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국화(Dendranthema grandiflorum Ramat.)는 국화과 (Asteraceae family)에 속하는 다년생 초화류이고, 절화류 중 장미, 백합과 더불어 세계 화훼 시장에서 가장 비중이 큰 3대 품목이라고 할 수 있다. 국화는 크게 절화 국화, 경관 조성 국 화, 분화 국화로 나뉘고, 그 중에서 절화 국화는 크게 스탠다 드와 스프레이 국화로 나뉜다. 스탠다드 국화는 장례식용 대 국과 디스버드 국화로 하나의 줄기에서 측지를 제거하여 1개 의 꽃만을 개화시키는 형태이고, 스프레이 국화는 하나의 줄 기에서 여러 개의 꽃을 개화시키는 형태이다.

최근 조사에 의하면 국내 절화 국화의 재배 면적은 299ha, 판 매액은 386억원이고 그 중 스프레이 국화 재배 면적은 67.6ha, 판매액은 44억원을 차지하고 있다(MARFRA 2022). 충남 지 역은 스프레이 국화 재배 면적(46.6 ha) 주산지로써 지역 내 농업 회원이 예산 화훼 수출 회사 법인을 조직화하여 스프레 이 국화를 연중 생산 시스템이 가능한 점을 활용하여 국내 유 통뿐만 아니라 일본 수출도 지속적으로 진행하고 있다. 우리 나라 화훼 산업에서는 국내 화훼 소비의 한계점과 꽃은 사치품 이라는 이미지 탈피의 어려움 때문에 이미 오래 전부터 판매처 다양화의 중요성에 대해 언급해왔다(KREI 2014). 우리나라의 국외 화훼 수출 시장에서 가장 높은 비중을 차지하는 것이 일 본 지역인데, 화훼류 총 수출액이 16,558천달러이고 그 중 일 본이 7,271천달러로 약 43.9%를 차지하였다(MARFRA 2022). 이는 COVID-19 발생 이전 2018년 수치로 보았을 때와 비교 하여 수출 경쟁력이 많이 약화된 상태이며 이것에 대응할 필 요성이 강조되었다(Song and Kim 2021).

일본에서 주로 활용하는 화훼 절화류는 국화가 대표 품종이 고, 주용도는 장례식용으로 수요 정도 높은 편이기 때문에 행 사 기간에 맞춰 우리나라에서 일본으로 국화가 수출되고 있다 (KREI 2020). 수출 시기는 행사 기간에 맞춰 여름철 8월에서 9월로 하고 있지만, 고온기에 국화 재배를 하는 경우 화색이 탈색되고 출뢰 후 개화 기간이 지연되는 등의 문제적 특성을 나타낼 수 있기 때문에 이를 개선할 수 있는 품종을 육성하는 것이 필요하다(Kim et al. 2009;Nozaki and Fukai 2008). 특히 수출 적기인 여름철 재배에서는 장마 기간을 거치게 되 면 국화 흰녹병 피해가 증가하게 되는데, 국화 흰녹병은 시설 내 상대습도 90% 이상 온도가 15~23°C에서 발생할 수 있고 포자가 발생한 경우 2시간 이내 전체적으로 빠르게 확산될 수 있는 전염병이라고 보고 하였다(Firman and Martin 1968;Whipps 1993). 따라서 충남 지역에 적합하면서도 고온기 개 화 시 화색 안정성과 흰녹병 저항성이 있는 품종을 개발하여 지구 온난화로 인한 기후 변화에 대응할 필요가 있다.

대표적인 일본 수출 품종은 경기도 농업기술원에서 2018 년에 고온기 생육과 개화 특성이 우수하여 선발되어 품종 등 록이 완료된 황색 홑꽃의 ‘Perky Star’와 충청남도 농업기술 원에서 고온기에 생육이 매우 우수하고 화색 안정성이 우수한 품종으로 선발되어 2014년 품종 등록된 분홍색 홑꽃의 ‘Yes Ruby’, 민간 육종가에 의해 육성되어 2018년에 품종 등록된 백색 홑꽃의 ‘Perfect’가 대표 품종이다(Lim et al. 2019;Pak el al. 2019). 충청남도농업기술원 화훼연구소는 앞서 설 명한 고온기 재배 시 문제점을 해결하고 일본 수출에 적합한 품종으로 우수성을 평가 받은 ‘Pinky Lang’을 육성하여 3가 지 대표 품종과 더불어 국산 국화 품종의 확대 보급으로 국외 시장 점유율을 상승시키며, ‘Pinky Lang’ 품종에 대한 특성 과 육성내역에 대한 결과를 보고하고자 한다.

