[논문]병재배용백색느타리신품종 『백선』의 균사배양및생육특성

최종인; 이윤혜; 전대훈; 권희민; 이용선; 이영순

doi:10.14480/jm.2019.17.3.113

병재배용백색느타리신품종 『백선』의 균사배양및생육특성
Mycelial and cultural characteristics of Pleurotus ostreatus 'Baekseon', a novel white cultivar for bottle culture 원문보기

Journal of mushrooms = 한국버섯학회지, v.17 no.3, 2019년, pp.113 - 118

최종인 (경기도농업기술원 버섯연구소) , 이윤혜 (경기도농업기술원 버섯연구소) , 전대훈 (경기도농업기술원 버섯연구소) , 권희민 (경기도농업기술원 버섯연구소) , 이용선 (경기도농업기술원 버섯연구소) , 이영순 (경기도농업기술원 버섯연구소)

초록
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갓과 대의 색택이 백색인 백색느타리 신품종 "백선"의 주요특성은 다음과 같다. 균사생장적온은 $28{\sim}31^{\circ}C$이고 버섯발생온도는 $22^{\circ}C$, 버섯생육온도 $20^{\circ}C$로 '미소'보다 균사생장적온이 높으며 버섯발생 및 생육온도가 유사하며, 발생형은 다발형태를 나타내었다. 병재배시 배양기간은 30일, 초발이 소요일수는 4일, 생육일수는 4일로 총재배기간은 38일이 소요되었다. 형태적 특성에 있어 갓직경은 32.5 mm, 대직경 9.1 mm, 대길이 91.4 mm로 '미소'에 비하여 가늘고 긴 형태를 나타내었으며, 갓색도(L)는 84.2, 대색도(L)은 83.4로 '미소'에 비하여 밝은 백색을 나타내었다. 수량은 생산력 검정시 1100 ml병에서 185 g을 나타내었으며, 농가실증재배시 A(평택) 184g/1100 ml, B(여주) 178 g/850 ml으로 대조품종 대비 40%이상 증수 되었다. 대의 물리성은 탄력성, 응집성, 씹음성, 깨짐성이 각각 80%, 57%, 720 g, 57 kg을 나타내었다. DNA다형성을 비교 분석한 결과 UFPF1, UFPF3, UFPF4의 primer에서 교배모본인 'GMPO20410'와 'MGL2205'의 DNA의 밴드가 혼합되어 있었으며 품종 간, 균주 간의 밴드 차이가 있었다. 저장기간에 따른 신선도는 $4^{\circ}C$에서 28일 저온저장시 8점으로 신선한 상태였으며, $4^{\circ}C$저장 후 상온보관 시 5점으로 식용 가능한 상태로 대조품종인 '미소' 보다 저온 및 상온보관 시 신선도가 우수하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Oyster mushrooms are an economically important crop, accounting for 35% of the total mushroom production in Korea. In this study, we developed a new cultivar of Pleurotus ostreatus, known as 'Baekseon,' which is characterized by a white pileus with a white stipe. It was bred by mating monokaryons isolated from white mutant oyster mushrooms that were naturally generated from 'Gonji-7ho' and 'Wonhyeong-1ho' at the Mushroom Research Institute, GARES, Korea in 2018. The optimum temperature for mycelial growth on potato dextrose agar medium was approximately $28-31^{\circ}C$, and the optimum temperatures for primordia formation and growth of fruit bodies on sawdust media were $22^{\circ}C$ and $20^{\circ}C$, respectively. The time required for the bottle-cultured mushrooms to complete spawn running, primordia formation, and growth of fruit bodies was 30 days, 4 days, and 4 days, respectively. The fruit bodies were bundle-shaped, the pilei were round type and white, and the stipes were white. The stipes were slender and longer than those of the control ('Miso'). In the productivity test, the yield per bottle was 185 g/1100 mL, which was 45% greater than that of the control ('Miso'). In the farm test, the yield per bottle for Farm A (Pyeongtaek) and Farm B (Yeoju) was 184 g/1100 mL and 178 g/850 mL, respectively. With regard to the physical properties of fruit bodies, the springiness, cohesiveness, gumminess, and brittleness of stipe tissue were 80%, 57%, 720 g, and 57 kg, respectively. These values were lower than those of the control ('Miso'). To test the shelf life, the fruit bodies were wrapped with antifogging film and stored at $4^{\circ}C$ for 28 days and then at room temperature for 4 days; such conditions were sufficient for maintaining edibility.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Pedigree diagram of‘Backseon’Pleurotus ostreatus bred by single spore mating.
표 Table 1. Inherent characteristics of Baekseon
표 Table 2. Mycelial growth in different temperature
표 Table 3. Cultural period of Baekseon in bottle culture
표 Table 4. Morphological characteristics of fruit-body of Baekseon in bottle culture
표 Table 5. Results of performance test of Baekseon in bottle culture
표 Table 6. Physical characteristics for stipe of Baekseon in bottle culture
표 Table 7. Change of weight reduction ratio, freshness degree and color of fruit body when stored at 2℃ for 28 days
그림 Fig. 2. Random amplified polymorphic DNA patterns by UFPF1, UFPF3, UFPF4 primer.
표 Table 8. Change of weight reduction ratio, freshness degree and color of fruit body when keeping at 20℃ for 3 days after being stored at 2℃ for 28 days
표 Table 9. Cultural period of farm field trials
표 Table 10. Farm field trials of Baekseon field trials of Baekseon

