 및 생리적 특성을 비교 조사하였다.
- 따라서 본 연구는 수집된 균주별로 특성을 확인하고 그 중 우수한 특성을 가진 균주를 모균주로 선발하여 단핵균주간 교배를 통해 교배균주를 육성하였다. 또한 실내에서 선발된 교배균주들 간에 균사생장 속도, 갈변 정도 등을 측정하고 균주별, 교배조합별 차이를 조사하여 우수한 품종개발의 기반조성을 마련하고자 하였다.
- 또한 신뢰할 만한 톱밥재배를 위한 시스템이 개발되었을지라도 톱밥재배에서는 균주가 버섯생산에 주요한 제한인자이다(Diehle and Royse, 1986). 따라서 본 연구에 사용된 모균주들은 국내외에서 사용되고 있는 톱밥재배용 균주들을 수집하여 재배실험을 통해 생산성, 우수성, 안전성 확인함과 더불어 각 균주의 담자포자를 수집하여 일핵 균주간 교배를 통해 균주를 육성하였다. 이러한 방법은 모균주의 특성을 파악하고 담자포자를 수집하는데 많은 시간이 걸리므로 효율적인 육성방법은 아니라 할 수 있다 (Chang and miles, 2004, Yoo et al, 2011).
- 선발된 단핵균주는 페트리디쉬 PDA 배지에 3반복으로 이식하여 25℃에서 14일간 배양하며 7일차 및 14일차의 균사 생장정도 배양 14일차에 균사밀도, 균총 갈변정도를 조사하였다. 또한 모균주별로 단핵균주의 생장정도를 비교하였다.
- 모균주로부터 수집된 포자를 연속희석법으로 희석하여 PDA 배지에 도말 후 포자로부터 발아된 단핵균주를 현미경으로 검경하여 위치를 표시 후 새로운 배지에 이식하여 분리하였다. 분리된 단핵균주는 현미경 검경하여 꺽쇠연결체(clamp connection) 유무를 확인하여 꺽쇠연결체가 존재하지 않고 균총형태가 균일한 균주를 선발하였다.
- 모균주로부터 수집된 포자를 연속희석법으로 희석하여 PDA 배지에 도말 후 포자로부터 발아된 단핵균주를 현미경으로 검경하여 위치를 표시 후 새로운 배지에 이식하여 분리하였다. 분리된 단핵균주는 현미경 검경하여 꺽쇠연결체(clamp connection) 유무를 확인하여 꺽쇠연결체가 존재하지 않고 균총형태가 균일한 균주를 선발하였다. 선발된 단핵균주는 페트리디쉬 PDA 배지에 3반복으로 이식하여 25℃에서 14일간 배양하며 7일차 및 14일차의 균사 생장정도 배양 14일차에 균사밀도, 균총 갈변정도를 조사하였다.
- 선발된 117개 교배균주들은 PDA 배지의 중앙에 균사절편을 이식하여 Yoo and Kim(2008)의 ‘표고 품종심사를 위한 특성조사요령’에 따라 25℃에서 배양 7일에 균사 생장, 21일에 피막형성정도, 30일에 갈변정도를 조사하였다(Table 9).
- 선발된 균주들은 ‘표고 품종심사를 위한 특성조사요령’(Yoon and Kim, 2008)에 따라 87 mm 페트리디쉬 PDA 배지에 3반복으로 접종하여 25℃에서 배양하며 배양 7일차에 균사생장, 배양 21일차에 피막형성정도, 배양 30일차에 갈변정도를 조사하였다.
- 분리된 단핵균주는 현미경 검경하여 꺽쇠연결체(clamp connection) 유무를 확인하여 꺽쇠연결체가 존재하지 않고 균총형태가 균일한 균주를 선발하였다. 선발된 단핵균주는 페트리디쉬 PDA 배지에 3반복으로 이식하여 25℃에서 14일간 배양하며 7일차 및 14일차의 균사 생장정도 배양 14일차에 균사밀도, 균총 갈변정도를 조사하였다. 또한 모균주별로 단핵균주의 생장정도를 비교하였다.
