서 언
칼라는 천남성과에 속하는 작물로 아프리카가 원산지이며 절화 및 분화 등으로 이용되는 열대성 구근식물이다. 칼라속 에 대한 기록은 1687년 Paul Hermann이 최초로 언급하였으 며 1826년 Sprengel에 의해 Calla라는 이름이 지정되었다(Letty 1973). 칼라는 습지형 백색칼라 Zantedeschia aethiopica와 건 지형 유색칼라인 Z. rehmannii로 분류된다(Singh et al. 1996). 백색칼라는 우리나라에 1912년 처음 도입되었고, 유색칼라인 노란색 칼라가 1959년 도입되었으나 농가에서 재배가 이루어 진 것은 백색칼라는 1980년대 중반 전북지역에서 처음 재배되 었고, 유색칼라는 1990년대 중반 이후 본격적으로 재배되어 2002년에는 26ha까지 늘어났으나, 2015년 12ha로 줄어 들었 다(RDA 2014). 재배면적이 감소한 원인으로는 경제침체도 있 지만 무엇보다 연작으로 인한 무름병 피해가 급증하였기 때문 이며, 수입 구근 가격이 개당 2,000~4,000원으로 재배 초기 높 은 생산비가 그 원인으로 생각된다. 칼라의 무름병(soft rot) 병원균인 Erwinia carotovora subsp. carotovora는 개화기 전 후에 급격히 확산되어 칼라 재배에 있어 가장 치명적인 세균 이다. 이 병원균은 식물체 조직의 상처부위를 통해 감염되고 고온 다습 환경조건에서 급격히 확산된다. 일단 감염되어 증 상이 나타나기 시작하면 약제에 의한 방제는 거의 불가능하 다. 재배적 방법으로 격리상(상자) 재배, 관수조절, 토양소독 등이 있으나 현실적으로 관수조절만 할 뿐 적극적인 토양소독 등은 이용하지 못하고 있는 실정이다(Joung et al. 2013). 따 라서 칼라 재배 시 가장 큰 문제가 되는 무름병을 효과적으로 방제하는 방법은 무름병 저항성 칼라 품종을 육성하는 것 이다.
무름병 저항성 품종육성에 관한 연구는 잎절편 침지검정법 을 이용하거나(Cho 2010; Snijder et al. 2004a, 2004b), 기내 에서 캘루스 선발 방법을 통해 저항성 유전자원을 선발하기도 한다(Ni et al. 2009). Z. rehmannii, Z. aethiopica, Z. albomaculata는 무름병 저항성에 대해 상대적으로 높은 유전 력을 갖고 있다고 보고된바 있어(Snijder et al. 2004b) 교배 육성을 통한 칼라의 무름병 저항성 품종 개량을 위한 양친의 재료로 우수한 품종이다. 따라서 본 연구에서는 무름병에 감수성 이지만 사계성이 강하고 다화성인 Z. aethiopica ‘Childsiana’ 와 무름병 저항성인 Z. aethiopica ‘Wedding March’를 인공 교배하여 무름병에 저항성이면서 화형이 우수한 백색칼라 신 품종을 육성 하였다.
재료 및 방법
칼라 무름병 저항성 품종을 육성하기 위하여 2000년부터 국내농가 및 해외(Silverhill Seeds nursery, South Africa)에서 Z. aethiopica ‘Wedding March’ 등 백색칼라를 수집하였다. 경기도 수원에 위치한 국립원예특작과학원 온실 및 비닐하우 스에 구근을 재배하여 농촌진흥청 농사시험연구조사기준(RDA 2003)에 따라 생육 및 개화 특성, 초세, 절화수량 등 특성을 조사하였으며, 잎절편 상처접종법을 통해 품종별 무름병 저항 성을 검정하였다.
무름병에는 감수성이지만 다화성인 Z. aethiopica ‘Childsiana’ 품종과 무름병에 강하지만 수량이 적은 중형의 Z. aethiopica ‘Wedding March’ 품종을 각각 모본과 부본으로 인공 교배하 여 종자를 획득하여 2004년 10월, 72공 플러그 판에 점파하고 2005년 1월에 7.5㎝ 포트에 정식한 후 가온 온실에서 생육하 였다. 당해 6월에 구근을 수확하여 20~25℃에서 큐어링을 실 시하고, 3개월간 10℃에서 휴면을 타파한 후 9월에 농촌진흥 청 표준영농재배법(RDA 1996)에 준하여 가온 하우스 토양에 정식하여 재배하였다. 2006년 3월 이후 실생 계통의 개화가 시작되면서 초세가 우수하고 생육이 왕성하며, 당해 무름병에 포장저항성을 보이는 ‘Z. cw-116’ 등 10계통을 선발하였다.
