[논문]표고 톱밥재배용 신품종 '화담' 육성 및 특성

김정한; 강영주; 백일선; 신복음; 최종인; 이용선; 이윤혜; 정윤경; 이영순; 지정현; 정구현

doi:10.4489/kjm.20200014

표고 톱밥재배용 신품종 '화담' 육성 및 특성
Characteristics of Newly Bred Lentinula edodes Cultivar 'Hwadam' for Sawdust Cultivation 원문보기

한국균학회지 = The Korean journal of mycology, v.48 no.2, 2020년, pp.125 - 133

초록
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국내 표고의 고품질 톱밥재배용 품종을 육성하기 위해 수집균주 및 우량계통의 단포자 교배를 통해 육성된 '화담'의 주요 특성은 다음과 같다. 균사생장 적온은 25℃, 발이 및 생육온도는 12-20℃, 형태는 평반구형으로 '산조701호'와 유사하였으며, 발생형은 '산조701호'가 집중형인데 비해 '화담'은 산발형으로 나타났다. '화담'의 재배특성 조사결과 배양일수는 35일, 갈변기간은 84일로 '산조701호'과 유사하였고, 생육일수는 10일로 '산조701호'보다 2일 늦어 전체 재배일수도 129일로 '산조701호'의 127일에 비해 2일 늦었다. '화담'은 '산조701호'에 비해 갓 두께, 갓 직경, 대 굵기가 크고, 갓 명도와 적색도가 높았다. 3주기 수량성 조사결과 유효 개체수는 '화담'이 4.1개로 '산조701호'의 6.2개에 비해 2.1개 적었으나 개체중은 '화담'이 44.3 g으로 '산조701호'의 21.9 g 보다 높아 3주기 수량성에서 '화담'이 553.8 g으로 '산조701호'의 405 g 보다 높은 수량을 보였다. 또한, 화담은 베타글루칸이 79.4 mg/g, 페놀성 화합물 햠량은 0.93 mg GAEs/g각각 함유되어 대조품종인 '산조701호'와 유사하였고, 외래품종인 '엘808' '추재2호'에 비해 높은 함량을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

A new oak mushroom cultivar 'Hwadam' was bred from monokaryotic strains of 'GMLE36062' and 'LE15401'. The optimum temperature for mycelial growth of 'Hwadam' on potato dextrose agar was 25℃. The cultivation period of 'Hwadam' lasted for 129 days until the first harvest of the fruiting bodies, including 35 days for spawn run, 84 days for browning, and 10 days for development of fruiting bodies. The fruiting bodies of 'Hwadam' had a hemispherical, brighter pileus and thicker stipe than the control cultivar (Sanjo 701ho). The three-cycle yield of 'Hwadam' was 554 g, which was higher than that of control cultivar (405 g). In addition, 'Hwadam' contained 79.4 mg/g of beta-glucan and 0.93 mg GAEs/g of phenolic compounds, which was similar to that of the control cultivar but higher than that of 'L808' and 'Chujae 2ho'.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. The Pedigree of a new oak mushroom ‘Hwadam’ bred by mating of monokaryotic mycelia.
그림 Fig. 2. Fruiting bodies of a new oak mushroom 'Hwadam' (A) and its panorama (B) on 3 kg bag cultivation from 85% of oak sawdust and 15% of rice bran.
표 Table 1. Inherent characteristics of a new oak mushroom 'Hwadam'.
표 Table 2. Mycelial growth of a new oak mushroom 'hwadam' at different temperature.
그림 Fig. 3. Morphological comparison of fruiting body of a new oak mushroom 'Hwadam' (A) and control Sanjo 701ho (B) at 1 cycle cultivation.
표 Table 3. Cultural characteristics of a new oak mushroom 'Hwadam'.
표 Table 4. Total Yield and individual weight of a new oak mushroom 'Hwadam'.
그림 Fig. 4. Confrontation culture of a new oak mushroom 'Hwadam' and control variety 'Sanjo 701ho' (A) and confrontation culture of mother strain A, B and a new oak mushroom 'Hwadam' (B).
그림 Fig. 5. Random amplifed polymorphic DNA analysis of L. edodes. M, Marker; 1, GMLE36062; 2, GMLE36062-4 (mono single spore); 3, Hwadam; 4, LE15401-24 (single spore); 5, LE15401; 6, Sanjo 701ho (control) UFPF2, 3, 5, 6, 7: Primers.
표 Table 5. Morphological characteristics of a new oak mushroom 'Hwadam'.
표 Table 6. Beta glucan, phenolic contents and radical scavenging ability of a new oak mushroom 'Hwadam'.