재료 및 방법

품종육성 및 생육조사

본 연구는 연중 생산을 통한 수출 안정화를 위해 고온기에 생장성이 좋으면서 화형이 안정적이고 고유의 화색을 발현할 수 있는 스프레이 국화를 육성하고자 하였다. 이러한 선발 목표 를 달성하기 위하여 충청남도농업기술원 화훼연구소 육종용 비 닐하우스에서 2016년 11월초에 순백색의 홑꽃인 'Bodre’ 품 종을 방임 수분하여 48개의 종자를 채종하여 그 중 우수한 계 통으로써 ‘Pinky Lang’이 만들어졌다. 국화 교배육종의 선발 목표에 맞는 우수 형질을 발현하기 위해서 모본의 선택이 굉장 히 중요한데, 선택하는 기준은 내병성이거나 줄기가 길고 굵기 가 굵은 것들을 주로 모본으로 활용하고 있다. 농촌진흥청에서 는 여름철 국화 농가에서 가장 문제가 되는 흰녹병 저항성 유전 자를 보유하고 있는 중간모본을 선발하여 내병성 계통들을 육 성하여 중간모본으로 활용하여 육종에 크게 기여를 하고 있다 (Jung et al. 2014). ‘Bodre’ 품종의 경우 화형이 안정적이고 초장이 긴 편에 속하는 주년생산성 품종으로써 모본으로 활용 되었다(Son et al. 2017). ‘Bodre’ 품종 개화 후 약 60일이 지난 시점에 종자가 맺힌 것을 확인하여 채종하였고, 선별된 48개의 종자를 상온에서 자연건조 시켰다. 2017년 채취한 종 자는 삽목용 피트모스을 담은 128공 플러그 트레이에 파종하 였고, 이 중에서도 정상적으로 발아한 실생 개체를 양성하여 비닐하우스 내에 피트모스와 펄라이트를 1:2(v/v) 혼합된 인공 상토가 채워진 배드 시설에 정식하였다. 정식한 개체 간 균일성 을 위해서 영양생장기 전조처리(야간 22:00~02:00)를 하였고, 정식 후 3주에 단일처리를 하여 초장이 좋고 개화반응이 빠른 계통을 선발하였다. 선발된 계통은 2017년부터 2020년까지 4 년간 촉성, 억제, 자연개화작형을 통해서 생육 특성검정을 하였 고, 모든 작형의 특성검정은 정식 후 3~4주 사이에 이루어졌 다. 기호도 평가는 매년 자연개화작형에서 국화 평가회를 개최 하여 화훼농가 및 육종가, 화훼육묘업체 등의 국화 관련 농업분 야 전문가들이 전시된 계통에 대한 화형, 화색, 줄기형태 등의 형태적인 부분과 내수성 및 수출용 등의 유통 가능성 부분을 전체적으로 평가하여 기호도 점수를 부여하고, 절화수명 분석 은 자연개화작형에서 수확한 꽃을 상온조건(25℃)에서 잎과 관 찰하였을 때 잎이 황화되면서 시들고, 꽃잎이 황변하는 시점을 기준을 토대로 조사하였다. 대조품종은 2013년에 개발된 ‘Yes Luna’ 품종으로 하였는데, 이 품종은 초장이 길고 줄기가 강건 하여 수출형으로 적합하다고 하였으나, 통상화 부분이 연하고 꽃잎이 연약하여 유통 과정에서 절화수명이 감소할 가능성이 있고, 화색이 연하여 고온에 화색이 탈색되는 문제점이 있다 (Choi et al. 2013). 국화의 특성조사방법은 개화소요일수, 초 장, 경경, 엽수, 착화수 등의 가변적인 특성과 꽃잎 색과 개화형 태, 엽색, 줄기색 등의 형태적 고유특성을 농촌진흥청 농사시험 연구조사기준(RDA 2003)와 국립종자원 신품종 심사를 위한 국화 특성조사요령(KSVS 2003)에 따라 이루어졌다. 전반적인 조사를 통해서 최종적으로 선발된 하나의 계통은 우수품종으로 써 판단되어 품종출원 및 등록을 완료하였다.