- , 2012). 시험균주는 톱밥재배를 통해 균주별 생산성 및 자실체 특성 등을 조사하였고, 그중 생산성 및 온도형 등의 재배특성이 우수한 균주들을 선발하여 9개를 모균주로 공시하였다.
대상 데이터
- 이들 균주들은 수확량이 높을 경우 개체중이 낮아지는 경향이 있었다. 따라서 Table 3 및 Fig. 1 에서 볼 수 있듯이 수확량이 300 g/봉지 이상으로 비교적 높으면서 개체중이 20 g 이상으로 양호한 4개 균주(산조701호, FMRI2337, FMRI2534, FMRI2613)를 선발하여 모균주로 사용하였다. 우수 균주의 육종을 위해 모균주의 선발은 매우 중요하다.
- 본 연구에서 사용한 균주는 산림조합중앙회 산림버섯연구센터에서 개발하여 보존중인 균주와 국내외에서 수집된 균주를 이용하였으며(Table 1), 시험균주들은 대치배양을 통해 독립성 검정을 확인하였다(Kathryn et al., 1993; Yoo et al., 2011; Im et al., 2012). 시험균주는 톱밥재배를 통해 균주별 생산성 및 자실체 특성 등을 조사하였고, 그중 생산성 및 온도형 등의 재배특성이 우수한 균주들을 선발하여 9개를 모균주로 공시하였다.
- 따라서 한 개 교배조합당 200개 조합으로하여 총 1,200개 조합으로 대치배양 하였으며 대치배양 15일후 균사간 접합부위를 새로 이식하여 현미경 검경을 하여 교배가 확인된 403개의 균주를 얻었다. 이들 403개 균주는 다시 각 모균주들과 대치배양하여 대선이 명확하게 형성된 117개 균주를 최종적으로 선발하였다(Table 8, Fig. 2).
이론/모형
- 교배균주들은 단핵균주 균사생장보다 대체적으로 2배 이상의 월등한 생장속도를 보였으며 3개 교배 조합 중 산조701호와 FMRI2337의 교배조합의 평균 생장속도가 다른 2개 조합에 비해 다소 낮았으며 교배균주의 전체 평균 생장속도에 비해서도 10% 가량 낮게 조사되었다. 본 연구에서는 새로운 균주를 육종하는데 있어서 단핵균주간 교배법을 사용하였다. 버섯육종을 위해 일반적으로 이용되고 있는 버섯의 교배는 교배형이 다른 2종류의 일핵균주를 대치 배양시켜 새로운 이핵균주를 만드는 단핵균주간 교배를 말한다(Miyazaki et al, 2005).
성능/효과
- 단핵균주 11과 50균주는 균사밀도가 높았으며, 11과 40균주는 약간의 갈변현상을 나타내었다. FMRI2534 모균주에서 단핵균주 FMRI2534-1의 균사생장이 39 mm/7일로 가장 빨랐으며, 12와 16균주는 균사의 밀도가 높았다. FMRI2613의 모균주에서 분리된 일핵균주는 30 mm/7일 이상 생장한 균주가 12균주(FMRI2613-1, 5, 17, 24, 32, 35, 36, 38, 53, 58, 64, 68) 였으며 1과 64균주는 균사생장이 빠른 반면 밀도는 낮은 것으로 조사되었다(Tables 4~7).
- FMRI2534 모균주에서 단핵균주 FMRI2534-1의 균사생장이 39 mm/7일로 가장 빨랐으며, 12와 16균주는 균사의 밀도가 높았다. FMRI2613의 모균주에서 분리된 일핵균주는 30 mm/7일 이상 생장한 균주가 12균주(FMRI2613-1, 5, 17, 24, 32, 35, 36, 38, 53, 58, 64, 68) 였으며 1과 64균주는 균사생장이 빠른 반면 밀도는 낮은 것으로 조사되었다(Tables 4~7). 최종적으로 선발된 단핵균주는 모균주별로 20개 균주를 선발하여 4개 모균주에서 총 80개의 단핵균주를 선발하였으며 모균주에 따른 일핵균주의 평균생장속도는 산조701호로부터 분리된 단핵균주들의 평균 생장속도가 31 mm/7일로 가장 빠른 것으로 조사되었고 FMRI2337로부터 분리된 단핵균주 그룹이 평균생장속도 25.