AI 본문요약
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문제 정의

또한 연중 재배가 가능한 시설재배사에서 용이하게 재배될 수 있는 국내 품종의 육성이 시급한 실정이다. 이에 본 연구는, 중국산 표고 톱밥재배 품종에 대응하고 우리나라의 실정에 맞는 우수한 품종을 육성하여 국내 농가에 보급하기 위해 수행되었다.

제안 방법

5 unit Taqpolymerase (Promega, Madison, USA)를 넣고 전체 반응용액은 50 μL가 되게 하였다. PCR기기를 이용하여 처음 DNA변성을 위하여 94℃에서 5분간, 그 후 cycle에서 DNA변성은 94℃에서 1분, annealing은 55℃에서 1분 및 DNA합성은 72℃에서 2분으로 총 35 cycle을 실시 하였으며, 최종 DNA합성은 7분으로 하였다. 증폭된 PCR산물은 1.
PCR반응 용액은 10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 50 mM KCl, 1.5 mM MgCl 2 , 0.01% gelatin, 100 ng prime, 50 ng template DNA, 200 um dNTP (dCTP, dTTP, dATP, dGTP) 및 2.5 unit Taqpolymerase (Promega, Madison, USA)를 넣고 전체 반응용액은 50 μL가 되게 하였다.
균사 배양이 완료되면 200 lux이상의 광을 조사하여 명배양을 실시하는데 갈변촉진을 위해 2차 타공 (ø5 mm×6 cm×8 개/봉지)을 배양 30일차에 실시하고 전체적으로 배지 표면에 갈변이 완료될 때까지 갈변배양을 실시하였다. 갈변이 완료된 생육배지는 냉난방과 공조 시설을 갖춘 생육재배사로 옮겨 버섯 발생을 유도하는데, 초기에 배지 품온이 10℃ 아래까지 도달할 때까지 내렸다가 다시 18℃까지 올려 온도 충격을 실시한 다음 그 이후부터 13-16℃, CO₂농도는 1,000 ppm이하로 유지하면서 생육을 실시하였다.
균사 배양이 완료되면 200 lux이상의 광을 조사하여 명배양을 실시하는데 갈변촉진을 위해 2차 타공 (ø5 mm×6 cm×8 개/봉지)을 배양 30일차에 실시하고 전체적으로 배지 표면에 갈변이 완료될 때까지 갈변배양을 실시하였다.
균사배양은 20±1℃에서 CO 2 농도 5,000 ppm이하로 암실에서 실시하였으며, 배양 20일차에 접종 테이프를 제거하고 1차 침공(ø3 mm×3 cm×40 개/봉지)을 실시하였다.
단포자 분리는 증류수에 연속적으로 희석하여 평판배지에 약 1×10 5 spore/mL를 도포하여 25℃에서 10일간 배양한 후 각각의 균총을 현미경으로 관찰하여 clamp가 없는 단핵균주를 새로운 PDA 배지로 옮겨 다음 시험에 사용하였다.
교배는 두개의 단핵균주를 같은 평판 PDA배지에 20-25 mm 정도 띄워 접종을 한 다음, 25℃에서 10-12일간 배양하였다. 배양 후 두 균주의 균사가 마주치는 지점에서 균사를 떼어내어 현미경으로 clamp의 존재 유무를 확인한 다음 재배시험용 종균을 제조하였다.
