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화훼식물은 화훼장식을 하는 과정에서 국민들의 정서함양 은 물론 심신치료 등으로 활용되어 왔으며 최근 공기정화 및 공간활용 등 도시농업 분야까지 활용도가 높아지고 있다. 그 러나 화훼생산 면적은 1990년대 3,503ha에서 시설개선으로 2005년 7,950ha로 꾸준히 증가하였으나 최근 경제부진, 생산 비 증가, 중국산 국화의 수입 등으로 인해 2014년 6,222ha로 감소하는 추세이다(MAFRA 2014). 절화용 국화도 2006년도 805ha까지 재배되었으나 2014년 국내 국화 재배면적은 440ha 로 전체 절화면적도 감소하고 있으며 전체 절화재배 면적의 28.4%로 줄어들었다(Hwang 2016). 스탠다드국화는 한줄기에 서 한송이 꽃을 피우는 형태를 말하며, 꽃의 색은 대부분 백색 으로 ‘Iwa no Hakusen’과 ‘Jinba’ 품종이 장례식장용으로 주로 이용되고 있다. 일본의 경우 백색 스탠다드국화는 ‘Jinba’, ‘Seiko no Makoto’, ‘Sei no Issei’, ‘Iwa no Hakusen’ 등이 있 고, 황색으로는 ‘Sei no Kyoku’, ‘Seiko Kogyoku’ 등이 거래되 고 있으며, 적색으로는 ‘Seiko no Yume’ 등이 주로 거래되고 있다. 중국은 겨울철에는 ‘Jinba’가 여름철에는 ‘Iwa no Hakusen’ 품종이 재배되어 일본과 한국에 수출하고 있다. 최근에는 네덜란드에서도 디스버드(disbud)품종으로 ‘Anastasia’, ‘Ping pong’, ‘Boris Becker’ 등이 매우 높은 가격으로 유통되고 있는 데 2010년 디스버드 국화의 단가는 100본당 38유로로 장미 34유로, 일반적인 스프레이국화 20유로에 비해 가격이 높게 거래 되었다(LIE 2011; Pak et al. 2014).

그 동안 국내에서 개발한 스탠다드국화는 농촌진흥청 국립 원예특작과학원에서 개발한 ‘Baekma’(Shin et al. 2005)가 있 고 충남농업기술원의 ‘Hi Baeksan’(Won et al. 2011), 경남농 업기술원에서 개발한 ‘Sumi’(Chin et al. 2010)가 있는데 백색 의 조화용으로 화훼시장에서 유통되고 있다. 국내에서 유통되 는 스탠다드국화는 주로 일본에서 육성된 것으로 2001년 7월 국화가 품종보호대상 작물로 지정된 이후 외국품종에 대한 재 배농가의 로열티 지불이 의무화(Choi 2002)되었으나 주력품 종인 ‘Jinba’와 ‘Iwa no Hakusen’은 우리나라에 품종보호출원 을 하지 않아 로열티가 없거나 유효기간이 경과하여 로열티를 지불하지 않고 있다. 그러나 중국에서 일본과 한국으로 수출 하고 있는 스탠다드국화 품종도 ‘Jinba’와 ‘Iwa no Hakusen’로 낮은 가격으로 공급하여 국내 국화판매 가격 하락으로 농가의 막대한 경제적 피해를 주어 재배를 포기하는 요인이 되고 있 어 보다 품질이 높은 국산품종 개발이 시급한 실정이다. ‘Jinba’는 겨울철 13°C의 저온에서도 생육이 잘 되나 화아분화 온도는 22°C의 고온에서 꽃눈이 보일 때까지 가온하면 봉오리 형성이 빠르며 적뢰작업 이후에는 16°C의 야간온도에서도 개 화가 잘 되어 농가에서 선호하는 품종이다. 이를 대체하고자 본 연구는 겨울철에도 볼륨이 좋고 저온에서도 개화가 용이한 고품질의 상품을 생산하기 위한 백색의 새로운 스탠다드국화 ‘Baekseol’을 소개하고자 한다.

