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ISSN : 1225-5009(Print)
ISSN : 2287-772X(Online)
Flower Research Journal Vol.28 No.3 pp.205-209
DOI : https://doi.org/10.11623/frj.2020.28.3.14

Breeding of Moon Cactus ‘Aul’ with Symmetric Bicolor Offsets

Pil Man Park*, Oh Keun Kwon, Pue Hee Park, Hye Ryun An, Su Young Lee
Floriculture Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Wanju, 55365, Korea
*Corresponding author: Pil Man Park Tel: +82-63-238-6841 E-mail: pmpark@korea.kr
26/02/2020 20/04/2020 10/08/2020

Abstract


The cultivar of the moon cactus, ‘Aul’, was bred by the National Institute of Horticultural & Herbal Science in 2016. To obtain ‘Aul’, the maternal line, ‘0809067’ with red and yellow colors, and the paternal line, ‘0828039’ with deep red color, were crossed on July 7, 2012. Until 2013, a young moon cactus was grafted twice onto the vine cactus, Hylocereus trigonus, in vitro and in vivo. The growth characteristics were surveyed three times from 2014 to 2016, according to the guidelines of Gymnocalycium mihanovichii of the Korea Seed and Variety Service. ‘Aul’ has a flat round shape, red skin (R44A), and average of 9.7 ribs. The spine on its body has a gray color. The spine grew on average to 3.0 mm in a straight shape. The shape of the tubercle on the rib was projecting. This cultivar was 46.9 mm in diameter, and produced 16.4 offsets on average, with red & yellow colors 10 months after planting. This cultivar symmetrically produced 1 or 2 offsets per rib. The preference score was 3.8 on a 5-point scale. On May 16, 2018, ‘Aul’ was registered (Registration No. 7195) and is now being protected by the Act on the Protection of New Varieties of Plants.



복색의 자구가 균형적으로 착생되는 비모란 선인장 ‘Aul’ 품종 육성

박 필만*, 권 오근, 박 부희, 안 혜련, 이 수영
국립원예특작과학원 화훼과

초록


농가 선호도가 높은 진적색 비모란 선인장 ‘Aul’(Gymnocalycium mihanovichii ‘Aul’) 품종은 황적색 ‘0809067’계통을 모본으로, 진적색 ‘0828039’ 계통을 부본으로 하여 2012년 7월 7일에 계 통간 교배하여 육성된 교배종이다. 어린 비모란 선인장을 2013년까지 삼각주에 2번 접목하여 계통을 양성하였으며 2014년부터 2016년까지 총 3회에 걸쳐 생육특성을 조사하였 다. ‘Aul’ 품종의 모구는 편원형 모양과 적색 구색(R44A)이다. 모구는 평균 9.7개의 능(rip), 3.0mm의 짧은 직립형 회색 가 시, 혹(tubercle)이 돌출된 형태였다. 10개월 후 ‘Aul’ 품종의 구직경은 46.9mm였으며 황적색(R44A+Y9A) 자구는 평균 16.4개가 생성되었다. ‘Aul’ 품종 모구의 능마다 황적색의 자 구가 1~2개가 착생되며, 형태적으로 균형미가 있다. 2016년 육성계통 평가회에서 ‘Aul’ 품종은 기호도 점수 3.8을 받았다. 2018년 5월 16일에 이 품종은 국립종자원에 등록되었으며 종 자산업법에 의해 품종보호(등록번호 7195)를 받는다.



    Rural Development Administration
    PJ01126101

    서 언

    지구상에는 127속 1,750종이 존재하는 것으로 알려져 있는 선인장(Christenhusz and Byng 2016)은 석죽목(Caryophyllales), 선인장과(Cactaceae)에 속하며, 다른 작목에 비해 큰 분류군을 이루고 있으며 가시(spine), 능(rip) 및 혹(tubercle) 등 형태적 으로 특이한 특성을 가지고 있다. 주로 멕시코, 미국 남서부, 중앙 안데스, 브라질, 파라과이, 우루과이, 아르헨티나 등 건 조 또는 반건조 사막의 국가나 지역에 널리 분포하고 있고 (Boyle and Anderson 2002), 능과 혹 등의 체내 저수조직이 발달하여 이 지역에서 잘 생존하는 식물이다.

