서 언

스프레이 국화는 소형 국화의 일종으로 하나의 꽃대에 여러 개의 꽃이 분사형으로 개화하는 종류를 말한다. 화 색은 자주색, 붉은색 노랑색 등으로 다양하다. 화형 또 한 아네모네, 폼폰, 스파이드형 등이며 꽃꽂이 또는 꽃 다발용으로도 널리 이용되며, 단위 면적 당 수량성도 높 아 경제성이 높은 화훼류 중 한 작목이다. 이와 같은 유 전 형질의 다양성으로 인하여 유전양식이 복잡하여 육종 체계의 확립이 쉽지 않고 절화 수명도 품종 간 상당한 차이가 있다. 이와 관련하여 통계학적 분석을 통해 품질 개량에 필요한 기초 자료의 획득 및 활용을 위한 시도 가 이루어지고 있다(Dutta et al. 2013). 특히 절화 수명 과 관련된 연구는 주로 절화 수명의 연장을 위하여 환 경과 영양상태(Kwon et al. 2000; Reid et al. 1980; Swart 1980)에 관한 연구, 박테리아나 세균의 번식, 절 단 시에 분비되는 유액의 응고로 인한 수분흡수의 방해 (van Doorn et al. 1986)에 관한 연구, 유해물질들의 분비 로 인한 노화의 가속화(Kim et al. 1994) 등의 악영향을 방지하거나 완화에 관한 연구가 있다. 이중 상품의 신선 도 유지 또는 절화 수명의 연장을 위한 연구로는 첫째, 살균제의 처리(Kim et al. 1997; Kim et al. 1998), 둘째, HQS, 1-MCP, Chrysal류 처리, 셋째, 호르몬제(BA, GA₃, GA4+7, promalin, cytokinin) 처리(D’hont et al. 1991)와 같 은 실험이 주로 이루어져 왔다. 그러나 이것은 소극적 해 결방법에 불과하다. 최근 보다 적극적인 방법으로 생리 형 태적 특성을 기본으로 통계학적 분석을 통하여 얻은 자료 를 유전육종에 이용하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 그러나 지금까지의 연구결과를 종합해 볼 때 수량과 연 계한 연구가 주로 이루어져 왔고 몇몇 요인에 국한하여 통 계학적 분석이 이루어져 왔기 때문에 활용범위가 지극히 제 한적이다. 따라서 다양하고 포괄적인 실험과 분석을 통하 여 구체적이고 실용 가능한 자료의 제시가 요구되고 있 는 실정이다.

스프레이 국화는 수출 화훼작물로의 중요성이 높아짐 에 따라 외적 요인인 아름다움과 더불어 내적 요인 즉 절화 수명의 연장을 통한 품질이 향상된다면 수출증대에 도 크게 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

절화의 수명에 영향을 미치는 중요한 요인은 형태적 특 성과 생리적 특성일 것이라는 가정 하에 동일한 온실에 서 재배한 국내 육성 국화와 네덜란드 육성 국화 총 10 품종을 이용하였다. 줄기 또는 화서 내 착생 부위 별 엽 면적, 소화경의 길이, 꽃목의 직경 및 경도 등 형태적 요 인과 수분 흡수 속도와 물의 흡수량 등의 생리적 특성 등을 조사하여 얻은 조사결과를 이용하여 변이계수, 유 전력, 유전자 전이율 등의 통계학적 분석을 통해 이 특 성들의 유전력의 차이와 이 특성들이 유전함에 있어 어 느 정도의 변이의 범위 내에서 후대에 유전하는지를 구 명함으로서 국화의 육종에 필요한 기초자료로 활용하고 자 하였다.

재료 및 방법

착생 부위별 형태적 특성

가식물재료

구미 시설 공단 원예팀에서 운영하고 있는 벤로형 온 실에서 주로 대일 수출용으로 재배되고 있는 국화의 스프 레이 계통 중 국내 육성품종으로 ‘Pink Pride’(홑꽃), 네덜 란드 육성품종으로 ‘King Fisher’(홑꽃), ‘Green Bird’(폼폰 형), ‘Leopard’(홑꽃), ‘Euro White’(겹꽃), ‘Moon Light’(홑 꽃), ‘Noa White’(홑꽃), ‘Noa Yellow’(홑꽃), ‘Euro Yellow’(겹꽃), ‘Arctic Queen’(겹꽃), 모두 10품종을 실험 재 료로 사용하였다.

나재배 환경

2012년 5월 하순 ~ 6월 하순에 걸쳐 채취한 삽수를 피트모스블록(Klasmann Co. Germany)에 삽목한 다음 비닐로 피복하여 온도 17 ~ 24°C, 습도 95% 이상, 광도 10μmol • m⁻² • s⁻¹ 조건에서 2주간 발근을 유도하였다.

