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ISSN : 1225-5009(Print)
ISSN : 2287-772X(Online)
Flower Research Journal Vol.27 No.1 pp.73-79
DOI : https://doi.org/10.11623/frj.2019.27.1.11

Breeding of Cut Spray Chrysanthemum ‘Yes Ruby’ with Thermotolerance

Ha Seung Pak1*, Hyun Gu Choi2, Dong Chan Kim1, Kuk Seong Son1, Tae Sung Kim3, Jong Jin Choi1, Ji Hee Kim1, Jeong Ok Kim4
1Flower Research Institute, Chungcheongnam-do ARES, Yesan 32427, Korea
2Crop Research Institute, Chungcheongnam-do ARES, Yesan 32418, Korea
3Department of Agricultural Science, Korea National Open University, Seoul 03087, Korea
4Department of Horticultural Science, College of Industrial, Kongju National University, Chungnam 32439, Korea
Corresponding author: Ha Seung Pak Tel: +82-41-635-6404 E-mail: phsmum@korea.kr
07/09/2018 20/01/2019 25/02/2019

Abstract


A spray chrysanthemum cultivar ‘Yes Ruby’ was developed for its year-round production ability and control of summer discoloration by the Flower Research Institute of Chungcheongnam-do Agricultural Research and Extension Services, Korea. In 2010, the female parent ‘Borami’ with its pink flowers was open-pollinated, and the first selection was made the following year, resulting in ‘SP11-148-01’. Adaptation trials were conducted for 3 years for the candidate line on various characteristics, including the floral qualities of the light, natural, and shade cultures from 2011 to 2013, by comparing with the ‘Kingfisher’ cultivar as the control. ‘Yesan SP-44’ was created in 2013 and registered as the spray chrysanthemum cultivar ‘Yes Ruby’ same year. The ‘Yes Ruby’ ray flowers were red-purple and its disk flowers were yellow-green. The natural flowering time of ‘Yes Ruby’ on October 24, earlier than that for ‘Kingfisher’ (October 29). Its height and stem diameter of 94.9 cm and 7.7 mm, respectively, which are higher and thicker than those of ‘Kingfisher’ (89.2 cm and 6.4 mm respectively). The ‘Yes Ruby’ flower size and number of petals increased to 6.2 cm with 25.7 petals each, which is significantly larger and with more petals than ‘Kingfisher’ (5.0 cm with 23.3 petals each). Although the flower number of ‘Yes Ruby’ was similar to that of the control, it is more resistance to white rust, showing an infection degree of 2, which is lower than that of ‘Kingfisher’ (infection degree, 3). However, careful temperature controls are required (> 18°C) during winter to standardize flowering. The number of petals on the ‘Yes’ of these many attributes, including the year-round production and stable flower color in summer, the new chrysanthemum cultivar ‘Yes Ruby’ is expected to contribute to increasing crop yields as well as to strong consumer preferences for this plant.



고온 적응형 스프레이국화 ‘Yes Ruby’ 육성

박 하승1*, 최 현구2, 김 동찬1, 손 국성1, 김 태성3, 최 종진1, 김 지희1, 김 정옥4
1충남농업기술원 화훼연구소
2충남농업기술원 작물연구과
3한국방송통신대학교 농학과
4공주대학교 원예학과

