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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.50 No.2 pp.45-52
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2016.50.2.45

Selection of Cross Combination for Development New Cultivar of Low Temperature Tolerant in Strawberry

Sun Yi Lee1, Seung Yu Kim1, Dae Young Kim1, Ho Jeong Jeong2, Il Rae Rho3*
1Vegetable Research Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Jeonbuk, 55365, Korea
2Planning and Coordination Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Jeonbuk, 55365, Korea
3Department of Agronomy, Gyeongsang National University(Institute of Agriculture and Life Science), JinJu, 52828, Korea
Corresponding author: Il Rae Rho +82-55-772-1877+82-55-772-1879irno12@gnu.ac.kr
August 11, 2015 March 3, 2016 March 3, 2016

Abstract

In order to select excellent cross parents for development new cultivar of low temperature tolerant, combining ability was conducted by 24 cross combinations obtained from crosses between ‘Dahong’, ‘Gamhong’, ‘Maehyang’, ‘Seolhyang’ as seed parents and ‘Dahong’, ‘Gamhong’, ‘Maehyang’, ‘Sugyeong’, ‘Sunhong’, ‘Wongyo 3111’ as pollen parents. The results showed that two cultivars of ‘Dahong’, ‘Gamhong’ were not suitable for seed parents. Because average fruit weight in case of ‘Dahong’ as a seed parent was the tendency to become the smallest in total cross combinations, survival ratio in case of ‘Gamhong’ as a seed parent was the lowest in total cross combinations. And fruit hardness in case of ‘Sunhong’ as a pollen parent was the tendency to low, incidence of malformed fruit in case of ‘Sugyeong’ as a pollen parent was the tendency to be increased. Therefore, two cultivars of ‘Sunhong’, ‘Sugyeong’ was also not suitable for pollen parents. But In case of ‘Maehyang’ and ‘Seolhyang’ as seed parents, germination percent and survival rate were relatively higher than other seed parents, fruit quality and yield had also excellent. Therefore, there could be selected to ‘Maehyang’ and ‘Seolhyang’ as seed parents and ‘Maehyang’, ‘Seolhyang’, ‘Wongyo3111’ as pollen parents. Especially, the crosses ‘Maehyang’ × ‘Seolhyang’, ‘Seolhyang’ × ‘Maehyang’, ‘Seolhyang’ × ‘Wongyo3111’ were suitable for cross combination for development new cultivar of low temperature tolerant to be demonstrated the excellence as cross parents in sugar contents, fruit weight, fruit hardness and yield.


딸기 내저온성 품종육성에 적합한 교배조합 선발

이 선이1, 김 승유1, 김 대영1, 정 호정2, 노 일래3*
1국립원예특작과학원 채소과
2국립원예특작과학원 기획조정과
3경상대학교 농학과(농업생명과학연구원)

초록

딸기의 내저온성 품종육성을 위한 우수 교배친 선발을 위해‘다홍’,‘감홍’,‘매향’,‘설향’을 자방친 으로 이용하고‘다홍’,‘감홍’,‘매향’,‘설향’,‘수경’,‘선홍’,‘원교3111호’등을 화분친으로 하여 24 조합을 작성하고 조합능력 검정을 실시하였다. 그 결과, 자방친을‘다홍’으로 하였을 경우에는 전체조 합에서 과중이 작아지는 경향이 있었고,‘감홍’은 생존율이 낮아 두 품종은 자방친으로 적합하지 않은 것으로 나타났다. 화분친에 있어서도‘선홍’을 화분친으로 이용한 경우 경도가 낮아지는 경향이 있었 고,‘수경’은 기형과가 다소 발생하는 경향이 있어 화분친으로 적합하지 않았다. 그러나‘매향’과‘설 향’을 자방친으로 이용할 경우 발아율과 생존율이 상대적으로 높았고, 과실품질이 우수하고 수량성도 높은 것으로 나타났다. 따라서‘매향’과‘설향’이 자방친으로 우수하였고, 화분친으로는‘매향’,‘설 향’,‘원교3111호’등이 우수하였다. 특히,‘매향’ב설향’,‘설향’ב매향’,‘설향’ב원교3111호’조합 은 당도, 과실크기, 경도, 수량성 측면에서 우수성이 인정되기 때문에 내저온성 교배조합으로 적합하다 고 판단된다.