정식은 피트모스(Klasmann peatmoss, Klasmann Co. Germany)가 함유된 인공 용토에 삽목 2주 후 발근된 삽 목묘를 12.5cm × 12.5cm 간격으로 정식하였다. 시비는 평 균 4일에 1회 상부에서 엽면 시비하였다. 이때 시비한 양 액은 A탱크와 B탱크를 이용하여 A탱크에는 CaNO₃, Fe- EDTA, KNO₃를 혼용한 양액과, B탱크에는 MgS0₄, KNO₃, MgNO₃, KH₂PO₄와 미량원소(Cu, Mn, Zn, Mo, B, Cl)를 혼용한 양액을 각각 혼합하여 전기전도도를 1.0-1.8μs/cm로 조정한 후 m²당 10L씩 시비하였다. 병충해 방제는 살충 제와 살균제를 혼용 또는 단용으로 시기에 따라 2주일 에 3회 또는 1주일에 2회의 간격으로 살포 하였다. 정 식 3주 후인 6월 하순 ~ 7월 하순 경부터 8월 중순 ~ 9 월 중순까지 명기 11시간, 암기 13시간이 되도록 암막 으로 단일 처리하였으며, 단일 처리 3일과 7일 후 왜화 제(Cycocel, OHP.USA) 1,000배액을 2회에 걸쳐 살포하 였고, 이 기간 중 평균 온도는 18 ~ 25°C 전후였다.

다생육조사

2절화 수명

각 품종 당 폭 8m, 길이 76m(608m²)의 포장을 3구획 으로 나누어 12.5cm × 12.5cm로 식재되어 있는 개체 가 운데 제 1번화(최상위 꽃)의 최 외부 꽃잎 중 1/2정도가 전개된 개체를 각 구획별 10본씩 3반복으로 총 30본을 채취하여 실험 재료로 사용하였다.

라통계학적 분석

생리 형태적 특성을 조사해서 얻은 평균치를 대표치 로 하여 품종 간 특성의 차이를 알아보기 위하여 DMRT (Duncun’s multiple range test)와 LSD(Least significant difference)를 검정하였고, 이들 평균치를 이용하여 분산분석 및 공분산분석을 행하였으며, 각 성분의 기대치로부터 CV(Choudhary and Prasad, 1968; Lush 1949), PCV, ECV 및 GCV(Burton and Davane, 1952), Heritability(Robinson et al. 1951), GA 및 GAM(Johnson et al. 1955) 등의 통 계 처리하였으며 산출방법은 Table 1과 같다(Dutta et al. 2013).

-DMRT (Duncan’s multiple range test)

처리의 평균들을 크기 순으로 정렬한 다음, 각 평균들 의 표준오차를 다음 공식을 이용하여 구하였다.

반복수가 같은 경우( n 1 = n 2 = ⋯ = n t = n )

S y ¯ t = M S E n

다음은 α가 유의수준이고 f가 오차의 자유도일 때, p = 2, 3, …, t인 경우의 r(a, p, f)를 Duncan의 다중범 위검정을 위한 유의 범위 표를 참고하여 구한 다음, t- 1개의 유의수준 범위로 다음과 같이 계산하였다.

R p = r ( a , p , f ) S y ¯ t

평균들 간의 차이를 검정하였다.

-CV(Coefficient of variation) %=s / X ¯ × 100

평균(단, X는 0이 아닐 때)에 대한 표준편차의 비를 백 분율로 나타내었다. CV의 값이 5.0미만이면 낮음으로, 5.0 이상 ~ 15.0미만이면 중정도로, 15.0이상 ~ 30.0미만이면 높 음으로, 30.0이상이면 대단히 높음으로 서술하였다.

-LSD(Least significant difference)

인자의 두 처리수준에 대한 모평균이 유의수준 α (= 0.05)에서 통계적으로 유의 한 차이가 있는지를 분석 하는 방법 중 하나로, 두 처리수준들에 대한 개별적인 t 검정을 여러 번 수행하였다.

-ex. H 0 : μ i = μ j vs . H 1 : μ i ≠ μ j

반복수가 같은 경우( n 1 = n 2 = ⋯ = n t = n )

L S D α = t ( α 2 ; ( N − t ) ) 2 × M S E n

MSE는 다음과 같이 계산하였다.

M S E = ∑ i = 1 t ∑ j = 1 n ( Y i j − Y ¯ i . ) 2 / n − 1

만약 | X ¯ i − X ¯ j | > L S D α 이면 H₀를 기각한다.

-PCV(Phenotypic coefficient of variation, 표현형 변이 계수)

V P X ¯ × 100 ( % ) 환산하였다

X: 특정한 특성(형질)의 평균치, V_P: Phenotypic variance(표현분산)

V P = V G + V E

-GCV(Genetic coefficient of variation, 유전변이계수)

V G X ¯ × 100 ( % ) 로 환산하였다.

X: 특정한 특성(형질)의 평균치, V_G: Genetic variance (유전분산)

V_G=처리의 MSS +오차의 MSS / n, (MSS: 평균치의 자승합, n: 반복)

GCV의 값이 5.0미만이면 낮음으로, 5.0이상 ~ 15.0미만 이면 중정도로, 15.0이상 ~ 30.0미만이면 높음으로, 30.0이 상이면 대단히 높음으로 서술하였다.

-ECV(Error/environmental coefficient of variation, 환 경변이계수)

V E X ¯ × 100 ( % ) 로 환산하였다.