재료 및 방법

저온에서도 개화가 용이한 신품종 스탠다드국화를 육성하 기 위해 2004년부터 국내외 육종회사와 재배농가 등으로부터 우수한 형질의 유전자원을 수집하였으며, 2005년 충남농업기 술원 화훼연구소 비가림 하우스에서 무측지성의 백색 ‘Shusin’ 을 모본으로, 무측지성인 ‘ST06-005-11’을 부본으로 인공교배하 여 45개의 종자를 채종하였다. 채종된 종자는 2006년 2월에 오 티바액상수화제 2,000배액(azoxystrobin, Korea crop protection association)으로 소독한 후 인공상토(Klasmann419, pH 5.0 ~ 5.5)에 산파하여 45일 정도 육묘하였으며, 정상적으로 생육한 실생묘를 비닐 하우스 내 토양에 재식밀도 140주/3.3m²로 정 식하였다. 정식 4주까지는 균일한 영양생장 유도를 위하여 심 야 21:00 ~ 03:00에 전조처리를 하였고 소등 후에는 단일처리 를 위한 암막을 13시간 실시하여 개화된 개체들의 생육 및 개 화특성을 농촌진흥청 농사시험연구조사기준(RDA 2003)에 준 하여 조사하고 우수개체를 선발하였다. 선발된 개체와 유사한 형태와 생태형을 갖춘 ‘Jinba’와 ‘Shusin’을 대조품종으로 사용 하였다.

흰녹병 저항성 검정을 위해 선발된 계통을 별도의 격리된 하우스 내에서 포트에 정식하여 20°C전후로 관리하였으며 흰 녹병 병원균 접종은 흰녹병에 걸린 잎을 식물체 상부에 골고 루 뿌려주어 포자가 잘 발아되도록 상대습도 90% 이상의 다 습한 조건에서 10일간 PE필름으로 피복하여 유지시켜 주었으 며 접종 후 20일째 흰녹병 발병 정도를 농촌진흥청 농사시험 연구조사기준(RDA 2003)에 의하여 조사하였다.

‘Baekseol’에 대한 DNA profile은 모/부본인 ‘Shusin’과 ‘ST06-005-11’을 대상으로 Wang et al.(2013)에서 제시된 cDNA simple sequence repeat(cDNA_SSR) 기반으로 제작된 W254 프라이머를 이용해서 DNA 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction, PCR)을 실시하였다(Table 1). PCR 반응은 국 화 게놈 DNA 20ng, 0.5μM의 SSR primer, 2μL dNTP mixture (2.5mM), Taq polymerase 1 units, 2.5μL의 10x PCR buffer (50mM KCl, 20mM Tris-HCl, pH 8.0, 2mM MgCl2) (GenetBio, Korea)에 증류수를 첨가하여 총 반응액을 25μL로 맞추었고, PCR 반응 순서는 predenaturation은 94°C에서 5분 후, denaturation은 94°C에서 30초, annealing은 55°C에서 45 초, extension은 72°C에서 60초 과정을 40번 반복하였고 final-extension은 72°C에서 10분간 수행하여 연쇄 중합반응 을 종료했다. DNA추출은 DNeasy Plant Mini kit(Qiagen, Valencia, CA, USA)을 사용하였으며, 추출한 국화 DNA의 상 대적인 순도나 농도를 확인하기 위해 분광광도계인 NanoDrop ND-1000(NanoDrop Technologies, Inc., Wilmington, DE, USA)으로 정량하여 10ng･mL 희석하여 PCR반응에 사용하였 다(Table 1).

육성 3년차(2011)에는 생산농가, 소비자 및 유통업자 등의 국화육성계통 품종평가회를 개최하여 기호도 평가를 실시 (n=90)하였고 선발된 개체에 대하여 2009년부터 2011년까지 3년간에 걸쳐 주년 생산성(촉성, 자연, 억제재배)과 신품종출 원 기준(KSVS 2003)에 준해 안정성과 균일성에 대한 특성검 정으로 ‘Baekseol’ 품종을 육성하였다.

결과 및 고찰

육성경위

저온에서도 개화가 용이하고 꽃 볼륨이 우수한 품종을 육성 하기 위하여 2008년에 모본으로 저온개화성인 백색의 ‘Shusin’ 을 선발한 후 화분친으로는 무측지성이면서 추국인 백색의 ‘ST06-005-11’를 인공 교배하여 45개의 종자를 채종하였다. 화 분친으로 사용한 ‘ST06-005-11’은 2005년 10월에 비가림 시설 하우스 내에서 모본으로는 꽃 수명이 길고 화형이 우수한 하 추형 스탠다드국화 품종인 ‘Iwa no Hakusen’을, 부본으로는 화색이 우수하고 개화가 빠른 백색의 ‘Seiko no Makoto’ 품종 을 인공 교배하여 선발하였다. 그리고 2009년 비가림 시설하 우스에서 45개의 실생종자를 파종하였고, 실생묘로 양성한 후 비닐하우스 토양에 정식하여 재배하였다. 1차로 화형과 화색 이 우수하고 무측지성인 5개체를 선발하였고, 그 후 생육이 강건하고 조기 개화하는 ‘ST09-173-06’로 계통을 선발하였다.