    Korea Institute of Planning and Evaluation for Technology in Food, Agriculture, Forestry and Fisheries
    114062032SB010

    서론

    우리나라에서 재배되는 딸기(Fragaria×ananassa Duch.)는 일계성 작물(June-bearing)로 주로 시설 내에서 가을부터 이듬해 봄까지 재배되고 있다 (RDA, 2013). 우리나라에서 재배되는 딸기는 다른 과채류 작물에 비해 상대적으로 저온에서 생육이 양 호하기 때문에 소비되는 난방비가 적고, 수확과 선 별에 드는 노동력을 제외하면 경영비가 비교적 적기 때문에 농가들의 선호도가 높은 작물이다. 최근에는 고설벤치 재배가 전체 재배면적(6,890ha, 2013)의 약 7%인 445ha 정도 보급되어 딸기 재배에서 문제 시 되었던 악성노동을 개선하였으며, 생산성을 높이 는데 크게 기여하고 있다. 그러나 이러한 고설벤치 기술은 지온의 영향이 미치지 않기 때문에 토경재배 에 비해 난방비가 증가하는 원인으로도 작용하기도 한다(Rho et al., 2012a).

    딸기는 생육적온이 주간온도가 17∼23℃, 야간온 도가 10℃내외이며 약간 서늘한 기후를 좋아한다. 특히 개화기의 꽃이나 꽃봉오리는 온도에 민감하여 5℃이하에서 장시간 경과하거나 0℃내외에서 1∼2시 간 경과하면 냉해를 받는 경향이 있다(RDA, 2013). 따라서 딸기는 최저 생육온도 5℃이하의 저온에서 비상품과의 출현율이 높아지므로 난방비 절감을 위 해서는 최저온도에서도 생육이 가능한 품종이 요구 되고 있다. 또한 우리나라에서 재배되는 딸기는 대 부분이 일계성 딸기이며, 과거 반촉성 재배작형에서 최근 촉성재배로의 작형의 변화가 뚜렷이 일어나고 있어 난방비의 비중이 증가하고 있는 추세이다(Kim et al., 2011). 과거에는 대부분의 농가에서 난방장 치로 수막을 이용하였으나 최근에는 지하수 고갈 등 의 이유로 온풍난방이나 온수난방 등의 가온방법이 많이 이용되고 있는데, 최근 국제유가 상승에 따라 이러한 가온방법이 경영비 비중을 증가시키는 주요 인으로 작용하고 있다(Kim & Cho, 2002; An et al., 2013). 그러므로 이러한 경영비 부담을 감소시 키기 위해서는 저온에서도 생육이 왕성한 품종을 육 성해야 하며 이로 인하여 농가의 경영비 부담을 획 기적으로 줄일 수 있을 것이다.

    현재 딸기의 품종 육성은 두 품종간 교잡에 의해 우수한 실생개체를 선발하는 방식으로 단교잡에 의 한 실생 선발법이 전 세계적으로 가장 많이 이용되 고 있다(Lewers et al., 2004; Lopez et al., 2004; Rho et al., 2010; Na et al., 2013). 그러 나 딸기는 8배체 작물로 게놈구조가 AAA’A’BBBB (Brighurst, 1990)설과 YYY’Y’ZZZZ 또는 YYYY ZZZZ(Rousseau-gueutin et al., 2009)설이 있으 나 위의 핵형(Rho et al., 2012b)이 명확하지 않다 는 등 그 유전양상을 밝히는 것이 매우 어려운 작물 로 알려져 있다. 그러므로 교잡육종법에 의해 우량 한 유전자형을 선발 분리(Rho et al., 2010)하는 데 에는 2배체 작물보다 매우 어려운 작물이라 할 수 있다. 따라서 현재로서 교잡육종법의 의해 선발효율 을 증대시키기 위해서는 교배친의 선발이 매우 중요 하고 또한 육종기간을 단축시키길 수 있는 가장 효 율적인 방법이라 사료된다. 따라서 본 연구는 저온 에서 생육이 왕성하면서 품질이 우수하여 난방비 부 담을 감소시킬 수 있는 우수한 교배친을 선발하고자 시험을 수행하였다.