배양일수는 표고 종균을 접종한 후 배양실로 옮겨진 시점부터 봉지의 하단까지 균사 배양이 완료된 시점까지를 배양일수로 하였고, 갈변기간은 배양이 완료된 시점부터 봉지의 하단부위에 갈변이 왼료될 때까지의 기간을 산출하였다. 버섯 발생을 위하여 생육실로 입상된 날부터 수확 시까지의 기간을 생육기간으로 산출하였다.
배양일수는 표고 종균을 접종한 후 배양실로 옮겨진 시점부터 봉지의 하단까지 균사 배양이 완료된 시점까지를 배양일수로 하였고, 갈변기간은 배양이 완료된 시점부터 봉지의 하단부위에 갈변이 왼료될 때까지의 기간을 산출하였다. 버섯 발생을 위하여 생육실로 입상된 날부터 수확 시까지의 기간을 생육기간으로 산출하였다. 재배기간은 균사배양, 갈변, 생육기간을 합쳐 산출 하였다.
살균이 완료되면 냉각실에서 배지를 15℃까지 식힌 후 접종하는데, 봉지당 4개의 접종구(ø2×4 cm)를 뚫어 여기에 각각 10 g씩 봉지당 약 40 g씩 접종한 다음 접종구를 테이프로 막았다.
자실체 특성 조사는 국립산림품종관리센터의 '표고버섯 특성조사 요령' 에 준하여 실시 하였다[7]. 자실체 색도는 Spectrophotometer (CM-2600d, Konika minota, Tokyo, Japan)을 이용하여 측정하였다.
자실체로부터 포자를 받아 현탁희석하여 단포자를 분리한 후 발아시켜 단핵균주를 얻었다. 단포자 분리는 증류수에 연속적으로 희석하여 평판배지에 약 1×10⁵ spore/mL를 도포하여 25℃에서 10일간 배양한 후 각각의 균총을 현미경으로 관찰하여 clamp가 없는 단핵균주를 새로운 PDA 배지로 옮겨 다음 시험에 사용하였다.
버섯 발생을 위하여 생육실로 입상된 날부터 수확 시까지의 기간을 생육기간으로 산출하였다. 재배기간은 균사배양, 갈변, 생육기간을 합쳐 산출 하였다. 자실체 특성 조사는 국립산림품종관리센터의 '표고버섯 특성조사 요령' 에 준하여 실시 하였다[7].
톱밥재배용 배지조성은 참나무톱밥과 미강을 85:15(v/v)로 혼합하고 여기에 1%의 패화석분을 첨가하였다. 재배용 톱밥배지의 수분함량은 55-60%로, 입봉량은 3 kg로 충진하여 121℃에서 90분간 고압살균을 실시하였다. 살균이 완료되면 냉각실에서 배지를 15℃까지 식힌 후 접종하는데, 봉지당 4개의 접종구(ø2×4 cm)를 뚫어 여기에 각각 10 g씩 봉지당 약 40 g씩 접종한 다음 접종구를 테이프로 막았다.
PCR기기를 이용하여 처음 DNA변성을 위하여 94℃에서 5분간, 그 후 cycle에서 DNA변성은 94℃에서 1분, annealing은 55℃에서 1분 및 DNA합성은 72℃에서 2분으로 총 35 cycle을 실시 하였으며, 최종 DNA합성은 7분으로 하였다. 증폭된 PCR산물은 1.5%의 agarose gel에서 전기영동한 후 ethidium bromide용액에 염색하여 UV lamp하에서 PCR 다형성밴드를 관찰하였다.
톱밥재배용 배지조성은 참나무톱밥과 미강을 85:15(v/v)로 혼합하고 여기에 1%의 패화석분을 첨가하였다. 재배용 톱밥배지의 수분함량은 55-60%로, 입봉량은 3 kg로 충진하여 121℃에서 90분간 고압살균을 실시하였다.