육성 품종 DNA profiling

‘Pinky Lang’ 품종의 부모세대를 확인하기 위해 DNA염기 서열을 기반으로 한 분자표지 마커를 이용하여 ‘Pinky Lang’ 에 대한 DNA profiling을 수행하였다. ‘SP17-425-01' 계통 의 모본인 ‘Bodre’와 후대인 ‘Pinky Lang’을 스탠다드 국화 품 종을 토대로 cDNA Simple Sequence Repeat(cDNA_SSR) 기술을 통해 개발된 KNOU_CRYSSR42 프라이머를 이용하여, DNA 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction, PCR)을 실시하였다(Table 1;Han et al. 2019). PCR 반응 은 국화 게놈 DNA 20ng, 0.5μM의 SSR primer, 2μL의 dNTP mixture(2.5 mM), Taq polymerase 1 unit, 그리고 2.5μL의 10x PCR buffer(50mM KCl, 20mM Tris-HCl, pH 8.0, 2mM MgCl₂)(Genet Bio, Korea)에 증류수를 첨 가하여 총 반응체적을 25μL로 조성하였다. PCR 반응 과정은 먼저 94℃에서 5분 동안의 predenaturation을 진행한 후, 94℃에서 30초 동안의 denaturation, 59℃에서 45초 동안의 annealing, 72℃에서 60초 동안의 extension를 40회 반복하였 으며, 최종적으로 72℃에서 10분 동안의 final-extension 단 계를 통해 연쇄 중합반응을 종료하였다. DNA 추출은 DNeasy Plant Mini kit(Qiagen, Valencia, CA, USA)을 사용하였으 며, 추출한 국화 DNA의 상대적인 순도와 농도를 판단하기 위해 NanoDrop ND-1000 분광광도계(NanoDrop Technologies, Inc., Wilmington, DE, USA)를 이용하여 정량화 하였고, 이 를 10ng·mL^-1로 희석하여 PCR 반응에 사용하였다(Table 1).

통계 분석

통계분석은 R studio(Version 2023.09.1 Build 494)를 이용하였다. 육성 품종과 대조품종의 생육 특성 값에 대한 통 계적 유의성을 확인하기 위해 t-test를 이용하였으며, 통계 분 석용 샘플은 품종별 정식 후 무작위로 12개씩 추출하여 조사 하였다.

결과 및 고찰

육성경위

고온기 화색변화가 적고 안정적으로 생산이 가능한 분홍색 홑꽃화형의 스프레이 국화 ‘Pinky Lang’을 육성하기 위해서 백색(RHS WNN155B) 홑꽃인 ‘Bodre’ 품종을 방임 수분하 여 생산된 48개의 종자를 2017년에 연구소 내 육종 하우스에 서 플러그 트레이에 파종한 뒤 실생묘를 양성하였다. 실생묘 는 배드시설에 인공상토를 채워 정식하였고, 선발된 계통 중 최종적으로 12번째 계통이 우수한 1계통으로써 선발되었으 며, 생육특성 평가하여 ‘SP17-425-01’로 계통명을 부여하 였다. 대조품종인 ‘Yes Luna’ 품종과 비교하여 2017년부터 2020년까지 4년간 품종 고유적 특성의 균일성 및 안정성에 대한 연도별 재배 테스트를 하였고, 생산자와 소비자에 대 한 기호도는 마지막 년도인 2020년 10월에 육묘업체, 육종 가, 재배농가, 소비자 등을 초청하여 평가하였다. 작물 별 신품 종 특성조사기준으로 품종 특성을 조사하여 ‘충남SP-68호’로 명명하였고, 2020년도 직무육성 종자심의회를 거쳐 ‘Pinky Lang’으로 국립종자원에 품종보호출원 하였다. ‘Pinky Lang’ 은 당해 재배심사 후 최종적으로 2021년에 품종보호권 등록 (제 9122호)을 완료하였다(Fig. 1).

‘Pinky Lang’에 대한 DNA profile을 하기 위해 cDNA_SSR 기반으로 제작된 프라이머쌍 KNOU_CRYSSR42(Table 1)을 ‘Pinky Lang’과 ‘SP17-425-01’의 모본인 ‘Bodre’에 적용하 여 Polymerase Chain Reaction(PCR)을 수행한 결과 ‘Pinky Lang’은 ‘Bodre’에서 유래한다는 것을 확인할 수 있 었다(Fig. 2).

품종의 주요특성

‘Pinky Lang’은 설상화는 밝은 분홍색(RP72D)이고 통상 화는 선명한 녹색(G143B)을 띠는 홑꽃 스프레이 국화 품종으 로, 대조품종인 ‘Yes Luna’는 좀 더 진한 분홍색(PV80B)이 며 통상화는 상대적은 좀 더 연두색(YGN144A)을 띠는 품종 이다(Fig. 3A, C). 엽색은 약간 진한 녹색(G137A)이고, 줄기 색은 약간 진한 녹색(G138A)이며, 대조품종과 유사한 정도였 다. 개화형태는 두 품종 모두 산방화서였으며, 개화 균일도가 높은 편이었다(Fig. 3B, D). 두 품종의 휴면 정도는 약하고 연 중생산이 가능하였다(Table 2).