초록


    Rural Development Administration
    PJ011750022019

    서 언

    국화는 화훼류 중 경제적으로나 산업적으로 매우 중요한 작 목으로 수출량이 꽃 생산액의 10% 이상을 차지하여 수출 전 략산업으로 발전할 가능성이 매우 높은 작물 중 하나이다. 2017년을 기준으로 국화 총 재배면적은 363.3ha, 총생산액 516.3억원으로 우리 나라 절화산업에서 전체 대비 약 27%를 차지한다(MAFRA 2018). 일본은 국내 절화국화의 최대 수출 국으로(MFJ 2011), 일년 중 국화 수요가 가장 높은 시기는 일 본 명절인 오봉절(8월)과 추분절(9월)이다(Lim et al. 2013). 이 시기는 우리나라 절화 국화 수출 성수기로(Kim et al. 2012) 주로 ‘Jinba’, ‘IwanoHakusen’, ‘Baekma’ 등 백색 스탠다 드국화가 주를 이루고 있다(Shin et al. 2005b). 하지만 스탠다 드국화 재배 시 다량의 측지 발생에 따른 노동력 증가로 국화 재배농가에서의 인건비 지출이 과다하며, 주 수출시장인 일 본에 새로운 수출용 절화국화의 육성이 매우 필요하다. 최근 네덜란드의 Royal Van Zanten, Fides, Dekker, Deliflor 등 국 화 민간육종회사에서는 대부분 스프레이국화 품종을 중심으 로 개발 보급하고 있으며(MAFRA 2016b), 국내에서도 국립원 예특작과학원에서 개발한 ‘Prima Donna’(Lim et al. 2010), ‘Sweet Carpet’(Lim et al. 2008), ‘Peak’(Shin et al. 2006), ‘Ilweol’(Shin et al. 2005a), 충남농업기술원의 ‘Hwiparam’(Pak et al. 2009), ‘Hwarang’(Pak et al. 2002) 등이 개발되었으나, 적색 또는 황색과 같은 유색계통의 스프레이국화는 대부분 고 온에서 고유화색이 발현되지 않아 절화 품질이 저하되는 문제 점이 있다. 또한 2차 생장 및 개화 불균일, 버들눈 발생, 화형 불균일, 화색퇴화 등의 생리장해가 여름철 고온기에 주로 발 생하여 수출용 스프레이국화의 품질을 심각하게 저하시키며, 이로 인한 경제적 손실이 수확량의 약 30%에 달하여 이를 위 한 대책 마련이 시급한 실정이다(MAFRA 2016a). 국내에서 재 배되고 있는 스프레이국화는 대부분 네덜란드에서 육성되어 도입된 품종이며 최근 이상기후로 높아진 여름철 재배온도로 인하여 개화지연, 2차 측지 발달, 관생화 발생 및 고유화색 미 발현 등이 발생되어 절화품질이 상당히 저하되고 있다 (MAFRA 2016a). 따라서 재배농가의 생산성 향상을 통한 이익 증대는 물론 여름철 안정적 생산을 위해서는 관상가치가 높아 기호도가 높고 여름철 고온의 환경조건에서도 생리장해가 발 생되지 않으며, 화색발현 및 품질이 우수한 수출용 스프레이 국화 신품종 개발과 보급이 매우 중요하겠다. 본 연구는 연중 생산이 가능하고 여름철 고온에서도 생장세력이 빠르고 줄기 가 강건하며 화색발현이 우수한 수출용 스프레이국화 ‘Yes Ruby’를 육성하고 이에 대한 육성과정과 특성을 알리고자 하 였다.