대상 데이터

화담 의 기능성분 분석을 위해 대조품종 '산조701호' 이외에 '엘808' , 추재2호 를 자체 재배시험을 통해 자실체를 획득하고, 즉시 동결건조하여 냉동보관하여 분석용 재료로 이용하였다.
2016년에 LE15401 와 'GMLE36062' 에서 단핵균주를 각각 50개 이상 분리 하여 단포자 교배를 실시하여 'LE15401' 의 단핵균주 24번과 ' GMLE36062' 의 단핵균주 4번이 교배된 자실체에서 갓 형태가 반구형이면서 갓 색도 밝고 두꺼우며, 개체중도 우수하여 우량계통으로 선발하였고, 이를 'LE17522' 로 명명하였다(Fig. 1 and Fig. 2).
PCR 다형성 분석을 위하여 Universal fungal PCR fingerprinting kit (JK Biotech Ltd., Anseong, Korea)내의 12종류의 primer를 사용하였다. PCR반응 용액은 10 mM Tris-HCl (pH 8.
감자한천배지(PDA)에 '화담' 과 '산조701호' 의 균사를 대치배양시(Fig. 4), 두 품종간 확실한 대선을 형성하였으며, '화담' 의 모본 GMLE36062 와 LE15401 와의 대치배양시에도 대선을 형성하였다.
기능성 분석용 자실체는 품종별로 동결건조 시켜 분말화한 다음 분석용 시료로 이용하였다. 베타글루칸은 식약처 건강기능식품공전 시험법[8]에 준하여 자실체를 2 g씩 삼각플라스크에 넣고 증류수 100 mL, amylase (20 U) 약 40-200 mg을 넣고 0.
본 연구에서 품종육성을 위한 육종모본으로 사용된 표고 균주는 경기도농업기술원 버섯연구 소에서 수집보관중인 'GMLE36062' 와 2015년 단포자 교배계통인 'LE15401' 을 육종모본으로 사용하였다.
본 연구에서 품종육성을 위한 육종모본으로 사용된 표고 균주는 경기도농업기술원 버섯연구 소에서 수집보관중인 'GMLE36062' 와 2015년 단포자 교배계통인 'LE15401' 을 육종모본으로 사용하였다. 선발균주의 배양 및 증식을 위해 PDA (potato dextrose agar) 배지를 사용하였다. 화담 의 기능성분 분석을 위해 대조품종 '산조701호' 이외에 '엘808' , 추재2호 를 자체 재배시험을 통해 자실체를 획득하고, 즉시 동결건조하여 냉동보관하여 분석용 재료로 이용하였다.
이중에서 'GMLE36062' 의 4번 단핵균주와 'GMLE36048' 의 3번 단핵균주를 교배하여 2016년에 갓이 두껍고 대가 굵은 'LE15401' 을 육성하였다(Fig. 1).
자실체 특성 조사는 국립산림품종관리센터의 '표고버섯 특성조사 요령' 에 준하여 실시 하였다[7].
표고 톱밥재배를 위한 우수 품종을 육성하기 위하여, 2015년도부터 국내외 약 100여종의 수집균주를 재배하여 자실체 품질이 우수한 균주를 모본으로 선발하였다. 이중에서 'GMLE36062' 의 4번 단핵균주와 'GMLE36048' 의 3번 단핵균주를 교배하여 2016년에 갓이 두껍고 대가 굵은 'LE15401' 을 육성하였다(Fig.

이론/모형

Louis, USA)를 이용하여 작성한 표준곡선으로 환산하여 나타내었다. DPPH 라디컬 소거능은 Blois의 방법[10]에 따라 0.2 mM DPPH (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA)용액을 제조하였다 버섯 추출물 시료 4 mL에 0.2 mM DPPH 용액 1 mL를 첨가한 후 30분간 실온 에서 방치하였다가 분광광도계 (UV-2550, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 이용해 517 nm에서 흡광 도를 측정하였다.
표준용액은 농도별 glucose 1 mL를 가한다. 시험용액 0.1 mL와 증류수 0.9 mL, 공시험은 증류수 1 mL를 가하고 10초간 vortex 하고, 위 시험관에 각각 황산 5 mL를 가하여 혼합해서 20분간 반응시켜 기능성식품공전 법에 준하여 베타글루칸 함량을 분석하였다. 총폴리페놀 함량은 Folin-Denis법[9]에 따라 측정하 였다.
9 mL, 공시험은 증류수 1 mL를 가하고 10초간 vortex 하고, 위 시험관에 각각 황산 5 mL를 가하여 혼합해서 20분간 반응시켜 기능성식품공전 법에 준하여 베타글루칸 함량을 분석하였다. 총폴리페놀 함량은 Folin-Denis법[9]에 따라 측정하 였다. 즉, 추출물 1 mL에 Na₂ CO₃용액 1 mL를 가하여 3분간 방치한 후, 50% Folin-ciocalteu를 가하여 반응시켜 30분간 상온에서 방치하였다.