X: 특정한 특성(형질)의 평균치, V_E: Environmental variance(환경분산)

V_E =오차의 평균치의 자승합

-Heritability(유전력)

표현형 분산[Phenotypic variance(V_p)]=유전 분산[genetic or heritable variation(V_G)] + 비유전 분산[non-heritable variation(V_E)]

유전력 계수(Coefficient of heritability): h 2 = V G V P × 100 ( % )

유전력의 값이 50.0%미만이면 낮음으로, 50.0%이상 ~70.0%미만이면 다소 높음으로, 70.0%이상 ~ 90.0%미만 이면 높음으로, 90.0%이상이면 대단히 높음으로 서술하 였다.

-GA(Genetic advance, 유전자 전이)

K.σp.h²로 환산하였다.

K: Constant selection differential at 5% level intensity(= 2.06)

-GAM(Genetic advance as present of mean, 유전자 전이율)

G A X ¯ × 100 ( % ) 로 환산하였다.

X: 특정한 특성(형질)의 평균치

결 과

착생 부위별 엽면적 및 꽃목의 경도, 변이계수와 유전력

잎의 착생부위별로 줄기 내 엽면적을 측정한 결과를 보 면 Table 2와 같다. 대부분 품종이 하부에서 상부로 갈 수록 엽면적이 증가하는 경향을 나타내어 8번째 잎의 엽 면적이 가장 넓은 반면, 17.7 ~ 43.3cm²로 품종 간 차이 가 인정되었고, ‘Arctic Queen’만이 6번째 잎의 엽면적 이 가장 넓었고 그 이후는 감소하였으며, 모든 착생부위 별 엽면적의 품종 간 통계학적 유의차가 인정되었다.

변이계수(CV)를 위시하여 표현형 변이계수 및 유전 변 이계수는 하부에서 상부로 올라감에 따라 감소하는 경향 이었으며 환경 변이계수, 유전력 및 유전자 전이는 일정 한 경향치를 나타내지 않았다. 한편 유전자 전이율은 하 부에서 상부로 올라감에 따라 감소하는 경향이었다.

한편 변이계수는 26.90% ~ 39.25%, 표현형 변이계수는 27.80% ~ 40.61%, 유전 변이계수는 26.83% ~ 39.87%로 다 소 높은 변이율을 나타내었으며, 환경 또는 오차 변이계 수는 6.96% ~ 10.81%로 중정도의 변이율을 나타내었다. 유 전력은 91.11% ~ 96.41%로 전반적으로 대단히 높은 유 전력을 나타내었으며 유전자 전이는 13.48 ~ 17.41로 다 소 낮은 편이었으며 유전자 전이율은 53.33% ~ 80.68% 로 착생 부위 간 차이가 있었으며 첫 번째 착생 엽면적 의 경우 다소 높은 편이었다.

이상의 결과를 요약하면 거의 모든 품종이 하부에서 상 부로 올라갈수록 엽면적이 증가하는 경향을 나타내었고 대 부분 품종에서 8번째 잎의 엽면적이 가장 넓었으며 모든 착생부위에서 엽면적의 품종 간 유의차가 인정되었다. 변 이계수를 위시한 표현형 변이계수, 유전 변이계수, 유전 력, 유전자 전이 및 유전자 전이율은 하부로부터 첫 번 째, 환경 또는 오차 변이계수는 두 번째 엽면적이 가장 높은 편이었다.

10종류의 국화품종을 대상으로 화서의 하부로부터 상부 에 착생한 화서 내 엽의 착생 부위별 엽면적을 보면 Table 3과 같다. 엽면적은 하부에서 상부로 갈수록 넓어지는 경 향이었으며 5~6번째 엽면적의 경우 5.2 ~ 29.9cm²로 품종 간 차이가 현저하였으며 가장 좁은 1번째 엽면적 역시 1.9 ~ 17.6cm²로서 품종 간 차이가 큰 편이었으며 품종 간 통계학적 유의차도 인정되었다.

변이계수, 표현형 변이계수, 유전 변이계수, 오차 또는 환경 변이계수는 하부에서 상부로 올라감에 따라 감소하 는 경향이었으나 유전력은 하부로부터 3 ~ 4번째 엽면적이 가장 넓었으며 전후로 감소하였고, 유전자 전이는 4 ~ 5번 째 엽면적이 가장 넓었으며 전후로 감소하였으며, 유전자 전이율은 하부에서 상부로 올라감에 따라 감소하는 경향 이었다.

한편 변이계수는 56.26% ~ 87.34%, 표현형 변이계수는 58.28% ~ 90.41%, 유전 변이계수는 57.34%~ 88.98%로 착 생 부위별 차이를 나타내었고 높은 변이율을 나타내었다. 환경 또는 오차 변이계수는 9.31% ~ 16.02%로 중정도 변 이율을 나타내었다. 유전력은 96.82% ~ 98.42%로 착생 부 위별 차이가 거의 없었고 전반적으로 대단히 높은 유전 력을 나타내었다. 유전자 전이는 10.77 ~ 17.76로 다소 낮 은 편이었으며 유전자 전이율은 116.24% ~ 180.40%로 착 생 부위 간 차이가 있었으나 대단히 높은 편이었다.