    재료 및 방법

    고온기에도 고유화색 발현이 우수하고 연중생산이 가능한 수출용 스프레이국화를 육성하기 위하여 2010년 충남농업기 술원 화훼연구소 비가림 시설하우스에서 모본으로 국산품종 중 농가에서 가장 많이 재배하는 분홍색 홑꽃 화형의 ‘Borami’ 를 방임수분하여 500개의 종자를 채종하였다. 채종된 종자는 2011년 인공 배양토를 이용하여 모판에 파종 육묘한 후 정상 적인 실생묘를 시설하우스 내 토양에 4월 2일에 정식하였다. 4주까지 균일한 영양생장 유도를 위해 심야 5시간 전조처리를 실시하였고 5월 8일에 소등을 실시하였고 생식생장유도를 위 한 암막처리 시간을 13시간 실시하였으며, 개화된 개체들의 생육특성 검정으로 자연일장재배 작형은 8~10월에, 촉성재배 작형은 4~7월에, 억제재배 작형은 10~1월에 농촌진흥청 농사 시험연구조사기준(RDA 2003)에 의하여 특성조사 후 우수개체 를 선발하였다. 2011년부터 2013년까지 선발된 개체와 유사 한 형태 및 고온기에 고유화색을 발현하는 특성을 지닌 ‘Kingfisher’를 대조품종으로 자연일장재배는 비가림 시설하우 스 내에서 8월 2~12일 사이에 정식하고 4주동안 심야 6시간 (21:00~03:00) 전조실시를 마친 후 자연일장 상태에서 생육 및 개화특성을 조사하였고, 촉성재배 작형은 2012년 10월 12 일에 정식하고 심야 6시간(21:00~03:00) 전조 한 후에 11월 19일에 소등을 실시하고 단일처리 기간에 야간온도를 18℃로 유지하였다. 억제재배 작형은 2013년 4월 30일에 정식하고 심 야 6시간(21:00~03:00) 전조 한 후에 5월 28일에 소등하고 균 일한 개화 유도를 위하여 암막을 13시간(18:00~07:00)으로 단 일처리를 하였다. 그리고 흰녹병 저항성 검정 및 절화수명, 기 호도 평가 등을 실시하였다. 흰녹병 저항성 검정은 격리 하우 스 내 식물체 상부에 흰녹병이 걸린 잎을 뿌려 포자가 발아되 도록 PE필름을 피복하여 온도 20℃ 및 상대습도 90% 이상의 다습한 조건을 유지하며 관리하였다. 발병 정도는 접종 20일 후 농촌진흥청 농사시험연구조사기준(RDA 2003)에 의하여 0에 서 9단계까지 조사하였다. 기호도 평가는 육성 3년차인 2013년 10월 31일에 충남농업기술원 국화육성계통 품종평가회를 통 하여 1에서 5단계까지의 품종 기호도 평가를 실시(n=90)하였 고, 신품종출원기준(KSVS 2003)에 준하여 안정성과 균일성에 대한 특성검정으로 ‘Yes Ruby’ 품종을 육성하였다.

    ‘Yes Ruby’에 대한 DNA profile을 위하여 ‘SP11-148-01’의 모본인 ‘Borami’와 후대인 ‘Yes Ruby’를 대상으로 스탠다드 국 화에서 유래한 cDNA simple sequence repeat(cDNA_SSR)기 반으로 제작된 KNCrySSR_18 프라이머를 이용해서(Table 1) DNA 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction, PCR)을 실시하였다. PCR 반응은 국화 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 반응 액을 25μL로 맞추었고, PCR 반응 순서는 predenaturation은 94℃에서 5분 후, denaturation은 94℃에서 30초, annealing은 59℃에서 45초, extension은 72℃에서 60초를 40번 반복하였고 final-extension은 72℃에서 10분간 수행하여 연쇄 중합반응을 종료했다. DNA추출은 DNeasy Plant Mini kit(Qiagen, Valencia, CA, USA)을 사용하였으며, 추출한 국화 DNA의 상대적인 순도 나 농도를 확인하기 위해 분광광도계인 NanoDrop ND-1000 (NanoDrop Technologies, Inc., Wilmington, DE, USA)으로 정 량하여 10ng.mL-1로 희석하여 PCR반응에 사용하였다(Table 1).

