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남부 아메리카 대륙에 자생하는 모란옥의 변이종인 비모란 선인장(Gymnocalycium mihanovichii)은 선명한 적색, 분홍 색, 노란색, 주황색 등의 아름다운 색깔을 가진다. 하지만 원 색의 색상을 가진 비모란선인장은 세포 내에 엽록소가 거의 없어서 광합성 작용을 통해 생육에 필요한 영양분을 생산하지 못한다. 따라서 광, 온도, 수분 등이 충분한 환경조건에서도 생육이 원활하지 못하다. 따라서 원색의 비모란선인장을 재배 하기 위해서 국내에서는 9cm나 14cm 길이의 삼각주선인장 (Hylocereus trigonus)에 접목하여 구를 비대 시킨다. 2021년 에는 18.2ha의 면적에서 약 730만 구가 생산되어 판매되었 으며, 이중 90% 이상이 미국과 네덜란드로에 수출되었다 (MAFRA 2022). 이에 따라 오랜 운송 과정 중에 품질 하락의 위험성 방지를 위해 구의 표면이 단단한 비모란선인장 품종 수출에 적합한것으로 알려져 있다.
국립원예특작과학원에서는 1993년부터 2020년까지 적색, 노란색, 분홍색, 주황색 등 다양한 색상의 비모란선인장 106 품종을 개발하여 보급하고 있다((NIHHS 2001;Park et al. 2021). 국내에서 생산되는 비모란선인장의 색상은 적색 50.0%, 뒤를 이어 노란색, 오렌지색, 분홍색이 15.0%이며, 흑색이 5.0%로 가장 적다(KREI 2002). 최근에는 노란색, 오렌지색, 적색들 중 두가지 이상의 색이 동시에 발현하는 ‘이색’, ‘아울’ 과 같은 품종도 개발되어 판매되고 있다(Park et al. 2015, 2020). 하지만, 현재까지도 적색 비모란선인장 품종이 많이 개발되고 있으며, 판매 비중도 가장 높다(Jeong et al. 2004, 2006;Park et al. 2008, 2021).
비모란선인장은 모구에서 발생하는 자구를 사용하여 접목 하기 때문에 자구의 발생이 많은 품종을 선호한다(Park et al. 2014, 2022). 비모란선인장의 모구에서 접목이 가능한 자 구를 생성하기까지는 약 4개월의 기간이 소요되며, 보통 10 회 이상 자구를 생산한 모구는 노화로 인해 갱신을 필요로 한 다. 접목선인장을 재배하는 농가에서는 접수로 이용하는 비모 란선인장의 노화된 모주의 갱신할 때, 자구 발생 수와 같은 유 용한 형질이 개선된 품종으로 대체하는 것을 선호한다. 따라 서 이 연구는 접목선인장의 수출에 적합한 적색의 비모란선인 장 품종을 육성하기위해 수행하였다.
재료 및 방법
국립원예특작과학원 선인장온실에서 2018년 8월에 노란색 과 진한 적색의 비모란 선인장 ‘이색’ 품종에 분홍색과 갈색의 진한 적색의 색상을 가진 ‘수연’ 품종을 인공 교배를 실시한 후 2018년 9월에 열매를 수확하였다. 2018년 10월에 수확한 열매에서 획득한 종자를 70% C2H5OH과 2% NaOCl의 용액 에 소독한 후, 0.1% charcoal이 첨가된 Kyoto 배지에 기내 파종하였다. 발아한 비모란선인장 유묘는 2019년 1월에 기내 에서 삼각주선인장에 접목하였으며, 치상할 때와 동일한 배지 에 치상한 후, 25℃로 설정된 조직배양실에서 12시간 일장(형 광등) 조건으로 관리하였다. 조직배양실에서 6개월동안 생장 한 접목선인장은 온실에서 차광 필름(30%)을 씌워 1주일 동 안 순화하였다. 순화를 마친 접목선인장의 접수로 사용된 비 모란선인장 실생 계통을 14cm 길이의 삼각주선인장에 접목 하였다. 접목한 선인장은 정치실의 상온(25℃, RH 80%) 환경 에서 1주일동안 보관 후, 온실에서 돈분과 강모래가 1:1로 혼 합된 용토에 폴리프로필렌 부직포를 활용하여 30% 차광을 실 시한 베드에 10×10cm 재식 거리로 정식하였다. 정식 후 1 개월이 경과하였을 때, 차광 필름을 제거하였으며, 10개월이 경과하였을 때 구색, 구의 경도(Fruit hardness tester, Sun Scientific, Japan), 자구수 등을 고려하여 실생 계통을 선발 하였다. 2020년부터 2022년까지 3년동안 매년 동일한 접목 과 정식 과정을 거치면서 국립종자원의 비모란선인장 특성조 사요령에 의거하여 특성을 조사하였다(KSVS 2013). 2022년 에는 생산자, 수출업체 등의 관계자가 참여한 선인장 육성계통 평가회에서 기호도를 조사하였다. ‘Gangjeok’과 ‘Seolhong’ 두 품종의 특성 간 유의성 검정은 SAS 프로그램을 이용하여 Duncan 다중검정법으로 통계처리 하였다.