선발된 10계통에 대하여 생육 및 개화특성을 조사하고, 무 름병 저항성은 잎절편 상처접종법(Joung et al. 2013)으로 검 정을 하여, 화형이 둥근 무름병 저항성 계통 ‘Z. cw-116’을 최 종 선발하고 ‘원교 C4-8호’로 계통명을 부여하여 3차 특성검정 및 기호도 평가를 수행하였다. 3차 특성검정은 농촌진흥청 농 사시험연구조사기준(RDA 2003)과 작물별 신품종의 출원 및 심사를 위한 특성조사기준(KSVS 1997)에 따라 부본인 ‘Wedding March’를 대조품종으로 하여 수행하였다. 3차특성검정시 농 가, 소비자, 유통업체 등이 참석한 품평회에서 참석자 설문지 평가를 통하여 기호도를 평가 받았다.
Joung et al.(2013)이 제시한 잎절편 상처접종법은 국내에서 수집된 칼라 이병주로부터 분리된 EccNHRI-21 균주(EccNHRI-21 strain → 99.1% homology with P. carotovorum subsp. carotovorum strain Ka10 (NCBI GenBank no. JF460763.1)를 LB배지에서 48시간 배양하였다. 배양된 균총 중 하나를 분리 하여 LB 액체배지에서 다시 2일간 배양한 후, 멸균수로 1 x 107cfu/mL 농도로 희석하여 접종에 사용하였다. 온실에서 재 배된 칼라의 완전히 전개된 잎을 채취하여 70% 에탄올로 가 볍게 수세하였다. 잎은 주맥의 오른쪽 잎 몸 가운데 부분을 가로 4cm ⅹ 세로 4cm 크기로 잘라 사용하였다. 접종방법은 절단된 잎과 엽병의 정가운데 부위에 핀으로 상처를 낸 후, 병 원균 현탁액 20μL를 상처 부위에 접종하는 상처접종법을 이 용하였다. 접종된 칼라 잎은 플라스틱 용기에 넣어 28℃ 항온 기에서 배양하였으며 플라스틱 용기는 2겹의 WypAllTM 타월 을 깔고 증류수를 부어 포화습도를 유지하였다. 무름병의 발 병정도는 0=무병징, 1=병징확인~병반크기 0.5cm 이하 직경, 2=병반크기 0.5~1cm 직경, 3=병반크기 1~2 cm 직경, 4=병반 크기 2~3cm 직경, 5=병반크기 3cm 이상 직경 등 6단계로 하 였으며 평균 발병도가 2.5이하인 경우에는 저항성, 2.6~4.0 미 만은 중도저항성, 4.0 이상은 감수성으로 판정하였다. 모든 실 험은 3반복으로 3회 이상 실시하였다.
결과 및 고찰
육성경위
‘White Heart’는 2004년 ‘Childsiana’과 ‘Wedding March’을 인공 교배하여 얻은 종자를 파종하여 512개의 실생 계통을 양 성하였다. 2005년부터 2007년까지 구근양성을 거쳐 2008년부 터 2012년 4년간 생육과 개화특성을 평가하여 화형이 우수하 고 무름병에 저항성이 있는 ‘Z. cw-116’를 선발하였다. 1, 2차 특성검정, 무름병저항성 검정, 구근증식특성검정 결과를 바탕 으로 2013년에 최종 선발하여 ‘원교 C4-8호’로 계통명을 부여 하여 3차 특성검정 및 기호도 평가를 수행한 결과, 화형이 우 수하고 무름병에 강한 계통으로 평가되었다. 2013년에 직무육 성품종심의회를 통과하여 ‘화이트하트(White Heart)’로 명명하 고 2014년 품종을 출원하여 2015년 등록되었다.