선발된 개체는 농촌진흥청 농사시험연구조사기준(RDA 2003)과 작물별 신품종의 출원 및 심사를 위한 특성조사기준 (KSVS 2003)에 따라 ‘Jinba’를 대조품종으로 2009년부터 2011 년까지 3년간 주년생산성(촉성, 억제) 검정시험과 흰녹병 저 항성 시험, 절화수명 시험을 수행하였다. 그리고 2011년 10월 충청남도농업기술원 화훼연구소에서 개최된 국화육성계통 품 평회에서 재배농민, 화훼유통업체, 소비자 등에 의한 기호성 평가점수가 3.94점(5점 만점)으로 높아 ‘Chungnam ST-3호’로 명명하고 2011년 12월에 농촌진흥청 직무육성신품종선정위원 회의 심의를 거쳐 ‘Baekseol’로 명명되었으며 2013년 5월 23일 종자산업법 제55조에 따라 신규성, 구별성, 안정성 및 고유성 을 인정받아 품종보호등록(품종보호 등록번호: 제 4512호)이 되었다. 품종보호권 존속기간은 2013년 5월 23일부터 2033년 5월 22일까지이다. 품종의 육성과정은 Fig. 1과 같다.

형태적 구별성

‘Baekseol’은 겹꽃화형의 스탠다드국화로 10월 24일경에 개 화하는 조생성 추국이다. 이는 모본인 ‘Shusin’이 10월 20일, 부본인 ‘ST06-005-11’이 10월 18일경에 개화하는 조생성 추국 의 영향을 받은 것으로 판단된다. 또한 대조품종인 ‘Jinba’는 10월 29일에 개화하는 전형적인 추국형태였다. ‘Baekseol’의 설상화색은 백색(RHS, W 155D)이나 ‘Jinba’는 백색(RHS, W 155C)이었고 ‘Baekseol’의 잎색은 녹색(RHS, G 139A)으로 진 한 편이었으나 ‘Jinba’는 중간정도의 녹색(RHS, G 136B)이었 다. ‘Baekseol’의 줄기색은 진한녹색(RHS, G 139D)이었으나 ‘Jinba’의 줄기색은 연녹색(RHS, G 138B)이었고 ‘Baekseol’ 의 초장은 87.2cm로 중장간종이었으나 ‘Jinba’는 97.4cm로 ‘Baekseol’보다 10.2cm가 더 큰 장간종이었다. 이는 모본인 ‘Shusin’의 초장이 84.5cm와 부본인 ‘ST06-005-11’은 83.7cm로 중장간종의 영향을 받은 것으로 판단된다. 한 본당 설상화수 는 ‘Baekseol’이 430.4개로 ‘Jinba’의 316.3보다 114.1개가 많아 볼륨감이 좋았다(Table 2, Fig. 3). 이는 모본인 ‘Shusin’의 꽃 잎수가 280.9개였으나 부본인 ‘ST06-005-11’은 379.8개로 많아 F₁에 부본이 꽃잎수에 영향을 미친 것으로 판단된다. 봄(3 ~ 4월) 개화에 있어서는 2월 7일 소등하였을 때 일장 11시간 및 최저 야간온도 16°C에서 ‘Baekseol’의 개화소요일수는 50일이 었고 ‘Jinba’의 77일에 비하여 22일 빠르게 개화되었다. 이는 ‘Jinba’의 화아분화 온도가 22°C이나 이보다 낮아 개화소요일 수가 지연 된 것으로 추정된다. 하지만 ‘Baekseol’이 16°C에서 50일 만에 정상적으로 개화되어 겨울철 농가에서 부담해야 하 는 난방비를 절감할 수 있는 품종으로 판단되었다. ‘Baekseol’ 의 초장은 77.5cm로 ‘Jinba’의 115.4cm에 비해 짧게 자랐는 데 이는 겨울철 저온기에도 낮은 온도에서 생리장해 없이 ‘Baekseol’ 품종이 화아분화 진행속도가 빠름을 알 수 있었으 며, 꽃의 직경은 ‘Baekseol’이 13.5cm로 ‘Jinba’의 12.2cm에 비 해 볼륨감이 좋았다(Table 4). 11월에 개화 특성검정에 있어 서는 9월 16일 소등하였을 때 일장 11시간 및 최저 야간온도 16°C에서 ‘Baekseol’의 개화소요일수는 48일로 ‘Jinba’는 62일 에 비하여 14일 빠르게 개화되었다. 초장은 ‘Baekseol’이 93.5cm로 ‘Jinba’의 102.4cm에 비해 짧게 자랐고 한 송이당 설상화수는 ‘Baekseol’이 396.2매로 ‘Jinba’의 206.4매에 비해 189.8매가 많아 꽃의 볼륨감이 좋았다(Table 5). 이는 ‘Jinba’ 에 비해 2배 이상 설상화수가 많아 꽃봉오리 크기가 커서 수 출에 적합한 것으로 판단되었다. (Table 3).