    선인장은 1945년 이후 본격적으로 국내에 도입된 것으로 추정되며, 특이한 형태와 건조에 대한 생존성이 좋아 대표적 인 분화상품의 하나로 오랫동안 자리매김해 왔지만 지난 10년 간 국내 재배면적은 점차 감소 추세에 있으며 해외 수입액은 점차 늘어나고 있다. 2018년 기준으로 일반선인장의 국내 재 배면적은 26.8ha, 생산액은 51.4억원에 이르고 있다. 비록 일 반선인장의 생산은 감소하고 있지만, 수출용으로 재배되는 접 목선인장(grafted cactus)은 점차 수출액이 늘어가고 있다. 접 목선인장의 국내 재배면적은 20.8ha, 생산액은 43.6억이며, 전체 재배면적의 약 43.7% 차지하고 있다. 국내 상품은 고양 등 경기도에서 56.3%, 음성 등 충청북도에서 18.3%, 상주 등 경상북도에서 22.6%, 기타 지역에서 2.8% 비중으로 생산되고 있다(MAFRA 2019).

    접목선인장은 국내 화훼 생산액과 재배면적을 기준으로는 소규모 작목에 해당되지만, 농수산식품수출지원정보 홈페이지 자료에 따르면 2019년 기준 해외 수출액이 나리에 이어 2위 해당되는 화훼 작목이다. 무엇보다 접목선인장은 해외지불 로 열티 없이 순수 국산 품종으로 수출되는 화훼 작목 중 하나이 다. 2019년 해외 수출액은 4,063천$이며, 주요 시장인 미국으 로 2,290천$, 네덜란드로 671천$, 호주 등 나머지 14개국으로 1,101천$이 수출되었다(KATI 2020).

    남부 아메리카 대륙에 자생하는 모란옥의 변이종이면서 접목선 인장의 접수로 많이 재배되는 비모란 선인장(Gymnocalycium mihanovichii)은 해외에서 인기가 있으며 구색이 수출에 중요한 선택기준이다. 구색별로 수출되고 있는 현황을 살펴보면 적색 50.0%, 노랑색 15.0%, 오렌지색 15.0%, 분홍색 15.0%, 흑색 5.0% 이다(KREI 2002). 구색에 따른 수출 비중을 고려하여 국립원예특 작과학원에서는 지난 30년 동안 꾸준히 품종을 개발하고 있으며, 1993년 ‘Honghwa’ 등 4품종을 시작으로(NIHHS 2001), 2019년까 지 비모란 선인장 105품종을 개발하였다. 이 중 ‘Seolhong’, ‘Danhong’, ‘Suhong’, ‘Simhong’, ‘Hwahong’, ‘Ihong’ 및 ‘Ilhong’ 등 다수의 진한 적색 품종들이 많이 개발되고 보급되었다(Jeong et al. 2004a, 2004b, 2006, 2007;Park et al. 2008, 2011, 2014).

    최근에는 해외에서 선명하면서도 특이한 색상의 품종, 특히 색상이 선명한 복색의 품종을 선호하고 있으며, 국내에서는 자구를 접목하여 상품을 생산하기 때문에 자구 증식력이 우수 한 품종을 선호하고 있다. 이러한 국내외 시장의 요구에 부응 하여 국립원예특작과학원에서는 적색과 황색이 매우 선명한 복색의 육성계통을 모본으로 또한 적색이 선명한 육성계통을 부본으로 사용하여, 적색과 황색이 선명하고 자구 증식력도 우수한 복색의 비모란 선인장 ‘Aul’ 품종을 육성하였다.

    재료 및 방법

    구색이 독특한 비모란 선인장 신품종을 육성하기 위해서, 진 한 적색과 황색이 혼합된 ‘0808067’ 계통을 모본으로, 진한 적색 의 ‘0828039’ 계통을 부본으로 하여 2012년 수원 소재 국립원예 특작과학원 선인장온실에서 인공교배를 하였다. 모본 ‘0808067’ 계통은 2008년도 교배실생이며 10개월 재배 기준으로 편원형에 평균 구직경은 42.7mm, 결각은 9.3개, 자구는 9.7개, 가시는 회색의 특성을 가지고 있다. 부본 ‘0828039’ 계통은 2008년도 교배실생이며 10개월 재배 기준으로 편원형에 평균 구직경은 42.5mm, 결각은 9.7개, 자구는 9.3개, 가시는 회색의 특성을 가지고 있다(Fig. 1). 교배 후 2개월의 종자 성숙기간을 거쳐 종자를 70% C2H5OH과 2% NaOCl로 멸균처리한 후, 순수 종자 만 기내에서 파종하였다. 종자는 100mL 삼각플라스크에 0.1% charcoal(Junsei, Japan), 0.2% peptone(Duchefa, Netherland), 0.3% hyponex(MBcell, Korea), 0.7% Agar(Duchefa, Netherland) 및 4% Sucrose(Duchefa, Netherland)로 구성된 Kyoto 배지를 20mL 채우고 autoclave(HS-85, Hansin Medical, Korea)에서 멸균 처리 한 후 파종하였다. 발아된 비모란 선인장 유묘는 뿌리를 자르고 무병 삼각주 어린 묘에 클린벤치(VS-1400LHN3, Vision, Korea) 에서 접목하여 동일한 배지가 주입된 100mL 시험관에 재치상하 였으며, 25℃로 설정된 항온 배양실의 형광등 조명하에서 12시 간 일장 조건으로 6개월동안 배양하였다.