이상의 결과를 요약하면 화서 내 엽면적은 하부에서 상 부로 갈수록 넓어지는 경향이었으며 특히 엽면적이 가장 넓은 5 ~ 6번째 엽면적은 5.2 ~ 29.9cm²로 품종 간 차이 가 현저하였고 모든 착생부위에서 엽면적의 품종 간 통 계학적 유의차가 인정되었다. 변이계수를 위시한 표현형 변이계수, 유전 변이계수, 환경 또는 오차 변이계수, 유 전자 전이율은 하부로부터 첫 번째, 유전력은 세 번째, 유전자 전이는 네 번째 엽면적이 가장 높은 편이었다.

화서의 상부부터 하부에 착생한 소화경의 부위별 길이 를 보면 Table 4와 같다. 모든 품종에서 상부에서 하부 화서로 내려감에 따라 소화경의 길이는 길어지는 경향이 었으며 최상위의 1번째 소화경의 길이는 5.0 ~ 12.9cm의 범위를, 최하부 화서인 6 ~ 8번째 소화경의 길이 역시 10.9 ~ 22.1cm의 범위를 나타내어 품종 간 차이가 나타 났고 통계학적 유의차도 인정되었다.

한편 변이계수는 20.48% ~ 26.71%, 표현형 변이계수는 21.29% ~ 27.63%, 유전 변이계수는 20.16% ~ 26.29%로 착 생 부위별 차이를 나타내었고 다소 높은 변이율을 나타 내었으며 상부로부터 2번째 소화경의 변이계수는 1번째와 3번째의 소화경에 비해 낮았으나 2번째 소화경을 제외한 나머지 소화경의 변이계수는 기부로 갈수록 감소하는 경 향이었다. 환경 또는 오차 변이계수는 6.70% ~ 8.73%로 낮 은 변이율을 나타내었으며 착생부위에 따른 변이율의 경 향치는 없었다. 유전력은 87.26% ~ 93.88%로 착생 부위 별 차이와 경향치 또한 거의 없었으며 전반적으로 대단 히 높았다. 유전자 전이는 4.57 ~ 6.83으로 다소 낮은 편 이었으며 5번째 소화경이 가장 높았으며 하부 또는 상 부로 감에 따라 감소하는 경향이었다. 유전자 전이율은 39.36% ~ 52.36%로서 타 형질에 비해 낮은 편이었다.

이상의 결과를 요약하면 모든 품종에서 상부에서 하부 화서로 내려감에 따라 소화경의 길이는 길어지는 경향이 었고 품종 간 통계학적 유의차도 인정되었다. 변이계수 를 위시한 표현형 변이계수, 유전 변이계수는 위로부터 2번째 화경의 변이계수를 제외하고 아래로 갈수록 낮아 지는 경향이었고 다소 높은 변이계수를 나타내었으며, 환 경 또는 오차 변이계수는 낮은 편이었다. 한편 유전력은 세 번째, 유전자 전이는 다섯 번째, 유전자 전이율은 세 번째 ~네번째 소화경 길이가 가장 높은 편이었다.

10종류의 국화품종을 대상으로 화서에 착생한 소화경 의 착생부위별 꽃목 직경을 보면 Table 5와 같다. 꽃목 직경은 ‘Pink Pride’를 제외한 모든 품종에서 1번째 소 화경의 꽃목의 직경이 가장 굵었으며 아래쪽으로 내려 갈 수록 꽃목의 직경이 가늘어 지는 경향이 있었으며 ‘Pink Pride’는 6번째 꽃 목까지 꽃목 직경이 거의 차이가 없 었다. 꽃목 직경이 가장 굵은 1번째 소화경의 꽃목의 직경 은 1.9mm ~ 3.8mm로 거의 2배 정도로 품종 간 차이가 있 었으며 가장 가는 6 ~ 8번째 꽃목의 직경 역시 1.4mm~ 2.9mm로서 약 2배 정도의 차이가 있었으며 품종 간 통계 학적 유의차가 인정되었다. 전반적으로 꽃목의 직경은 착 생 부위 간 별 차이를 나타내지 않았으며 변이계수 19.87% ~ 22.32%, 표현형 변이계수 20.51% ~ 23.12%, 유전 변이계 수 19.45% ~ 21.82%로 착생 부위별 변이계수에 있어서 큰 차이를 나타내지 않았으나 다소 높은 변이계수를 나타내 었다. 환경 또는 오차 변이계수는 5.34% ~ 7.62%로 낮은 변이율을 나타내었으며 착생부위에 따른 변이계수의 차이 는 거의 없었다. 유전력은 88.39% ~ 94.04%로 착생 부위 별 차이와 경향치 또한 거의 없었으며 전반적으로 대단 히 높은 편이었다. 유전자 전이는 0.78 ~ 1.15로 대단히 낮 은 편이었으나 유전자 전이율은 38.00% ~ 42.76%로 낮은 편이었다.