    재료 및 방법

    내저온성 품종을 육성하기 위한 교배조합을 선발 하기 위해 교배친으로 Table 1과 같이 우리나라에서 육성된 품종인‘감홍’,‘다홍’,‘수경’,‘선홍’,‘원교 3111호’(Rho et al., 2009),‘매향’,‘설향’등 7품 종을 이용하여 교배조합을 작성하고 실생개체를 양 성하였으며, 9월 12일에 정식하여 촉성작형으로 특 성을 평가하였다. 실생개체 생육은 시설내의 야간 온도를 0℃∼3℃내외로 관리(Fig. 1)하여 생육에 따 른 조합별 특성을 조사하였다.

    발아율 조사를 위해 교배조합별로 종자를 300립 씩 3반복으로 5월 10일에 파종하였으며, 파종 30일 후 발아율을 확인하였다. 생존율은 발아된 개체의 육묘기간 동안의 생존주수를 백분율로 나타내었다. 시험주수는 생존한 개체들을 이용하여 20주씩 3반 복 처리하였다.

    초세는 생육 전반기에 걸쳐 육안으로 관찰하였으 며 강, 중강, 중, 중약, 약 등 5단계로 나누어 조사 하였다. 성숙기는 정식 주수의 50%이상을 수확한 시기를 기점으로 조생, 중생, 만생 등 3단계로 나타 내었다. 수량은 2012년 1월 2일에서 3월 2일까지 수확한 조기수량을 주당 수량으로 나타내었고, 평균 과중은 주당 수량을 과실수로 나누어 나타내었다. 당도(N-1, Atago Co., Japan)와 경도(FHM-1, Takemura Co., Japan)는 전체 수확기간에서 한달 간격으로 조사한 성적을 평균하여 나타내었다.

    결과 및 고찰

    교배친으로 사용되어진 품종들의 특성을 살펴보면 (Table 1)‘감홍’은 대과종이면서 경도가 강한 품종 인데 반해‘다홍’은 소과종이면서 경도가 강한 품종 이고,‘수경’은 고경도 품종,‘선홍’과‘원교3111 호’는 고당도 품종으로 각각 육성되어진 품종들이 다.‘설향’은 다수성 품종으로 현재 가장 많이 재배 되는 품종이며,‘매향’은 경도가 강하고 맛이 우수 하여 우리나라에서 수출용으로 이용되는 품종이다. 이 중‘감홍’,‘다홍’,‘매향’,‘설향’을 자방친으로 하여 교배조합별 특성조사를 수행하였다.

    자방친별로 발아율을 보면(Table 2)‘매향’을 자 방친으로 이용하였을 때 발아율이 가장 높았고, 그 다음이‘다홍’,‘설향’,‘감홍’순으로 나타났다. 그 러나 같은 자방친 내에서도 화분친이 다를 경우 발 아율의 차이가 나타났으며 자방친 보다는 교배조합 에 따라 발아율의 차이가 높게 나타났다. 생존율은 딸기 육묘기에 고온이나 탄저병, 시들음병 등에 의 해 많이 고사를 하는데(Kim et al., 2002; Nam et al., 2005), 생존율이 높다는 것은 고온이나 탄저병, 시들음병에 어느 정도 저항성이 있는 조합인 것을 의미한다. 본 시험에서는 자방친을‘설향’으로 이 용하였을 때 생존율이 63%로 가장 높았고, 그 다음 ‘매향’이 58%였고,‘다홍’을 이용하였을 경우 생 존율이 35%,‘감홍’은 18%로 가장 낮았다. 이것은 자방친의 품종 특성과 매우 유사한 것으로 나타났 다.