AI 본문요약
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문제 정의

경기도농업기술원에서 개발한 백색느타리 신품종 ‘백선’은 기존의 느타리와 차별화 될 수 있도록 갓색이 백색을 나타내는 버섯으로, 자연적으로 멜라민 색소가 결여되어 발생된 ‘원형느타리1호’와 ‘곤지7호’의 백색변이체의 단핵균사체를 이용하여 개발되었다. 또한, 기존품종에 비하여 발이와 생육이 안정적이며 다수성인 병재배형 품종으 로 주요특성과 육성경위를 보고하고자 한다.

제안 방법

DNA 다형성 검정은 ‘백선’의 교배 단핵균사, 단핵균사의 모본인 이핵균사체를 PDA(Potato Dextrose Agar)배지상에서 배양하여 균사체로부터 염색체 DNA를 분리하였 다.
느타리버섯 신품종 육성을 위한 재배방법은 병재배로 1,100 ml, 병입구직경 75 mm의 병을 이용하였다. 접종원은 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에서 원균을 배양하 여 톱밥종균을 제조하여 사용하였다.
대의 물리성 조사를 위하여 대직경이 8 mm가 되는 자실체를 사용하여 조사하였다. 조사결과는 Table 6에서 보는 바와 같이, 탄력성이 80.
접종원은 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에서 원균을 배양하 여 톱밥종균을 제조하여 사용하였다. 생육배지는 미루나무톱밥+비트펄프+면실박(50:30:20, v/v)를 혼합하면서 수분함량을 65~68%로 조절하여 2시간동안 혼합한 후 입병하였다. 생육배지는 배양병(내열성 플라스틱 재질)에 700g내외로 담고 121℃, 1.
생육배지는 미루나무톱밥+비트펄프+면실박(50:30:20, v/v)를 혼합하면서 수분함량을 65~68%로 조절하여 2시간동안 혼합한 후 입병하였다. 생육배지는 배양병(내열성 플라스틱 재질)에 700g내외로 담고 121℃, 1.2기압에서 90분간 고압증기멸균을 하였다. 살균된 배지를 20℃까지 하온시키고 종균을 접종하여 배양실에서 30일간 배양하였다.
저장성실험은 수확한 버섯을 포장용기에 200g씩 담고 방담필름을 이용하여 삼면포장기로 포장하여 2℃ 저온저장고에서 28일간 저장한 후 중량감모율, 신선도(Minamide법), 색도 변화를 조사하였다. 유통기간을 알아보기 위해, 28일간 4℃ 저온 저장한 버섯을 15℃에 3일동안 보관하면서 저장성, 신선도, 색도변화를 조사하였다.
DNA 다형성 검정은 ‘백선’의 교배 단핵균사, 단핵균사의 모본인 이핵균사체를 PDA(Potato Dextrose Agar)배지상에서 배양하여 균사체로부터 염색체 DNA를 분리하였 다. 이를 주형으로하여 3개의 Random primer인 UFPF1, UFPF3, UFPF4 을 이용하여 각 PCR 반응으로 100 bp에서 2,000 bp 범위의 크기를 가진 DNA 밴드를 관찰하였다.
자실체 색도는 Spectrophotometer(CM-2600d, Konika minolta)을 이용하여 갓과 대의 색차를 측정하였으며, 물리성은 Sun rheo meter(COMPAC-100, Sun scientific co.)를 사용하여 대의 굵기가 8 mm인 자실체를 선발하여 측정하였다.
저장성실험은 수확한 버섯을 포장용기에 200g씩 담고 방담필름을 이용하여 삼면포장기로 포장하여 2℃ 저온저장고에서 28일간 저장한 후 중량감모율, 신선도(Minamide법), 색도 변화를 조사하였다. 유통기간을 알아보기 위해, 28일간 4℃ 저온 저장한 버섯을 15℃에 3일동안 보관하면서 저장성, 신선도, 색도변화를 조사하였다.
평택, 여주 지역 재배농가에서 생육 및 자실체 특성을 조사하였다. ‘백선’은 발이일수가 4일, 생육일수 4일이 소요되었으며, ‘미소’는 발이일수 3일, 생육일수 4일이 소요되었다(Table 9).