이상의 결과를 요약하면 화서에 착생한 소화경의 착생 부위별 꽃목의 직경은 대부분의 품종에서 1번째 소화경 의 꽃 목의 직경이 가장 굵었고 아래쪽으로 내려 갈수 록 꽃 목의 직경이 가늘어 지는 경향이었다. 품종 간 꽃 목 직경은 거의 2배 정도로 차이가 있었으며 통계학적 유의차가 인정되었다. 그러나 착생 부위별 직경의 차이 는 거의 없었다. 변이계수, 표현형 변이계수, 유전 변이 계수는 다소 높은 편이었으나 오차 또는 환경 변이계수 는 낮은 편이었다. 유전력은 대단히 높았고 유전자 전이 와 유전자 전이율은 대단히 낮은 편이었다.

10종류의 국화품종을 대상으로 화서에 착생한 소화경 의 착생부위별 꽃목의 경도를 보면 Table 6과 같다. 꽃목 의 경도는 착생부위별로 일정한 경향 치를 나타내지 않았 으며 ‘Leopard’, ‘Moon Light’, ‘Noa Yellow’와 ‘Arctic Queen’은 1번째 소화경의 꽃목의 경도가 각각 0.72, 0.40, 0.40, 0.49kg • m^-2로, ‘Euro White’는 2번째 소화경의 꽃목 의 경도가 0.55kg • m^-2로, ‘Pink Pride’, ‘Green Bird’, ‘Euro Yellow’는 3번째 소화경의 경도가 각각 0.42, 0.28, 0.48kg • m^-2로, ‘King Fisher’품종은 5번째 소화경의 꽃목의 경도가 0.34kg • m^-2로, ‘Noa White’는 4 ~ 5번째 소화경의 꽃목의 경도가 0.41kg • m^-2로 가장 강한 편인 반면 그 중 1 ~ 5번째 소화경의 꽃목의 경도가 강한 편이었다.

한편 ‘Pink Pride’, ‘Euro Yellow’, ‘Arctic Queen’은 각각 6번째 소화경의 꽃목의 경도가 각각 0.34, 0.37, 0.32kg • m^-2로, ‘Moon Light’는 7번째 소화경의 꽃목의 경도가 0.27kg • m^-2로, ‘Green Bird’, ‘Leopard’, ‘Euro White’, ‘Noa White’, ‘Noa Yellow’는 8번째 소화경의 꽃목의 경도가 각각 0.16, 0.52, 0.38, 0.26, 0.21kg • m^-2 로 약한 편이었고 대부분의 품종이 6-8번째 소화경의 꽃 목의 경도가 약한 편이었으나 ‘King Fisher’만 1번째 꽃 목의 경도가 0.29kg • m^-2로서 약한 편이었다. 또한 품종 에 따라 ‘Leopard’는 0.72 ~ 0.52kg • m^-2, ‘Green Bird’는 0.28 ~ 0.16kg • m^-2로서 품종 간 현저한 차이를 나타내었 으며 통계학적 유의성이 인정되었다.

변이계수는 29.18% ~ 37.71%, 표현형 변이계수 29.92% ~ 38.90%, 유전 변이계수 27.25% ~ 33.76%로 착생 부위 별 변이계수에 있어서 큰 차이를 나타내지 않았으나 다 소 높은 변이계수를 나타내었다. 환경 또는 오차 변이계 수는 10.83% ~ 19.34%로 비교적 낮은 변이계수를 나타 내었으며 착생부위에 따른 변이계수의 차이 또는 경향치 는 거의 나타내지 않았다. 유전력은 73.34%~ 86.90%로 착 생 부위별 차이와 경향치 또한 거의 없었으며 전반적으 로 대단히 높은 편이었다. 유전자 전이는 0.19 ~ 0.24로 대 단히 낮은 편이었으나 유전자 전이율은 49.61%~59.84% 로 낮은 편이었다.

이상의 결과를 요약하면 꽃목의 경도는 착생부위별로 일정한 경향치를 나타내지 않았으며 품종 간 통계학적 유 의차가 인정되었다. 변이계수, 표현형 변이계수, 유전 변 이계수, 환경 또는 오차 변이계수 모두 낮은 경향을 나 타내었으나 유전력은 다소 높은 편이었으며 유전자 전이 와 유전자 전이율 또한 대단히 낮은 편이었다.