특성평가 및 품종화
선발된 계통에 대하여 생육 및 개화특성과 잎절편 상처접종 법을 통한 무름병 저항성을 검정하여, 화색이 선명하며 화형 이 우수한 무름병 저항성 계통 ‘Z. cw-116’ 을 최종 선발하고, ‘원교 C4-8호’로 계통명을 부여하여 3차 특성검정 및 기호도 평가를 수행하였다. 3차 특성검정은 농촌진흥청 농사시험연구 조사기준(RDA 2003)과 작물별 신품종의 출원 및 심사를 위한 특성조사기준(KSVS 1997)에 따라 부본인 ‘Wedding March’를 대조품종으로 하여 수행하였다. 소비자 기호성 평가는 3차특 성검정시 농가, 소비자, 유통업체 등 품평회에서 설문지를 통 하여 조사하였다. 3차 특성검정 및 기호도 평가 결과, ‘원교 C4-8호’는 화색, 화형에 대한 소비자 기호도가 좋고 화형이 우 수한 중생종인 무름병 저항성 계통으로 그 우수성이 인정되 어, 2013년 농촌진흥청 직무육성품종심의회를 거쳐 ‘White Heart’로 명명하고 2014년 국립종자원에 출원하여 2015년 품 종등록 되었다. 품종의 육성 과정은 Fig. 1과 같다.
주요특성
‘White Heart’의 형태적 특성은 다음과 같다. 화색은 대조품 종인 ‘Wedding March’의 백색(W155B)에 비해 밝은 백색(RHS W155C)이며, 육수화서는 ‘Wedding March’와 비슷하나 진한 황색이고, 길이는 대조품종과 같이 길다. 신초색은 연두색을 띄나 엽색은 진한 녹색이다. 화포의 길이와 폭이 각각 9cm와 11cm인 중형 품종으로 크고 둥글다. 초형은 ‘Wedding March’ 와 같은 직립이며, 초장은 73cm, 엽장은 27cm로 비슷하다 (Table 1, 2, Fig. 2).
‘White Heart’의 생육 및 개화특성을 조사한 결과, 절화수량 은 주당 평균 1.4개로 ‘Wedding March’보다 약간 더 많았으 며, 개화소요일수는 76일로 조생종인 ‘Wedding March’보다 일주일 늦은 중생종이다(Table 2). 화형은 둥근 모양으로 꽃 끝이 올라가고 화포 밑에 포개짐이 넓고 깊어 상품성이 높은 것으로 평가되었다(Fig. 2). 연간 구근증식량은 주당 평균 3.1 개로 ‘Wedding March’에 비해 구근번식력이 떨어지며, 무름 병 저항성 정도는 저항성 친으로 사용한 ‘Wedding March’와 2.0으로 같았다(Table 3). 절화수명은 평균 13일로 ‘Wedding March’ 보다 1일 정도 길다. 또한 품평회의 기호도 평가 결과 는 소비자 기호도 3.6으로 대조품종보다는 약간 떨어졌다 (Table 4).
재배상 유의점
보통재배 작형을 기준으로 8월 중순부터 9월 상순에 정식 하며 정식 후에 한낮에 시설 내 온도가 25℃ 이상 올라가지 않도록 관리한다. 한여름 고온기에는 차광막 등을 이용하여 50% 정도 차광해 주고 자주 환기 시켜준다. 배수가 잘되는 토 양에 두둑을 높게 해서 식재 하고 관수량을 조절하여 건조하 게 관리하는 것이 중요하다. 화아분화기에는 저온에 의한 기 형화 발생이 많아질 수 있으므로, 정식 한 두달 후 부터는 야 간온도를 15℃ 이상으로 유지한다. ‘White Heart’는 습지형인 Z. aethiopica 종으로 실제적인 구근의 휴면이 없기 때문에 고 온 및 휴면타파처리가 필요 없어, 수확 후 잎과 뿌리를 자르고 살균제 용액에 소독한 후 바로 심을 수도 있다. 구근을 저장 할 때는 수확한 괴경을 건조한 후 18℃에서 큐어링한 후 건조 시켜 10℃에 저장하는 것이 좋다. 개화가 늦게까지 되면 꽃으 로 양분이 집중되어 구근에 양분이 축적되는 기간이 짧아지므 로, 출하가 끝나는 대로 관수를 중단하고 구근이 비대 될 수 있도록 유도한다.
유용성
‘White Heart’는 2014년 2월 17일 종자산업법에 의거하여 국립종자원에 품종보호출원(품종보호출원 제2014-115호)하여 재배심사를 마친 후 2015년 3월 16일 품종등록(품종보호등록 제5363호)되었고, 2015년 여주, 전주 농가에서 시범재배 중이 며 국내 칼라 종묘업체에 통상실시 예정이다.