대상 데이터

‘백선’은 백색느타리 버섯으로, 모본은 국내에서 육성된 ‘곤지7호’ 백색 변이체(GMPO20410)와 ‘원형1호’ 백색 변이체(MGL2205)를 이용하여 육성하였다.
2016년부터 2018년까지 주요특성 및 생산력 검정, 농가실증시험을 실시하였으며 2018년에 품종명을 ‘백선’이라 명명하고 농촌진흥청 품종심의위원회에서 신품종으로 선정되었다(Fig. 1).
단포자 교배에 사용된 단핵균사는 모본인 ‘곤지7호’ 백색 변이체와 ‘원형1호’ 백색 변이체로 부터 포자를 받아 희석배양하고, 현미경 검경을 통하여 클램프 유무를 확인한 후 클램프가 없는 단핵균사를 선발하였다.
수량은 생산력 검정시 1100 ml병에서 185 g을 나타내었으며, 농가실증재배시 A(평택) 184g/1100 ml, B(여주) 178 g/850 ml으로 대조품종대비 40%이상 증수 되었다. 대의 물리성은 탄력성, 응집성, 씹음성, 깨짐성이 각각 80%, 57%, 720 g, 57 kg을 나타내었다. DNA다형성을 비교 분석한 결과 UFPF1, UFPF3, UFPF4의 primer에서 교배모본인 ‘GMPO20410’와 ‘MGL2205’의 DNA의 밴드가 혼합되어 있었으며 품종 간, 균주 간의 밴드 차이가 있었다.
느타리버섯 신품종 육성을 위한 재배방법은 병재배로 1,100 ml, 병입구직경 75 mm의 병을 이용하였다. 접종원은 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에서 원균을 배양하 여 톱밥종균을 제조하여 사용하였다. 생육배지는 미루나무톱밥+비트펄프+면실박(50:30:20, v/v)를 혼합하면서 수분함량을 65~68%로 조절하여 2시간동안 혼합한 후 입병하였다.

이론/모형

생육특성조사는 국립종자원의 느타리 신품종 특성조사요령에 준하여 조사하였다(국립종자원, 2006). 농가실증시험은 병재배농가인 평택(A), 여주(B) 지역에서 실시하였으며, 배지조성 및 재배방법은 지역농가방식에 준하여 재배하였다.
배양이 완료된 후 노화균 제거를 위하여 균긁기를 실시하고 21℃ 생육실로 옮겨 자실체 형태에 맞추어 습도와 환기를 조절하면서 재배하였다. 생육특성조사는 국립종자원의 느타리 신품종 특성조사요령에 준하여 조사하였다(국립종자원, 2006). 농가실증시험은 병재배농가인 평택(A), 여주(B) 지역에서 실시하였으며, 배지조성 및 재배방법은 지역농가방식에 준하여 재배하였다.