    식물체는‘감홍’과‘다홍’조합에 비해‘설향’과‘매 향’을 자방친으로 하였을 때 초세가 강한 개체들이 많이 출현하였다. 특히, 초세는 교배조합에 따라 다 소 차이가 있었지만 자방친의 영향이 크게 나타나는 경향을 보였으며, 성숙시기는 자방친에 의해 좌우되 기 보다는 양친 즉, 교배조합에 따라 다양한 경향을 나타내었는데 이것은 저온에서의 생육속도와도 상당 한 관련이 있는 것으로 생각된다. 따라서 각 형질에 따라 자방친과 화분친의 영향이 다소 다르게 나타나 는 것으로 보인다. 그러므로 생존율이나 초세 등을 고려하였을 때에는‘감홍’과‘다홍’은 교배친으로 적 합하지 않고 상대적으로‘설향’과‘매향’이 교배친 으로 우수한 것으로 판단된다.

    자방친별 과중의 분포를 보면(Table 3) 자방친에 따라 유의성 차이가 인정되어‘감홍’을 자방친으로 하였을 경우 과중이 17g 내외로 가장 컸고, 그 다음으 로‘설향’과‘매향’이 15g 내외였으며,‘다홍’이 13g 내외로 가장 작았다. 따라서 과실의 크기는 자방친 (P≤0.05) 과 화분친(P≤0.01) 및 이들 간의 교배조 합(P≤0.05)이 영향을 미쳤다고 보여진다.

    당도함량도 교배친과 교배조합이 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 특히, 자방친을‘다홍’으로 하 였을 경우 일반적으로 당도가 높은 경향을 나타내 었으며, 이것은‘다홍’품종 자체가 과실은 작지만 고당도 품종이기 때문인 것으로 사료된다. 과실 경 도는‘매향’을 자방친으로 하였을 경우 가장 높았는 데 이것 또한‘매향’품종자체가 경도가 매우 강하 기 때문인 것으로 판단되며, 통계적으로도 자방친, 화분친 및 조합이 경도에 영향을 미치는 것으로 나 타났다. 그러나‘선홍’이 화분친으로 이용된 조합에 서는 일반적으로 경도가 상당히 낮게 나타나는 경향 이 있어 화분친으로 적합하지 않은 것으로 판단된 다. 따라서 과중, 당도, 경도는 자방친을 포함한 교 배친과 이들간 조합이 영향이 큰 것으로 나타나 어 떤 자방친을 선택하느냐가 몇몇 형질에 어느 정도는 영향을 미치는 것으로 사료된다. 즉, 대과종을 육성 하고자 한다면‘감홍’을 자방친으로 사용하고, 고당 도 품종은‘다홍’, 고경도 품종은‘매향’을 각 각 자방친으로 사용하는 것이 목적에 맞는 품종을 육성 할 수 있는 확률이 높아질 것으로 사료된다. 그러나 이것은 한가지 형질만을 목적으로 할 때의 육성방법 으로 육성품종의 전체 특성을 나타내지는 않는다.

    과실품질을 종합적으로 판단하여 보면‘다홍’, ‘감홍’ 품종을 자방친으로 이용한 조합은 경도가 다소 낮고, 특히‘다홍’ 조합은 과중도 작아 자방친 으로 적합하지 않은 것으로 판단된다. 그러나‘매 향’과‘설향’을 자방친으로 이용하였을 경우에는 과중이 가장 큰 조합인‘감홍’조합 보다는 과중이 작은 경향을 나타내었지만 유의적인 차이가 나타나 지 않았고, 과실크기는 큰 편에 속하며 경도가 강하 고, 당도는 조합별로 큰 차이가 나지 않았기 때문에

    ‘매향’과‘설향’품종이 자방친으로 유용할 것으로 판단된다. 특히, 대과성 측면에서‘매향’ב원교 3111’조합과‘설향’ב수경’조합, 고경도 측면에 서는‘매향’ב설향’조합과‘설향’ב매향’조합이 우수하였고, 고당도 측면에서는‘매향’ב다홍’조 합과‘설향’ב다홍’조합이 우수하였다. 그러나 ‘다홍’품종은 자방친으로 이용하였을 때와 마찬가 지로 과실이 작아 화분친으로써의 이용성이 낮을 것 으로 판단된다. 따라서‘매향’ב설향’조합은 과실 크기가 다소 작지만 당도와 경도가 높고 수량성이 우수하고,‘설향’ב매향’은 과실이 크고 경도가 우 수하였으며,‘설향’ב원교3111호’는 과실이 크면서 수량성도 우수한 것으로 나타났다. 그러나 내저온성 신품종을 육성할 경우 여러 가지 형질들을 종합적으 로 고려하여야 하기 때문에 한가지 형질이 우수한 것보다는 모든 형질이 우수한 조합을 작성하는 것이 무엇보다 필요하다고 할 수 있다.