    결과 및 고찰

    육성경위

    연중생산과 여름철 고온에서도 화색발현이 우수한 스프레 이 절화국화를 육성하기 위해 2010년 분홍색 홑꽃 스프레이국 화이면서 절화수명이 길은 ‘Borami’를 자유방임하여 500개의 종자를 채종하였다. 2011년 비가림 시설하우스에서 채종된 종 자를 모판에 파종하여 실생묘를 양성한 후 비닐하우스 토양에 정식하였다. 실생계통 검정은 화형이 홑꽃이고 화색이 자주색 으로 초세가 강한 320번째 개체를 선발하였으며, 생육특성을 평가한 후 ‘SP11-148-01’로 계통명을 부여하였다. 특성조사는 작물별 신품종의 출원 및 심사를 위한 특성조사기준(KSVS 2003)에 따라 ‘Kingfisher’를 대조품종으로 2011년부터 2013년 까지 3년간 품종 고유특성의 균일성에 대한 연차별 재현성을 실시하고, 흰녹병 저항성 시험 및 절화수명 시험, 기호도 평가 등을 통하여 ‘충남SP-44호’로 재명명하였다. 품종출원은 2013 년 농촌진흥청 직무육성 신품종선정위원회의 심의를 거쳐 ‘Yes Ruby’로 명명하였으며, 품종의 육성과정은 Fig. 1에 제시 하였다. 스탠다드국화에서 유래한 cDNA_SSR를 기반으로 제 작된 KnoucrySSR_18 프라이머 쌍(Table 1)을 ‘Yes Ruby’ 및 ’SP11-148-01’의 모본에 적용하여 Polymerase Chain Reaction (PCR)을 수행해 본 결과 ‘Yes Ruby’는 ‘Borami’와는 일부 구별 되며, ‘SP11-148-01’의 모본의 DNA profiling 특성을 포함하고 있음이 관찰되었다(Fig. 2).

    형태적 구별성

    ‘Yes Ruby’는 설상화색이 자주색(RHS, RP 61A)이고 통상화 (화심)는 녹색(YG 154C)인 홑꽃 화형의 스프레이국화로 대조 품종인 ‘Kingfisher’와 같이 자주색 계열로 분류된다(Fig. 2). 잎색은 약간 진한 녹색(G 139A)으로 두 품종 모두 같았으나, ‘Yes Ruby’의 화색은 ‘Kingfisher’에 비해 다소 붉은 편이었고, 줄기색은 ‘Yes Ruby’가 녹색 137D(RHS)로 ‘Kingfisher’ 녹색 (G 143A) 보다 다소 짙은 색을 나타내었다. 개화상태에서 화 서 형태는 두 품종 모두 산방화서에 가까웠으며, 휴면성은 약 한 편이었다(Table 2).