    이후 기내의 접목선인장을 온실로 옮긴 후 30%의 차광필름 을 씌워 1주일 동안 순화시킨 후 접수인 비모란 선인장의 기 저부를 잘라 15cm 길이의 무병 삼각주에 접목하였다. 상온조 건의 정치실에 1주일 보관 후 돈분과 강모래가 1:1로 혼합된 상토로 충진된 베드에 10×10cm 재식거리로 정식하였다. 토양 소독을 위해 30% hymexazol 용액의 농약(Tachigaren, Dongbang Agro, Korea)을 상토에 살포하였으며 1개월간 재배베드에 30% 의 차광필름을 설치 및 제거하는 과정을 거쳤다. 2015년과 2016 년에는 토양 식재하는 대신 보편적으로 사용되는 36공 생력형 트레이에 식재하여 재배한 후 특성검정을 수행하였다. 2014년 부터 2016년까지 3년에 걸쳐 국립종자원의 비모란 선인장 특 성조사요령에 의거하여 다양한 특성들을 조사하였고(KSVS 2013), 구색은 RHS color chart를 이용하여 조사하였다(RHS 2001). 기호도는 2016년 11월 국립원예특작과학원 본관 임시 전시장에서 생산자, 수출업체 등의 관계자를 초청하여 선인장 육성계통 평가회를 개최한 후 44명을 대상으로 조사하였다. 육성된 ‘Aul’ 품종과 대조 ‘Isaek’ 품종의 특성간 유의성 검정은 SAS 프로그램(SAS Enterprise 9.4, USA)을 이용하여 Duncan 다중검정법으로 통계처리 하였다.

    결과 및 고찰

    육성 경위

    2012년 7월 7일에 교배하였으며, 9월 12일에 꼬투리를 수 확하였다. 2개월의 종자성숙 과정을 거쳐 총 5개의 꼬투리를 수확하였다. 평균 꼬투리 길이는 16.4mm, 굵은 부분의 평균 직경은 9.2mm, 평균 무게는 0.8g이었다. 꼬투리에서 종자를 걸러내고 이 중 총 300립을 파종하였으며, 전체 발아율은 47% 를 보였다. 기내 및 기외 접목을 통해서 이 교배조합에서 실 생 20계통을 양성하였다. 이 교배조합에서 2014년에 1차로 ‘1226001’을 포함하여 8계통을 선발하였고, 2015년도에 2차로 ‘1226001’와 ‘1226007’ 2계통을, 그리고 2016년에도 3차로 2계통 을 모두 선발하였다. 그리고 최종 선발된 2계통 중 ‘1226007’ 계통에 ‘원교 G1-301’이라는 계통명을 부여하고 특성검정을 수 행하였다. 3차에 걸쳐 구색, 자구수, 결각수 및 구색의 안정성 등을 조사하여 최종 선발하였으며, 2016년 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종선정위원회의 심의를 거쳐 ‘Aul’ 이라는 품종 명으로 확정하였다(Fig. 2).