    교배조합에 따른 수량을 자방친 별로 조사한 결과 (Fig. 2)‘설향’을 자방친으로 하였을 경우 수량이 가장 높게 나타났고, 그 다음이‘매향’,‘다홍’, ‘감홍’순으로 나타났다.‘설향’을 자방친으로 하 였을 경우,‘선홍’,‘원교3111호’,‘감홍’,‘매향’ 등이 수량성이 높았고,‘다홍’,‘수경’등은 수량 이 상대적으로 낮은 편이였다. 그러나‘감홍’은 생존율 측면에서 적합하지 않고, 선홍은 경도가 낮기 때문에 화분친으로 적합한 것은‘원교3111 호’와‘매향’이라고 사료된다. 자방친이 ‘매향’이 고 화분친이‘설향’일 때‘설향’이 자방친일 경우와 비슷하게 수량이 높았고 나머지 품종들은 다소 낮은 수량을 나타내었다. 반면에‘감홍’과‘다홍’을 자방 친으로 하였을 경우‘다홍’ב설향’과‘감홍’ב선 홍’에서만 수량이 다소 높았을 뿐‘매향’과‘설향’ 을 자방친으로 하였을 때 보다 수량이 많이 감소하 는 것으로 나타나 자방친으로 유효하지 않음을 확인 할 수 있었다. 특히‘다홍’은 화분친으로 이용하였 을 때에도 모든 자방친에서 수량이 높지 않았다. 그 리고‘감홍’과‘수경’을 각각 자방친 화분친으로 사 용하였을 경우 저온에서 생육이 불량하고 기형과 의 발생율이 상당히 증가하는 경향이 있어 이 두 품종 또한 교배친으로 적합하지 않은 것으로 판단 된다. 따라서 이들 품종을 제외한‘매향’과‘설 향’이 자방친으로 우수하였고, 화분친으로는‘매 향’,‘설향’,‘원교3111호’등을 선발할 수 있었다. 특히,‘매향’ב설향’,‘설향’ב매향’,‘설향’ב원 교3111호’조합은 당도, 과실크기와 경도 수량성 측 면에서 우수성이 인정되기 때문에 내저온성 교배조 합으로 적합하다고 판단된다. 그러나 품종육성에는 여러 가지 형질들을 종합적으로 고려하여야 하기 때문에 한 가지 형질이 우수한 것보다는 모든 형질 이 우수한 조합을 작성하는 것이 필요하다고 할 수 있다.

    감사의 글

    본 연구는 농림수산식품기술기획평가원(과제번호: 114062032SB010)지원에 의해 이루어진 것임.

    Figure

    JALS-50-45_F1.gif

    Variation of daily maximum and minimum temperature determined from 1 December 2011 to 1 February 2012.

    JALS-50-45_F2.gif

    Comparison of yield of 24 progenies from crosses between 7 varieties as pollen parent and 4 varieties as seed parents in strawberry. Yield show early yield for two months(2011. 1. 2∼2011. 3. 2). Vertical bars indicate the standard errors of the mean values.

    Table

    A summary of the morphological characteristics on 7 strawberry cultivars used in cross combinations

    Comparison of germination percent, survival rate, plant vigor and ripening time of the progeny populations from 24 crosses combination in strawberry

    ZMean separation within columns by Duncan's multiple range test at P=0.05.

    Comparison of percent flowering and fruit characters of the progeny population from 24 crosses combination in strawberry

    ZMean separation within columns by Duncan's multiple range test at P=0.05.
    nsNon significant or significant at P=0.05 or 0.01, respectively.
    *Non significant or significant at P=0.05 or 0.01, respectively.
    **Non significant or significant at P=0.05 or 0.01, respectively.

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