자연개화작형에서 두 품종의 생육상태를 조사해본 결과 ‘Pinky Lang’은 7월말에 정식하여 10월 28일경에 개화하였 고, 단일처리 후 개화소요주수는 7.5주였다. 대조구인 ‘Yes Luna’도 10월 27일경에 개화하여 개화소요주수가 7.5주로 유 사하였다. ’Pinky Lang’의 지접부에서부터 정단부까지 길이인 초장은 104.5cm였고, ‘Yes Luna’는 109.5cm로 둘 다 장간 종에 속하였다. ‘Yes Luna'의 경우 수출용으로 활용하기에 꽃 크기 6.8cm로 약간 큰 사이즈에 속하는 데 비해, ‘Pinky Lang’은 수출용 품종과 꽃 크기가 5.6cm로 유사한 크기의 적 절한 범위에 속한다고 볼 수 있다. 줄기굵기는 각각 4.71mm 와 4.25mm로 ‘Pinky Lang’이 0.46mm 더 굵었다. 1본당 착 화수는 ‘Pinky Lang’은 27.7개로 ‘Yes Luna’이 18.0개인 것 에 비해 9.7개 정도 많았고 1화당 설상화수는 30.9개로 대조 품종이 37.0개인 것에 비해 6.1개 적었다(Table 3). 이것은 모 본 ‘Bodre’ 품종의 생육특성 중 착화수와 설상화수에 대한 영 향을 받은 것으로 판단된다(Son et al. 2017).

절화수명은 10월 자연개화 후 수확한 꽃을 조사해 본 결과 ‘Pinky Lang’은 24.5일로 ‘Yes Luna’가 22.4일인 것에 비해 2.1일 정도 길었다. 2020년 충남농업기술원 화훼연구소에서 실시한 육성계통에 대한 평가회를 개최하여 기호도를 조사해본 결과 ‘Pinky Lang’의 기호도 점수가 4.34였고, ‘Yes Luna’ 의 4.12에 비해 기호도가 2.2정도 높았다(Table 4).

억제재배작형은 2019년 겨울에 삽목한 것을 12월 11일에 정식하여 이듬해 1월 22일에 소등하여 생육상태를 확인하였다. ‘Pinky Lang’은 ‘Yes Luna'에 비해 개화가 2일 정도 빨랐고, 초장은 ‘Pinky Lang’이 105.5cm으로 ‘Yes Luna’가 110.3cm 였던 것에 비해 4.8cm 짧았다. 두 품종 모두 100cm이상으로 성장세가 높아 고생장성 품종인 것으로 판단된다. 꽃 크기도 ‘Pinky Lang’은 5.9cm로 ‘Yes Luna’가 6.7cm인 것에 비해 0.8cm정도 작았다. 착화수는 ‘Pinky Lang’이 24.0개로 ‘Yes Luna’가 18.0개인 것에 비해 6개정도 많았다(Table 5).

촉성재배작형은 2020년 2월에 삽목하여 3월 23일에 정식 하였고 단일처리는 5월 1일에 실시한 뒤 개화 후 생육상태를 조사하였다. ‘Pinky Lang’은 ‘Yes Luna'에 비해 개화가 3 일정도 빨랐고, 초장은 ‘Pinky Lang’이 116.0cm으로 ‘Yes Luna’가 112.5cm였던 것에 비해 3.5cm 길었다. 꽃 크기도 ‘Pinky Lang’은 5.8cm로 ‘Yes Luna’가 6.5cm인 것에 비해 0.7cm정도 작았다. 착화수는 ‘Pinky Lang’이 28.0개로 ‘Yes Luna’가 19.3개인 것에 비해 8.7개 정도 많았다(Table 5).

재배 시 유의점

‘Pinky Lang’ 품종은 고온의 환경에서 재배할 경우 화색이 안정적으로 개화되는 특징이 있으나, 고온의 환경에서 토양 배수성이 떨어져 과습 조건이 조성 되면 뿌리 생육이 감소하 여 부패할 수 있고, 줄기의 경도가 떨어져 채화 후 포장작업을 할 때, 쉽게 줄기가 꺾일 수 있다. 수분공급을 할 때, 토양 속 수분 조건이 적절하게 유지될 수 있도록 물주기에 주의를 기 울여야 한다. 절화 국화 재배 시 줄기를 강건하게 하고 소화경 의 길이를 조절하여 절화 품질을 상승시키기 위해 생장억제제 중 Daminozide 살포가 필요로 하는데, 이전 연구결과에 의 하면 1,250과 2,500mg·L^-1 처리에서 효과적이었다고 하였으 나 품종 및 환경에 따라 차이가 발생할 수 있으므로 조절하여 처리하도록 한다(Kahar 2008).