    주요 특성

    ‘Aul’ 품종과 대조품종 ‘Isaek’ 품종의 특성을 조사하여 상호 비교하였다(Fig. 3). 먼저 RHS c olor c h art로 모구와 자구의 구색을 조사하였는데, ‘Aul’ 모구는 진한 적색(R44A)을 띄고 있으며 자구는 진한 적색과 황색(R44A + Y9A)이었다. 대조 품종 ‘Isaek’도 비교적 유사한 적색을 가지고 있지만, ‘Aul’ 품 종과는 다른 적색(R45B)이다. ‘Isaek’ 품종의 자구도 적색과 황색을 함께 가지고 있지만 모구색과 마찬가지로 적색이 ‘Aul’ 품종과 다르다. ‘Aul’ 품종은 능(rib)이 8~11개 범위로 평균 9.7개였으며, ‘Isaek’ 품종은 8~10개, 평균 8.9개였다. 능수에 서 ‘Aul’ 품종이 0.8개 많았지만 통계적으로 두 품종간에 유의 적인 차이는 없었다. 능의 모양을 결정하는 혹(tubercle)은 두 품종 모두 돌출형태를 보이고 있었다. ‘Aul’ 품종의 가시는 회 색으로, 회갈색의 가시 색상을 가진 ‘Isaek’ 품종과 구별된다. ‘Aul’ 품종의 가시 길이는 평균 3.0mm로 짧고 직립하는 특성 을 가지고 있으며, 대조 품종 3.8mm에 비해 0.8mm 짧았지만 유의적인 차이를 보이지 않았다(Table 1).

    구의 형태는 ‘Aul’과 ‘Isaek’ 두 품종 모두 편원형(flat round) 이었고, 구의 크기를 비교하였을 때 ‘Aul’ 품종은 46.9mm, ‘Isaek’ 품종은 38.3mm로 다소 차이를 보였지만, 크기에서 통 계적인 유의성은 없었다. ‘Aul’ 품종의 자구는 2014년부터 2016년까지 3년 평균 16.4개가 생성되었으며, 10.2개의 ‘Isaek’ 에 비해 6.2개 많아 증식력도 우수하였다(Table 2). 아울러 ‘Aul’ 품종의 자구는 모구의 능마다 1~2개가 고루 착생되어 외 형적으로 균형미가 있어 농가나 수출업체에서 선호하는 상업 성도 갖추었다고 할 수 있다. 2016년 11월에 실시한 선인장 육성계통 평가회서 ‘Aul’과 ‘Isaek’ 두 품종의 기호도를 조사한 결과, 5점 만점에서 3.8와 3.7점을 각각 받았다. ‘Aul’ 품종은 농가에서 많이 재배되고 있던 ‘Isaek’ 품종에 비해 다소 높은 점수를 받았고, 2017년 농가 실증재배에서 색상과 증식력도 우수하다는 평가를 받았다.

    재배상 유의점

    엽록소가 없는 ‘Aul’ 품종은 기부 절단 후 삼각주에 접목을 해야 하기 때문에 몇 가지 주의가 필요하다. 먼저 접합과정에 서 접수와 대목의 유관속을 서로 일치시켜야 생존성이 높아진 다. 또한 접목 후 활착률을 높이기 위해서는 1주일 동안 온도 는 25~30℃, 습도는 80%로 관리해야 한다. 절단과정에서 바 이러스에 감염되면 활착률이 12.7%, 구직경이 51.2%, 자구수 가 58.3% 각각 감소하므로(Chung 2003), 무병 상품을 생산하 기 위해서는 소독과정이 꼭 필요하다. 비모란 ‘Aul’ 품종은 4~8월 고온기에 꽃이 잘 피는 특성을 가지고 있다. 장마기 시 설내 과습할 경우 꽃이 질 때 수분이 완전히 제거되지 않을 가능성이 높고 곰팡이 번식에 의한 모구의 썩음병(Fusarium oxysporum) 발생도 우려되므로 개화 전 꽃을 제거해주는 것 이 좋다. 또한 재배적으로는 4월 초부터 10월 말까지는 30% 차광망을 설치하여 정오를 기준으로 중간광(45klux)이 되도록 해야 ‘Aul’ 품종의 구색이 잘 발현된다(RDA 2013).

    유용성

    2017년 3월 14일에 국립종자원에 품종보호출원(출원번호 2017-168) 되었고, 2018년 5월 16일에 품종보호권(등록번호 7195)이 등록되어 식물신품종보호법에 의해 품종보호를 받 게 되었다. 2019년 6월과 11월에 종묘업등록증이 있는 백야 농원(Baekya Farm, Goyang-si, Gyeonggi-do, Korea), 삼성농원 (Samsung Farm, Eumseong-gun, Chungcheongbuk-do, Korea), 평천농원(Pyeongcheon Farm, Sangju-si, Gyeongsangbuk-do, Korea)에 통상실시 하였으며, 품종을 확대보급 중에 있다.

    사 사

    본 연구는 2020년도 농촌진흥청 국립원예특작과학원의 기관 고유사업(과제번호: PJ01126101)의 지원으로 이루어진 것임.