    ‘Yes Ruby’는 4주간 전조재배 후 자연일장 상태에서의 개화 기는 10월 24일경에 개화하여 단일처리 후 개화소요일수는 7.0주정도 소요되었으나, ‘Kingfisher’는 10월 29일에 개화하여 ‘Yes Ruby’보다 5일 정도 지연되었다. 이는 ‘Yes Ruby’의 모본 인 ‘Borami’의 소등 후 개화소요일수가 52일로 빨라(Choi et al. 2014) 이들의 영향을 받은 것으로 판단되었다. ‘Yes Ruby’ 의 초장은 94.9cm, ‘Kingfisher’는 89.2cm으로 장간종이었고, 꽃 크기 및 줄기직경도 ‘Yes Ruby’는 각각 6.2cm와 7.7mm로 ‘Kingfisher’의 5.0cm와 6.4mm에 비해 볼륨이 크고 단단한 결 과를 나타내었다. 이는 모본인 ‘Borami’의 꽃 크기가 6.9cm로 다른 스프레이국화에 비해 큰 볼륨을 가지고 있어(Choi et al. 2014) 모본의 영향을 받은 것으로 판단되었다. 착화수는 ‘Yes Ruby’와 ‘Kingfisher’의 경우 각각 20.0개와 19.5개로 비슷한 결 과를 나타내었으며, 꽃잎수는 ‘Yes Ruby’가 25.7개, ‘Kingfisher’ 는 23.3개로 꽃의 볼륨은 유사하였다. 흰녹병 저항성에 있어 서 ‘Yes Ruby’는 1% 이하의 발병률인 2단계를 나타내었으나 ‘Kingfisher’는 10% 이하의 3단계를 나타내어 ‘Yes Ruby’가 흰 녹병에 대한 저항성이 높은 것으로 확인되었으나 예방위주의 방제는 반드시 필요하겠다(Table 3). 절화수명은 10월 자연개화 후 상온에서 관찰하였을 때 잎과 꽃의 관상가치가 없어지는 시 점을 기준으로 평가한 결과 ‘Yes Ruby’는 20.8일로 ‘Kingfisher’ 에 비해 2일 정도 연장되었다. 이는 모본인 ‘Borami’는 긴 수 명을 가진 품종의 영향을 받은 것으로 사료된다. 또한 충남농 업기술원 화훼연구소에서 실시한 육성계통 품평회에서 ‘Yes Ruby’의 기호도 점수는 4.21로 ‘Kingfisher’의 4.08에 비해 기 호도가 다소 높게 평가되었다(Table 3). 주년 생산성 검정을 위해 2012년 10월 12일 정식 후 11월 19일 소등하는 전조 재 배 시 ‘Yes Ruby’의 개화일은 1월 15일로 단일처리 후 개화소 요일수는 57일이었으나, ‘Kingfisher’는 1월 20일 개화하여 단 일처리 후 개화소요일수가 62일로 ‘Yes Ruby’가 5일정도 빨리 개화되었다. 이는 ‘Yes Ruby’가 저온에서도 57일만에 정상적 으로 개화되어 겨울철 난방비를 절감할 수 있는 품종임을 알 수 있었다. 초장은 ‘Yes Ruby’가 89.5cm로 ‘Kingfisher’의 80.9cm보다 컸으며 저온조건에서도 생리장해 없이 화아분화 진행속도가 빠름을 알 수 있었다. 꽃 크기 역시 대조품종인 ‘Kingfisher’보다 1.6cm정도 크고 설상화수도 23.6개로 많아 높은 볼륨을 나타내었으나, 착화수가 15.6개로 ‘Kingfisher’에 비해 적은 결과를 나타내었다(Table 5). 차광재배에 있어서는 ‘Yes Ruby’의 소등 후 개화소요일수가 56일로 ‘Kingfisher’에 비해 4일정도 빨랐으며, 초장은 111.7cm로 ‘Kingfisher’의 90.9cm에 비해 20.8cm정도 길게 나타났다. 꽃 크기와 설상화 수는 각각 5.6cm와 24.2개였고, 착화수는 27.8개로 대조품종 ‘Kingfisher’에 비해 볼륨감이 높은 결과를 나타내었다(Table 6). 특히 ‘Yes Ruby’의 꽃 크기는 전조재배보다 차광재배 시 감 소되었으나, 초장과 착화 수에 있어서는 차광 재배 시 월등히 증가하는 경향을 나타내었다. ‘Yes Ruby’는 진한 녹심과 자주 색의 화색으로 화려하고 고온기에도 화색발현이 우수하며 저 온기에도 개화의 지연이 없어 연중생산에 적합한 스프레이국 화 품종으로 매년 8만본 이상이 일본으로 수출되고 있으며 2018년도 aT화훼공판장에서 거래된 내역은 연간 26,102속이 고 평균가격은 속당 2,182원으로 거래되었다. 이는 다양한 화 색과 새로운 품종을 요구하는 재배농가와 소비자를 만족시킬 수 있는 대표적인 대일 수출용 스프레이국화임을 확인할 수 있었다. Table 4

    재배상 유의점

    ‘Yes Ruby’는 자연개화기가 10월 하순으로 개화소요일수가 49일로 짧은 편이나, 영양생장기에 심야전조가 백열등이면서 4시간(22:00~02:00) 미만 일 경우에는 조기에 꽃눈이 형성되 므로 균일한 개화를 유도하기 위해서는 심야전조를 6시간 (21:00~03:00)을 실시하여야 한다. 꽃눈이 형성되어 육안으로 관찰할 때 생장억제제인 Daminozide 2,000mg・L-1을 엽면 살 포하면 꽃목길이를 억제시키고 줄기를 강건하게 하여(Kim et al. 2004) 고품질 절화국화를 생산할 수 있다.