절화 수명에 미치는 몇 가지 생리적 특성 및 변이계 수와 유전력

10종의 국화품종을 각각 품종별로 화병에 꽂은 후 일 정한 간격으로 수분 흡수 정도를 알아보기 위하여 각 품 종별로 생체중의 변화를 조사한 결과는 Table 7과 같다. ‘Pink Pride’, ‘King Fisher’, ‘Green Bird’, ‘Leopard’, ‘Euro White’, ‘Moon Light’는 화병에 꽂은 후 3일까지 생체중이 증가하다가 감소하였고, ‘Noa White’, ‘Noa Yellow’, ‘Euro Yellow’, ‘Arctic Queen’의 생체중은 화 병에 꽂은 후 1일까지 생체중이 증가하다가 그 후는 감 소하는 경향이었다. 이들 중 절화 직후 생체중이 가장 무 거웠던 ‘Euro White’가 절화 3일 후 63.7g으로 생체중이 가 장 무거웠고 품종 간 통계학적 유의차는 인정되었다. 변 이계수는 27.54%~ 30.63%, 표현형 변이계수 28.54%~ 31.74%, 유전 변이계수 28.37% ~ 31.59%로 다소 높은 편이 었으며 환경 또는 오차 변이계수는 2.40%~ 3,29%로 대단 히 낮았다. 유전력은 98.78% ~ 99.40%로 대단히 높은 편 이었고 전반적으로 조사 일자별 변이율의 폭은 그다지 크 지 않았다. 반면 유전자 전이는 22.73 ~ 28.11로 낮은 편 이었고 유전자 전이율 역시 58.09% ~ 64.78%로 중정도 인 편이었다.

10종의 국화품종을 대상으로 절화 후 수분 흡수 정도 를 알아보기 위해 품종별로 화병에 꽃아 일정간격으로 흡 수한 수분 양을 조사한 결과는 Table 8과 같다. ‘Pink Pride’, ‘Leopard’, ‘Euro White’, ‘Noa White’, ‘Euro Yellow’, ‘Arctic Queen’의 경우 화병에 꽃은 후 3일까지 수분 흡수량이 증가하다가 그 후 감소하였고, 특히 2 ~ 3 일간의 흡수량이 많았으며 품종 간에는 흡수량에 차이가 많았다. ‘King Fisher’, ‘Moon Light’는 화병에 꽃은 후 4 ~ 5일까지, ‘Green Bird’ 의 경우 6~7일째 수분 흡수량 이 증가하다가 그 후 감소하였는데 마찬가지로 품종 간 의 흡수량에 차이를 나타내었다.

특히 대부분의 품종에서 절화하여 병에 꽃은 후 1일까 지(24시간) 수분 흡수량이 2일 간격(48시간)으로 조사한 수 분 흡수량과 상대적으로 큰 차이를 나타내지 않았는데, 이 로서 주로 절화 직후에 수분 흡수가 빠르게 일어나는 것 으로 추측되며 품종 간 수분의 흡수량은 상당한 차이가 있 어 평균치의 통계학적 유의성이 인정되었다. 변이계수는 21.55% ~ 48.20%, 표현형 변이계수 22.26% ~ 49.93%, 유전 변이계수 21.66% ~ 49.86%로 높은 편이었으며 오차 또는 환경 변이계수는 2.71%~ 5.13%로 낮은 편이었으며 유전 력은 94.70% ~ 99.70%로 대단히 높은 편이었고 변이계수 는 조사 일자별로 2배정도 차이를 나타내었으며 유전자 전 이는 8.81 ~ 32.44로 비교적 낮은 편이었으나 유전자 전 이율은 34.40% ~ 102.53%로 조사 일자에 따라 큰 차이 가 있었는데 특히 조사 2 ~ 3일째의 유전자 전이율이 102.53%로 대단히 높은 편이었다.

화병에 꽂은 후 9일간 일정한 간격으로 각 품종별로 흡수한 수분량을 조사하여 이들 수분을 누적적으로 합한 결 과는 Fig. 1과 같다. 수분의 누적 흡수량은 ‘Arctic Queen’ 이 225.3mL로 가장 많았고, 그 다음은 ‘Pink Pride’, ‘Euro White’, ‘Euro Yellow’가 각각 159.3mL, 154.7mL, 136.8mL 로 수분흡수가 많은 품종군, ‘Leopard’, ‘King Fisher’, ‘Moon Light’ ‘Green Bird’가 각각 110.5mL, 105,6mL, 102.2mL, 98.4mL로 수분 흡수가 중간 정도인 품종군, ‘Noa White’, ‘Noa Yellow’는 각각 89.1mL, 80.2mL로 수분 흡수가 적은 품종군으로 구분할 수 있었다.

10종류의 국화품종을 절화하여 화병에 꽂은 후 일정한 간격으로 물의 흡수 속도를 조사한 결과를 보면 Table 9와 같다. ‘Euro Yellow’가 3.9cm/minute로 흡수 속도가 가장 빨랐으며 ‘Pink Pride’, ‘Euro White’, ‘Moon Light’가 1.5 ~ 1.6cm/minute로 흡수 속도가 가장 늦었으 며 품종 간 평균치의 통계학적 유의차가 인정되었다. 변이 계수, 표현형 변이계수, 유전 변이계수는 34.54% ~ 35.76% 로 높았으며 오차 또는 환경 변이계수는 2.39%로 대단히 낮았다. 유전력은 99.55%로 대단히 높았으며, 유전자 전 이는 1.62로 대단히 낮았고 유전자 전이율은 72.97%로 다소 높은 편이었다.