성능/효과

25℃ 이하의 온도에서는 ‘백선’이 ‘미소’에 비하여 균사생장이 느린 편이었으며 31℃에서는 균사생장이 감소하는 경향을 보였다 (Table 2).
B농가에서 유효경수와 수량은 각각 52개 178 g을 나타내어 ‘미소’보다 유효경수는 24개 이상 많았으며, 수량은 40%정도 증수되었다(Table 10).
DNA다형성을 비교 분석한 결과 UFPF1, UFPF3, UFPF4의 primer에서 교배모본인 ‘GMPO20410’와 ‘MGL2205’의 DNA의 밴드가 혼합되어 있었으며 품종 간, 균주 간의 밴드 차이가 있었다.
PDA배지에서 균사생장적온은 28~31℃로 대조구인 ‘미소’ 느타리에 비하여 높은 온도에서 균사생장이 양호하였고, 생육배지에서 버섯발생온도는 22℃, 버섯생육온도 20℃로 ‘미소’와 유사한 경향을 보였다.
UFPF4에서 ‘백선’은 GMPO30410와 MGL2205의 단핵 및 이핵 균사체와 다른 밴드 패턴을 나타내어 GMPO20410-35 단핵균사와 MGL2205-18 단핵균사 간 교배가 이루어졌음을 확인할 수 있었다(Fig. 2).
균사생장적온은 28~31℃이고 버섯발생온도는 22℃, 버섯생육온도 20℃로 ‘미소’보다 균사생장적온이 높으며 버섯발생 및 생육온도가 유사하며, 발생형은 다발형태를 나타내었다.
배지는 톱밥+비트펄프+면실박(50:30:20, v/v), 생육조건은 온도 18~20℃, 습도 93±2%, CO2 800±50 ppm에서 수량은 평균 185 g(1100 ml, ∅75 mm)으로 ‘미소’의 평균수량 127 g에 비하여 45% 증수되었고, 변이계수(CV) 3.3으로 발이 및 생육이 균일하고 안정적이었다 (Table 5).
이취발생은 저온저장시 28일 후 다소 낮으며, 저온 28일 저장 후 20℃, 3일 보관시 중간정도를 나타내어 ‘미소’에 비하여 저장성이 우수함을 보였다.
DNA다형성을 비교 분석한 결과 UFPF1, UFPF3, UFPF4의 primer에서 교배모본인 ‘GMPO20410’와 ‘MGL2205’의 DNA의 밴드가 혼합되어 있었으며 품종 간, 균주 간의 밴드 차이가 있었다. 저장기간에 따른 신선도는 4℃에서 28일 저온저장 시 8점으로 신선한 상태였으며, 4℃저장 후 상온보관시 5점으로 식용 가능한 상태로 대조품종인 ‘미소’ 보다 저온 및 상온보관 시 신선도가 우수하였다.
형태적 특성에 있어 갓직경은 32.5 mm, 대직경 9.1 mm, 대길이 91.4 mm로 ‘미소’에 비하여 가늘고 긴 형태를 나타내었으며, 갓색도(L)는 84.2, 대색도(L)은 83.4로 ‘미소’에 비하여 밝은 백색을 나타내었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내 농산버섯 생산량은 어느정도인가?	국내 농산버섯 생산량은 149천톤으로 느타리버섯(Pleurotus ostreatus) 53.5천톤/년, 큰느타리버섯(Pleurotus eryngii) 50.6천톤/년, 팽이 28.5천톤/년, 양송이 10.6천톤/년을 생산하고 있다(농림축산식품부, 2017). 느타리 등 4종의 버섯이 국내 버섯 전체생산량의 95%를 차지하고 있으며, 4종의 버섯들이 동일품종으로 편중되어 생산되고 있는 실정이다.
	곰팡이의 멜라닌의 4가지 유형은?	곰팡이의 멜라닌은 DOPA(3,4-dihydroxyphenylalanine), GDHB(glutaminy-3,4-dihydroxybenzene), Catechol melanin, DHN(dihydroxynaphthalene)으로 4가지 유형으로 분류하고 있으며, 멜라민 색소는 열악한 환경조건으로부터 자신을 보호하기 위하여 생성된다고 한다(Nagai et al, 2003). 버섯의 균사체, 포자, 자실체의 색은 멜라닌이 세포벽에 집적되거나 세포 밖으로 배출되어 색을 형성하는 것으로 알려져 있으며, 페놀화합물이 tyrosinase, laccase 등의 효소에 의해 멜라닌을 합성한다고 추정하고 있다.
	4종의 버섯들이 주로 생산되는 것에 대한 장점과 문제점은?	느타리 등 4종의 버섯이 국내 버섯 전체생산량의 95%를 차지하고 있으며, 4종의 버섯들이 동일품종으로 편중되어 생산되고 있는 실정이다. 동일 품종 생산으로 재배기술이 발달되고 대량생산 안정체계를 갖추게 되어 직거래가 가능해지고 해외 수출이 늘어나게 되었지만, 국내에 생산 및 유통되고 있는 버섯은 10여종에 불과하여 생산농가의 대형화와 동일품종 대량생산으로 농가간 시장점유를 위해 가격 경쟁이 치열하며, 생산량이 과잉되면서 시장가격이 점차적으로 하락하고 있어 경영에 많은 어려움을 겪고 있어 다양한 품목과 품종의 버섯이 요구되고 있다.

참고문헌 (6)

Henson JM, Butler MJ, Day AW. 1999. The dark side of the mycelium: Melanins of phytopathogenic fungi. Annu. Rev. Phytopathol. 37: 447-471.

상세보기
Korea seed and variety service. 2006. Test Guidelines for the protection of new varieties of plants(Pleurotus spp.) Korea seed and Variety service. 2018. Variety protection public bulletin.
Lee KH, Kim GH, Kim BG, Yoo YB, Sung JM. 2007. Characteristics of fruiting bodies color mutants in Pleurotus ostreatus. J. Mushroom Sci Prod. 7: 130-134.
Ministry of Agriculture, Food and Rural affairs. 2017. 2017 special crop production performance.
Nagai M, Kawata M, Watanabe H, Ogawa M, Saito K, Takesawa T, Kanda K and Sato T. 2003. Improtant role of fungal intracellular laccase for melanin synthesis : purification and characterization of an intracellular laccase from Lentinula edodes fruit bodies. Microbiology. 149: 2455-2462.

상세보기
Yoo YB, Lee SC, Kim EJ, Kong WS, Jang KY, Shin PG. 2009. Characterization of a new commercial strain 'Goni' by intra-specific hyphal anastomosis in Pleurotus ostreatus. J. Mushroom Sci Prod. 7: 130-134.

저자의 다른 논문 :

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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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