    초 록

    고온기 화색발현이 우수하고 연중생산이 가능한 수출용 스 프레이국화 신품종을 육성하기 위하여 충남농업기술원 화훼 연구소에서 2010년 분홍색의 모본 ‘Borami’를 방임수분하였 다. 2011년에 종자를 파종하였고, 이중 화형과 화색이 우수한 개체를 선발하여 ‘SP11-148-01’로 계통명을 부여하였다. 2011 년부터 2013년까지 주년 생산성을 위해 전조, 자연, 차광재배 로 특성을 각각 검정하였고, 생육 및 개화특성은 화형과 화색 이 비슷한 자주색 스프레이국화인 ‘Kingfisher’를 대조품종으 로 조사하였으며, 2013년 ‘Yes Ruby’로 품종등록 출원하였다. ‘Yes Ruby’는 자주색의 설상화와 연녹색의 통상화로 가을 작 형 개화기는 10월 24일로, ‘Kingfisher’의 10월 29일에 비해 빨 랐다. ‘Yes Ruby’의 초장과 줄기굵기는 각각 94.9cm와 7.7mm 로 ‘Kingfisher’의 89.2cm와 6.4mm보다 컸다. ‘Yes Ruby’의 꽃 직경은 6.2cm로 ‘Kingfisher’의 5.0cm보다 컸으며, 꽃잎수도 ‘Yes Ruby’가 25.7개로 ‘Kingfisher’의 23.3개보다 많았다. 착 화수는 두 품종 모두 비슷하였으며, 흰녹병 저항성은 ‘Yes Ruby’가 2단계, ‘Kingfisher’는 3단계의 감염 정도를 나타내어 흰녹병에 대한 저항성이 높은 것으로 나타났다. 재배상 유의 사항은 ‘Yes Ruby’는 겨울철 균일한 개화가 이뤄지지 않아 겨 울철 야간온도를 18℃ 이상으로 관리해줌으로써 균일개화를 유도할 수 있다. 또한 생장억제제인 Daminozide을 처리함으 로써 설상화수를 늘려 볼륨감 높은 꽃봉오리를 형성할 수 있 어 고온기에도 화색발현이 우수하고 연중생산이 가능하여 안 정적 수출을 통한 농가소득 증대에 기여할 수 있을 것으로 기 대된다.

    사 사

    본 연구는 농촌진흥청 공동연구사업(과제번호 PJ01175002 2019) ‘고온기 하추국형 스탠다드국화 우수계통 및 품종개발’ 과제의 연구비 지원에 의해 수행되었음.

    Figure

    FRJ-27-1-73_F1.gif

    Pedigree diagram of a new spray chrysanthemum cultivar ‘Yes Ruby’.

    FRJ-27-1-73_F2.gif

    DNA profiling results of pedigrees comparing to their descendant ‘Yes Ruby’ and ‘Borami’ its maternal parent. PCR Amplicons from KNCrySSR_18 were run on 3% agarose gel. 100 bp DNA ladders at lane 1 were visualized from 100 bp (from bottom).

    Table

    Summary of the primer information used in this study.

    Inherent and morphological characteristics of spray chrysanthemum cultivar ‘Yes Ruby’.

    Growth and flowering characteristics of ‘Yes Ruby’ in the natural flowering season.

    Vase life and consumer’s preference of ‘Yes Ruby’ in the natural flowering season.

    Growth and flowering characteristics of ‘Yes Ruby’ by light culture.

    Growth and flowering characteristics of ‘Yes Ruby’ by shade culture.

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