- 5 g으로 자실체의 품질이 저조하였다. 개체중이 가장 높은 균주는 FMRI2534균주로 28.5 g으로 조사되었으며 수확량도 372.8 g 으로 우수한 편이었다(Table 3). 이들 균주들은 수확량이 높을 경우 개체중이 낮아지는 경향이 있었다.
- 선발된 117개 교배균주들은 PDA 배지의 중앙에 균사절편을 이식하여 Yoo and Kim(2008)의 ‘표고 품종심사를 위한 특성조사요령’에 따라 25℃에서 배양 7일에 균사 생장, 21일에 피막형성정도, 30일에 갈변정도를 조사하였다(Table 9). 교배균주들은 단핵균주 균사생장보다 대체적으로 2배 이상의 월등한 생장속도를 보였으며 3개 교배 조합 중 산조701호와 FMRI2337의 교배조합의 평균 생장속도가 다른 2개 조합에 비해 다소 낮았으며 교배균주의 전체 평균 생장속도에 비해서도 10% 가량 낮게 조사되었다. 본 연구에서는 새로운 균주를 육종하는데 있어서 단핵균주간 교배법을 사용하였다.
- 6%였다. 교배조합별로는 산조701호와 FMRI2534 조합이 23.5%, 산조701호와 FMRI2337 조합이 41.3%, 산조 701호와 FMRI2613 조합이 36%로 산조701호와 FMRI2534 조합이 다른 조합에 비해 저조한 교배 성공률을 보였다. 더욱이 모균주와 독립성이 확인된 교배균주들을 기준으로 성공률을 계산하면 평균 9.
- 균사 접합부위의 대선형성 유무를 확인한 결과 10개의 수집균주 중 FMRI2326과 FMRI2337균주 간에 대선이 형성되지 않으며(Table 2), FMRI2326 균주를 제외한 9개 균주들의 톱밥배지를 제조하여 생산성과 개체중, 자실체 형태 등을 검정하였다. 총 4주기의 발생기간 동안 가장 높은 생산성을 보인 균주는 FMRI2196 균주였으나 개체 중이 10.
- FMRI2337는 30 mm 이상 생장한 것은 4개 균주 (FMRI2337-4, 12, 22, 50)로 다른 모균주의 단핵균주들에 비해 비교적 생장속도가 낮았다. 단핵균주 11과 50균주는 균사밀도가 높았으며, 11과 40균주는 약간의 갈변현상을 나타내었다. FMRI2534 모균주에서 단핵균주 FMRI2534-1의 균사생장이 39 mm/7일로 가장 빨랐으며, 12와 16균주는 균사의 밀도가 높았다.
- 3%, 산조 701호와 FMRI2613 조합이 36%로 산조701호와 FMRI2534 조합이 다른 조합에 비해 저조한 교배 성공률을 보였다. 더욱이 모균주와 독립성이 확인된 교배균주들을 기준으로 성공률을 계산하면 평균 9.8%였다. 이는 앞서 다른 교배방법인 이핵-단핵균주간(Di-Mon) 교배방법(Buller, 1931)으로 균주를 육성한 연구에서 보인 40%내외의 교배 성공률(Yoo et al, 2011)에 비해 현저히 떨어진다 할 수 있다.
- 선발된 4개 모균주 80개 단핵균주는 산조701호를 중심으로 다른 3개 모균주 별로 3개 조합을 교배하였다. 따라서 한 개 교배조합당 200개 조합으로하여 총 1,200개 조합으로 대치배양 하였으며 대치배양 15일후 균사간 접합부위를 새로 이식하여 현미경 검경을 하여 교배가 확인된 403개의 균주를 얻었다. 이들 403개 균주는 다시 각 모균주들과 대치배양하여 대선이 명확하게 형성된 117개 균주를 최종적으로 선발하였다(Table 8, Fig.
- 버섯육종을 위해 일반적으로 이용되고 있는 버섯의 교배는 교배형이 다른 2종류의 일핵균주를 대치 배양시켜 새로운 이핵균주를 만드는 단핵균주간 교배를 말한다(Miyazaki et al, 2005). 본 연구에서 실시한 단핵균주간 교배에서 교배 성공률은 전체 평균 33.6%였다. 교배조합별로는 산조701호와 FMRI2534 조합이 23.