결과 및 고찰
육성 경위
수송성이 우수한 비모란 선인장 품종을 개발하기 위해서 밝 고 선명한 구색을 가진 비모란선인장 품종에 단단한 자구를 가진 비모한선인장 품종을 교배하였다. 2018년 8월 15일에 인공 교배를 실시하였으며, 2개월 후인 10월에 수확한 꼬투 리에서 수확된 종자들 중 총 300립을 파종하였으며, 발아율 은 89.3%로 높게 나타났다. 발아한 유묘들 중에 생장이 우수 하면서 구색이 선명한 실생 20계통을 양성한 후, 구색, 구의 경도, 자구 수 등을 고려하여 ‘1802005’ 계통을 선발하였다. 2020년과 2021년에 1, 2차 특성 검정을 실시하였으며, 2022 년에 ‘원교 G1-366’의 계통 명을 부여한 후 3차 특성 검정을 실시하였다. 2020년부터 2022년까지 총 3번에 걸쳐서 구색, 구형, 자구 수와 같은 형질 발현의 안정성과 우수성을 확인하 였으며, 2022년 11월에 개최한 선인장 육성계통평가회에서 4.0점의 높은 기호도 점수를 받았다. 2022년 12월에 농촌진 흥청에서 실시한 농작물직무육성신품종선정위원회에서 최종 선발하였으며, ‘Gangjeok’으로 명명하였다(Fig. 1).
주요 특성
비모란선인장 ‘Gangjeok’품종의 구는 편원형(flat round) 의 진한 적색(R46B)이며, 돌출형태의 혹(tubercle)과 중간 깊 이의 능(rib)을 8.4개 가진다(Table 1). ‘Gangjeok’품종은 구 의 크기는 46.1mm로 대조 품종인 ‘Seolhong’품종의 41.9mm 보다 다소 크지만 유의한 차이는 없다. ‘Seolhong’ 품종은 4.9mm 길이의 진한 갈색 가시를 가지지만, ‘Gangjeok’품종은 3.5mm 길이의 짧은 회색 가시를 가져 접목 시 작업이 쉽다 (Table 1). 접목선인장은 대부분 수출되기 때문에 구가 단 단한 품종을 선호한다. ‘Gangjeok’ 품종은 자구의 경도가 0.3kg/cm2로‘Seolhong’품종의 0.22kg/cm2 보다 높은 장점 을 지닌다(Table 2). ‘Gangjeok’ 품종의 자구 수는 18.3개로 ‘Seolhong’품종의 10.8개 보다 7.5개 많은 증식력이 우수한 장점을 가진다. 또한 상품을 판매 시에도 능 마다 2개 이상의 자구가 착생되는 ‘Gangjeok’ 품종은 균형미가 우수하여 유통 업체에서도 선호하는 상품성을 지닌다. 2022년 11월에 실시 한 접목선인장 육성 계통 평가회에서 농업인과 소비자를 대상 으로 기호도를 조사한 결과 ‘Gangjeok’ 품종은 5점 만점에 4.0의 높은 기호도 점수를 받았다(Fig. 2).
재배상 유의점
비모란선인장은 칼과 같은 도구에 의해 바이러스에 감염되 면 접목활착률이 12.7% 저하되고, 구의 직경은 51.2%, 자구 수는 58.3%가 감소하기 때문에 사용한 도구는 반드시 소독을 실시하면서 접목하는 것이 좋다(Chung et al. 2003). 접목 후에는 1주일 동안 25 ~ 30℃의 온도와 80% 상대 습도 환 경에서 관리하면 활착률을 높일 수 있다. 정식 후에는 ‘Gangjeok’ 품종의 구색 발현을 위해 온실 내부의 광도를 45klux 정도 유지해 주는 것이 좋으며, 꽃이 발생하면 썩음 병(Fusarium oxysporum)에 감염될 수 있기 때문에 개화 전 에 제거해주는 것이 좋다(RDA 2013).
유용성
‘Gangjeok’품종은 2023년 2월 17일에 국립종자원에 품 종보호 출원(출원번호 2023-74)하였으며, 임시보호권을 부여 받아 식물신품종보호법에 의해 품종보호를 받는다. 2023년 화훼신품종이용촉진사업을 통해 고양과 음성, 상주 지역의 접 목선인장 재배 농가에서 시범재배하면서 우수성을 확인하고 있다. 2024년 품종 등록이 완료되면, 종묘업등록증이 있는 농가를 대상으로 통상 실시를 한 후, 보급을 확대해 나갈 예 정이다.