성능/효과

'화담' 의 베타글루칸 함량은 동결건조 시료 1 g당 79.4 mg으로 ' 산조701호' 의 77.6 mg과 유사하였고, 외래품종인 엘808 , 추재2호 의 각각 53.1, 57.9 mg 보다 상대적으로 높았다.
3주기 수량성 조사결과 유효 개체수는 '화담' 이 4.1개로 '산조701호' 의 6.2개에 비해 2.1개 적었으나 개체중은 화담 이 44.3 g으로 ' 산조701호' 의 21.9 g 보다 높아 3주기 수량성에서 '화담' 이 553.8 g으로 '산조701호' 의 405 g 보다 높은 수량을 보였다.
자실체의 특성 조사결과(Table 5), '화담' 의 갓 두께는 24 mm, 갓 직경은 64 mm, 대 굵기 27 mm로 대조품종인 ' 산조701호' (갓 두께 19 mm, 갓 직경 59 mm, 대 굵기 16 mm) 에 비해 갓이 두껍고, 대가 굵은 특성을 보였다(Fig. 3).

후속연구

6)보다 높은 특성을 보였다. 이는 냉난방기와 공조시설이 갖춰진 시설재배 사에서의 생육결과로 향후 연중재배를 위한 시설재배용 품종으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	표고는 무엇인가?	표고(Lentinula edodes)는 주름버섯강(Agaricomycetes) 주름버섯목(Agaricales) 낙엽버섯과 (Marasmiaceae) 표고속(Lentinula)에 속하며 봄, 가을에 활엽수의 썩은 나무에서 발생하는 백색부 후균이다[1]. 표고는 쫄깃쫄깃한 식감과 특유의 향 등으로 한국, 중국, 일본 등 아시아 국가에서 가장 인기 있는 버섯으로 오래 전부터 귀한 식재료로 이용되어 왔다[2].
	화담의 균사생장 적온과 버섯발생 및 생육온도는?	국내 표고의 고품질 톱밥재배용 품종을 육성하기 위해 수집균주 및 우량계통의 단포자 교배를 통해 육성된 '화담'의 주요 특성은 다음과 같다. 균사생장 적온은 25℃, 발이 및 생육온도는 12-20℃, 형태는 평반구형으로 '산조701호'와 유사하였으며, 발생형은 '산조701호'가 집중형인데 비해 '화담'은 산발형으로 나타났다. '화담'의 재배특성 조사결과 배양일수는 35일, 갈변기간은 84일로 '산조701호'과 유사하였고, 생육일수는 10일로 '산조701호'보다 2일 늦어 전체 재배일수도 129일로 '산조701호'의 127일에 비해 2일 늦었다.
	'산조701호'와 비교했을 때, '화담'의 재배특성은?	균사생장 적온은 25℃, 발이 및 생육온도는 12-20℃, 형태는 평반구형으로 '산조701호'와 유사하였으며, 발생형은 '산조701호'가 집중형인데 비해 '화담'은 산발형으로 나타났다. '화담'의 재배특성 조사결과 배양일수는 35일, 갈변기간은 84일로 '산조701호'과 유사하였고, 생육일수는 10일로 '산조701호'보다 2일 늦어 전체 재배일수도 129일로 '산조701호'의 127일에 비해 2일 늦었다. '화담'은 '산조701호'에 비해 갓 두께, 갓 직경, 대 굵기가 크고, 갓 명도와 적색도가 높았다.

참고문헌 (13)

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상세보기
Singdevsachan SK, Auroshree P, Mishra J, Baliyarsingh B, Tayung K, Thatoi H. Mushroom polysaccharides as potential prebiotics with their antitumor and immunomodulating properties: A review. Bioact Carbohydra Diet Fibre 2016;7:1-14.
Kim JH, Lee SC, Ju YC. Effect of far-infrared irradiation on the antioxidant activity of extracts from Phellinus igniarius and Ganoderma lucidum. Korean J Food Sci Technol 2007;39:386-9.
Shahidi F, Wanasundara PK. Phenolic antioxidant. Crit Rev Food Sci 1992;32:67-103.

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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