10종류의 국화품종을 절화하여 화병에 꽂은 후 절화 수 명을 조사한 결과를 보면 Table 10과 같다. 절화 수명은 ‘Pink Pride’가 21.3일로서 현저하게 긴 편이었고 ‘Arctic Queen’은 9.3일로서 대단히 짧은 편이었으며 품종 간 절 화 수명의 차이가 뚜렷하여 유의차가 인정되었다. 변이계 수는 27.25%로 높았고 유전력은 93.32%로 높은 편이었 으며 유전 변이계수는 27.28%로 높은 편이었다.

이상의 결과를 요약하면 각 품종별로 생체중을 화병에 서 기간별로 계측했을 때 품종 간 생체중의 차이가 2배 이상에 달하였으며, 대부분 품종의 수분 흡수량은 화병 에 꽂은 2 ~ 3일째 가장 많았다. 물의 누적 흡수량은 흡 수량에 따라 3개의 품종군으로 구분할 수 있었고 물의 흡수 속도는 1.5cm~3.9cm/minute로서 품종 간 차이가 있 었고 절화 수명은 ‘Pink Pride’가 21.3일로서 현저하게 긴 편이었고 ‘Arctic Queen’은 9.3일로서 대단히 짧은 편 이었다. 모든 실험에서 품종 간 통계학적 유의차가 인정되 었으며 변이계수, 표현형 변이계수, 유전 변이계수는 높은 편이었으나 오차 또는 환경 변이계수는 낮은 편이었다. 한 편 유전력은 대단히 높았고, 유전자 전이는 낮은 편이었 고 유전자 전이율은 조사 항목에 따라 차이가 있었으며 비교적 낮은 편이었으나 수분 흡수량에서 2 ~ 3일 째 유 전자 전이율은 102%로 대단히 높은 편이었다.

고 찰

다양한 재배종의 스프레이 국화를 대상으로 착생부위 별 엽면적, 소화경의 길이, 꽃목의 경도, 수분 흡수 속 도, 수분 흡수량 등 몇 가지 생리적 특성을 조사하여 통 계학적 분석을 시도한 결과, 엽면적 등을 포함한 모든 양 적 형질과 수분 흡수량, 수분 흡수 속도를 포함한 생리적 요인에서도 품종 간 상당한 평균치의 차이를 나타내었으 며 통계학적으로 유의차가 인정되었다. 국화의 경우, Baskaran et al.(2004), Cheizhiyan et al.(1985), Rajashekaran et al.(1895) 여러 가지 유형의 국화 재배종의 특성 을 조사한 결과, 품종별로 초장, 분지수, 개화기간, 개화 소요일수 및 수량 등에 있어서 재배 품종 간 현저한 차 이가 있다고 하였으며, Negi et al.(1988)은 국화 재래종 을 포함한 12 품종의 특성을 조사한 결과, 모든 영양기 관과 화기(생식기관)의 모든 형질들이 품종 간 유의성을 나타내었다고 하였는데 이는 본 실험의 결과와 일치하였다.

절화 후 수분 흡수와 관련하여 화병에서 기간 별 생 체 중을 계측했을 때 24시간 후 또는 72시간 후의 생 체중이 가장 무거웠으며 그 이후는 서서히 감소하는 경 향이었다. 절화 나리의 경우 절화 6일째 생체중이 가장 무거운 반면(Hwang et al. 2009), 절화 장미의 경우 품 종에 따라 절화 1일 후에 생체중이 가장 증가하거나 (Ichimura and Shimizu-Yumoto, 2007), 절화 3일째 또 는 4일째 생체중이 가장 무거운 것으로 나타났는데(Byun et al. 2003), 이러한 시간적 차이는 작물의 종류 또는 품 종 간의 차이에 기인한 것으로 판단된다.

기간별 수분 흡수량은 본 실험의 경우 2 ~ 5일 사이가 가장 많았으나 품종 간 차이는 현저하였으며 Ichimura and Shimizu-Yumoto(2007)은 절화 장미의 수분 흡수량 은 절화 3일째, 거베라(Acharya et al. 2010)의 수분 흡 수량은 절화 2일째, 장미 ‘Red Sandra’(Byun et al. 2003)는 절화 4일 후, ‘Rote Rose’는 절화 3일째 수분 흡수량이 가장 높다고 하였으나 품종 간 수분의 흡수량 도 차이가 있었다고 하였는데 작물의 종류에 따라 다소 차이가 있긴 하나 경향치는 거의 같았다. 누적 수분 흡 수량은 실험 기간 9일 간 계속적으로 누적 흡수량이 증 가되는 경향이었으며 본 실험의 경우 누적 흡수량이 3 그룹으로 품종이 나누어졌으며 거베라(Acharya et al. 2010)의 수분 흡수량은 20일 간 지속적으로 서서히 증 가된다고 하였으며 이는 본 실험의 경향치와 거의 같았 다. 수분 흡수 속도는 품종 간 차이가 현저하였으며 이 는 잎을 제거한 후 조사한 것으로서 이는 단지 능동적 흡수에 의해서 일어난 현상이며 절화수명과 밀접한 연관 성이 있을 것으로 여겨진다.