흰녹병이 접종된 국화에 비닐막을 씌워 90% 이상의 습도를 유지한 후 7일 후부터 발병여부를 조사한 결과 ‘Baekseol’의 흰녹병 저항성이 3단계(발병율 1 ~ 10%)로 ‘Jinba’는 5단계(11 ~ 30%)로 적게 발병되었으나 예방위주의 방제가 필요로 하였 다. 절화수명은 10월 중순 자연개화 후 실내 최저야간 온도가 12°C 이상의 조건에서 잎과 꽃의 관상가치가 없어지는 시점을 기준으로 평가한 결과 ‘Baekseol’의 평균 절화수명은 17.0일 이었고 ‘Jinba’의 18.0일과 유사하게 관상가치가 있는 것으로 판단되었다. 충남농업기술원 화훼연구소 육성계통 품평회에서 유효설문지 90명에 대한 기호도 평가결과는 ‘Baekseol’은 3.94/5.00로 ‘Jinba’의 3.82/5.00으로 유사하게 기호도가 높게 평가되었다(Table 6).

유전적 구별성

DNA profiling은 ‘Shusin’과 ‘ST06-005-11’의 F₁이 ‘Baekseol’ 이라는 것을 입증하기 위하여 국화 근연종 Chrysanthemum nankingense의 cDNA_SSR를 기반으로 제작된 W254(Wang 2013) 프라이머 한쌍을 양친 및 ‘Baekseol’에 적용하여 Polymerase Chain Reaction (PCR)을 수행해 본 결과 F₁인 ‘Baekseol’은 모/부본의 W254기반 DNA profiling 특성을 포 함하고 있음이 관찰되었다(Fig. 2). 이러한 결과로 ‘Baekseol’ 은 ‘Shusin’ 과 ‘ST06-005-11’에서 유래되었음을 입증해 주고 있다.

재배상 유의점

고품질의 절화를 생산하기 위해서는 모주를 전조 재배 (22:00 ~ 02:00)하여 영양생장 상태를 유지시켜 우량 삽목묘 를 이용할 수 있도록 관리해야 한다. 고온기에는 적산온도로 인해 불시개화 되므로 모주에서는 에세폰 2,000ppm을 살포해 주어야 하고, 본포에서도 에세폰 2,000ppm을 1 ~ 2회 살포해 주어야 한다(Pak et al. 2007; Shin et al. 2008). 이와 더불어 ‘Floral Yuka’ 품종과 유사하게 생육기간 중에 지베렐린 20ppm 을 2회 정도 처리(Kim et al. 2000)하여 적절한 생육이 촉진되 도록 관리하여야 한다. ‘Baekseol’ 품종은 저온기에 화아분화 온도를 13°C로 상대습도를 높게 하면 흰녹병이 발병(Yoo et al. 2014) 되기 쉬우므로 적절한 환기를 실시하여야 한다. ‘Baekseol’품종은 재배가 균일하나 생장과정보다는 절화시점 에서 잎이 부서지는 증상이 발생되므로 적절한 양분 및 수분 관리를 해 주어야 한다. 이 품종은 특히 응애 발생이 쉽게 되 는 편이므로 예방위주로 응애 발생을 관찰하고 방제에 주력하 여야 한다. 재배온도는 생육기에 주간 13°C, 야간 15 ~ 18°C 를 유지하여야 하고, 단일처리 1주전부터 꽃눈 형성이 가시적 으로 확인될 때까지는 18°C 이상으로 관리하며 그 외의 온도 는 15°C 내외로 관리해 주면 고품질의 절화를 생산할 수 있 다. 볼륨감이 높은 꽃봉오리 형성과 상위엽이 큰 국화를 생산 하기 위해서는 생장억제제인 B-9(N-dimethylaminosuccinamic acid) 수화제를 2,000ppm으로 소등 후 18일인 화아분화 직후 에 엽면 살포하면 절간 신장을 억제(Kim et al. 2004)하고 줄 기를 강건하게 함으로써 상품율을 향상시킬 수 있다.

유용성

2013년 5월 23일 종자산업법 제55조에 따라 신규성, 구별 성, 안정성 및 고유성을 인정받아 본 품종에 대한 품종보호권 을 국립종자원에 출원(품종보호 출원번호: 제 2012-220호)하 였으며, 2012년 재배심사를 거쳐 2013년 5월 23일 품종보호등 록(품종보호 등록번호: 제 4512호)되었다. 품종보호권 존속기 간은 2013년 5월 23일부터 2033년 5월 22일까지이며 향후 통 상실시권을 부여 받은 종묘업체로부터 품종구입이 가능하다.