    Figure

    FRJ-28-3-205_F1.gif

    Maternal line ‘0808067’ (A) and paternal line ‘0828039’ (B).

    FRJ-28-3-205_F2.gif

    Pedigree diagram of Gymnocalycium mihanovichii ‘Aul’.

    FRJ-28-3-205_F3.gif

    The shape of G. mihanovichii ‘Aul’ (A, C) and reference ‘Isaek’ (B, D). The s pines of ‘ Au l’ ( E) a nd ‘ Isaek’ ( F).

    Table

    The phenotypic characteristics of two cultivars, ‘Aul’ and ‘Isaek’ at 10 months after planting.

    <sup>z</sup>The Royal Horticultural Society Color Chart.
    <sup>y</sup>Mean separation within columns by DMRT at <i>p</i> = 0.05.

    The phenotypic characteristics and the preference of two cultivars, ‘Aul’ and ‘Isaek’ at 10 months after planting.

    <sup>z</sup>Mean separation within columns by DMRT at <i>p</i> = 0.05 (n = 110).
    <sup>y</sup>Preference: Bad = 1, medium = 3, very good = 5.
    <sup>x</sup>Values represent mean ± SD (n = 44).

    Reference

    1. Boyle TH , Anderson E (2002) Biodiversity and conservation. In: Nobel PS (ed) Cacti. Biology and uses. University of California Press, Los Angeles, pp 125-141
    2. Christenhusz MJ , Byng JW (2016) The number of known plants species in the world and its annual increase. Phytotaxa Magnolia Press 261:201-217
    3. Chung BN , Jeong MI , Kim JS (2003) Effect of CVX infection on graft-take and growth of Gymnocalycium mihanovichii in grafting cactus. J Korean Soc Hort Sci 44:748-752
    4. Jeong MI , Chung BN , Kim JY (2004a) A new darkish red grafting cactus (Gymnocalycium mihanovichii) cultivar, ‘Seolhong’. Korean J Breed Sci 36:61-62
    5. Jeong MI , Chung BN , Lee YR , Kim JY , Choi IJ , Park YJ (2004b) A new darkish red graft cactus (Gymnocalycium mihanovichii) cultivar, ‘Danhong’. Korean J Breed Sci 36:231-232
    6. Jeong MI , Chung BN , Lee YR , Kim MS , Song JS , Kim JY , Park YJ (2006) A new darkish red graft cactus (Gymnocalycium mihanovichii) cultivar, ‘Suhong’. Korean J Breed Sci 38:127-128
    7. Jeong MI , Chung BN , Park PM , Kim YH , Lee EK , Kim JY (2007) A new darkish red graft cactus (Gymnocalycium mihanovichii) cultivar, ‘Simhong’. Korean J Breed Sci 39: 566-567
    8. Korea Agricultural Trade Information (KATI) (2020) http://www.kati.net
    9. Korea Rural Economic Institute (KREI) (2002) The report on strategy for export and analysis of global market in Cactus. Korea
    10. Korea Seed and Variety Service (KSVS) (2013) Guidelines for the conduct of tests for distinctness, uniformity and stability of Gymnocalycium mihanovichii. 4th ed, Anyang, Korea
    11. Ministry of Agriculture Food and Rural Affairs (MAFRA) (2019) 2018 the status of flower cultivation in Korea. Sejong, Korea, pp 81-82
    12. National Institute of Hoticultural & Herbal Science (NIHHS) (2001) The technique of flower breeding. Suwon, Korea, pp 185-186
    13. Park PM , Jeong MI , Lee DW , Kim YJ , Kim WH , Lee EK , Kim ST (2008) A new grafted cactus ‘Hwahong’ with bright red color. Korean J Hort Sci Technol 26:48-50
    14. Park PM , Kim MS , Lee YR , Park PH , Yoo BS , Lee JS (2014) Breeding of moon cactus ‘Ilhong’ with dark red color and good propagation. Flower Res J 24:269-272
    15. Park PM , Yae BW , Kim MS , Lee YR , Park PH , Jeong MI , Yoo BS (2011) A new Gymnocalycium mihanovichii ‘Ihong’ with bright red color and good propagation. Flower Res J 19:248-250
    16. Royal Horticultural Society (RHS) (2001) Royal horticultural society color chart. Royal Hort Soc, London
    17. Rural Development Administration (RDA) (2013) Cactus cultivation. Suwon, Korea