절화 수명의 경우 역시 품종 간 차이가 현저하였고 9.3 일~21.3일로 2배 이상 차이가 있었다. 거베라(Acharya et al. 2010)의 절화 수명은 10.8일 ~ 18.7일로 품종 간 차 이가 현저하였으며 통계적 유의차가 인정되었다고 하였 으며 이는 본 실험의 결과와 일치하였다.

절화 후 수분 흡수 및 절화수명 등과 관련된 생리적 특성 또한 변이계수의 폭이 약 30%~50%의 범위였다. 본 실험에서와 같이 다른 작물에서도 변이계수의 차이를 나 타내었는데 Misra et al.(2013)은 스프레이 국화의 변이계 수는 8.93% ~ 45.87%로서 형질 간 큰 차이를 나타내었다 고 하였으며 최저와 최대치의 차이는 다소 존재하나 본 실험과 거의 같은 경향치를 나타내고 있으며, Ponnuswami et al.(1985)은 국화의 형질 별 변이계수를 산출한 결과, 개체 당 화수와 개화까지 일수는 유전 또는 표현형 변 이계수(GCV 또는 PCV) 모두 상당히 높았다고 하였고, Choudhary et al.(2003)은 스프레이 국화 11 품종의 유 전적 변이를 분석한 결과, PCV와 GCV는 영양기관에서 는 엽수가 가장 높았고 최초 분지수, 줄기의 굵기, 초장 순이었으며 생식기관에서는 개체 당 꽃의 수의 변이계수 가 가장 높았고 설상화 수, 건물중 순이었으며 이들 3 가지 형질은 최대의 유전변이를 나타냈다고 하였다. 본 실험에서와는 형질 간 다소 차이가 있었으며 이는 대상 조사 형질의 차이와 공시 품종의 차이에 기인하는 것으 로 판단되며 이와 같이 유전변이계수의 변이의 폭은 형 질에 따라 그 범위가 정해 질 것으로 생각되며 또한 유 전변이계수의 폭이 크면 클수록 특정 형질의 후대 유전 의 가능성이 낮아져서 불안정한 상태가 유지될 것으로 추 정된다.

유전력은 줄기와 화서는 약 70% ~ 99% 이상으로 각 기관 간 유전력의 폭의 차이가 있었고 요인 간 최소 유 전력과 최대 유전력에서도 차이가 있었다. 절화 수명과 관련된 요인의 유전력은 약 95%이상으로 대단히 높았는 데 이들 요인 중 생체중과 수분 흡수 속도의 유전력이 가장 높았고 흡수 속도와 절화 수명은 상대적으로 낮은 편이었다. 한편 Zhang et al.(2008)은 국화 52 품종의 특 징을 대상으로 유전력을 산출한 결과, 모든 화서의 형질 에서 96.00%로서 상당히 높은 유전력을 나타내었다고 하 였으며 Han(2011)과 Han et al.(2012)은 대국 27품종의 유전력을 산출한 결과, 모든 양적 형질에서 86.80%이상 의 높은 유전력을 나타내었으며 설상 화서의 수의 유전 력이 70.00%로 가장 높았으며 모든 양적 형질의 유전력 은 86.80%이상으로 대단히 높았다고 하였는데 이는 본 실험의 결과에서도 동일한 경향치를 나타냈으며 본 실험 에서도 조사 형질에 따라 상당한 차이를 나타내어 이는 형질 고유의 특성 때문인 것으로 추정된다. 이와 같은 결 과로부터 유추해 볼 때 하나의 개체를 구성하는 다양한 형질 중 안정적으로 유전하는 형질이 있는 반면 유전적 으로 매우 불안정한 형질이 존재한다는 근거 하에 품종 의 개량이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

한편 유전자 전이 및 전이율은 착생 부위에 관계없이 비교적 낮은 편이었으나 특정 요인실험에서 100%이상으 로 현저한 차이가 있었다. Ibrahim et al.(2011), Suma and Patil(2006) 각각 서로 다른 작물을 재료로 분석한 결과, 작물 또는 형질에 따라 유전자 전이 또는 전이율 에 차이를 나타내었으며 특히 작물 간 차이는 박하가 전 반적으로 10%이하로 낮은 편인데 반해 데이지는 형질에 따른 차이도 현저하여 낮게는 10%, 높게는 100%이상으 로 대단히 높았다고 하였다. Zhang et al.(2008)은 절화 국화의 경우 유전자 전이율은 꽃의 수에 있어서 품종 간 차이가 있었는데 149.42% ~ 168.59%로 대단히 높다고 하 였다. 본 실험에서도 화서 내 엽면적은 134.27%로 대단 히 높았는데 이는 형질에 따라 대단히 높은 전이율을 나 타낼 수도 있음을 시사하는 것이며 특히 본 실험에 있 어서 줄기의 엽면적의 유전자 전이율이 61.41%에 비해 화서 내 엽면적은 현저히 높았는데 이는 착생 부위 또 는 생리적 역할에 따른 유전자 전이율의 변화에 기인하 는 것으로 추정된다. 이와 같은 결과는 각 조사 형질과 관련된 유전적 변이와 유전력을 파악함으로서 금후 스프 레이 국화의 체계적인 품종 개량을 위한 기초 자료로 활 용하게 될 것이다.