- 9 mm/7일로 가장 저조하였다. 산조701호, FMRI2534, FMRI2613에서 분리된 단핵균주들은 평균생장속도 30 mm/7일 이상으로 대체적으로 비슷하였다.
- 4개의 모균주에서 분리 선발된 20개 일핵균주를 PDA 배지에 접종한 후 25℃에서 14일간 배양하며 균사생장, 균사밀도, 갈변정도를 조사하였다. 산조701호-2균주 등 7개 균주가 30 mm/7일 이상 생장하여 비교적 생장속도가 우수한 편이었으며 11, 20, 51번 균주는 균사의 밀도가 낮았다. FMRI2337는 30 mm 이상 생장한 것은 4개 균주 (FMRI2337-4, 12, 22, 50)로 다른 모균주의 단핵균주들에 비해 비교적 생장속도가 낮았다.
- 균사 접합부위의 대선형성 유무를 확인한 결과 10개의 수집균주 중 FMRI2326과 FMRI2337균주 간에 대선이 형성되지 않으며(Table 2), FMRI2326 균주를 제외한 9개 균주들의 톱밥배지를 제조하여 생산성과 개체중, 자실체 형태 등을 검정하였다. 총 4주기의 발생기간 동안 가장 높은 생산성을 보인 균주는 FMRI2196 균주였으나 개체 중이 10.5 g으로 자실체의 품질이 저조하였다. 개체중이 가장 높은 균주는 FMRI2534균주로 28.
- FMRI2613의 모균주에서 분리된 일핵균주는 30 mm/7일 이상 생장한 균주가 12균주(FMRI2613-1, 5, 17, 24, 32, 35, 36, 38, 53, 58, 64, 68) 였으며 1과 64균주는 균사생장이 빠른 반면 밀도는 낮은 것으로 조사되었다(Tables 4~7). 최종적으로 선발된 단핵균주는 모균주별로 20개 균주를 선발하여 4개 모균주에서 총 80개의 단핵균주를 선발하였으며 모균주에 따른 일핵균주의 평균생장속도는 산조701호로부터 분리된 단핵균주들의 평균 생장속도가 31 mm/7일로 가장 빠른 것으로 조사되었고 FMRI2337로부터 분리된 단핵균주 그룹이 평균생장속도 25.9 mm/7일로 가장 저조하였다. 산조701호, FMRI2534, FMRI2613에서 분리된 단핵균주들은 평균생장속도 30 mm/7일 이상으로 대체적으로 비슷하였다.
후속연구
- 이러한 방법은 모균주의 특성을 파악하고 담자포자를 수집하는데 많은 시간이 걸리므로 효율적인 육성방법은 아니라 할 수 있다 (Chang and miles, 2004, Yoo et al, 2011). 그러나 교배 균주를 육성하는데 있어서 자실체의 형태적 특성, 재배온도형 등 얻고자 하는 형질을 보다 정확하게 파악하고 육종 모본으로 사용할 수 있다면 좀 더 확실하고 효과적인 육종이 이루어 질 수 있을 것이다.
- 그중 산조701호와 FMRI2337의 교배조합이 다른 조합의 교배 균주들보다 평균생장속도가 10% 가량 낮았으며 이들 교배균주의 배양 및 생리적 특성을 비교 조사하였다. 따라서 본 연구는 우수한 톱밥재배용 품종개발의 기반조성을 마련하고자 하였으며, 차후 교배균주에 대한 생산성 검정의 연구가 필요하다.
- 이는 앞서 다른 교배방법인 이핵-단핵균주간(Di-Mon) 교배방법(Buller, 1931)으로 균주를 육성한 연구에서 보인 40%내외의 교배 성공률(Yoo et al, 2011)에 비해 현저히 떨어진다 할 수 있다. 따라서 추후에는 우수한 균주를 이핵으로 하여 추가로 원하는 형질을 가진 균주의 단핵균주를 교배하여 균주를 얻는 이핵-단핵균주간 교배법을 활용하여 육종효율을 올릴 필요가 있다.
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