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Multiple Disease Resistant Early Maturing Rice Cultivar ‘Joil’ with High Grain Quality Adaptable to Early Transplanting Cultivation in the Southern Plain Area
남부평야지 조기재배 적응 복합내병성 고품질 조생 벼 ‘조일’
Korean J Breed Sci 2018;50(3):280-288
Published online August 31, 2018
© 2018 Korean Society of Breeding Science.

Jeong-Kwon Nam1, Hyun-Su Park1,*, Ki-Young Kim2, Bo-Kyeong Kim1, Young-Chan Cho1, Jae-Kwon Ko1, Man-Kee Baek1, Jeong-Ju Kim1, Woo-Jae Kim1, Woon-Chul Shin1, Jong-Cheol Ko1, Jeom-Ho Lee1, Jong-Min Jeong1, Ji-Ung Jeung1, and Kyung-Ho Kang1
남정권1, 박현수1,*, 김기영2, 김보경1, 조영찬1, 고재권1, 백만기1, 김정주1, 김우재1, 신운철1, 고종철1, 이점호1, 정종민1, 정지웅1, 강경호1

1National Institute of Crop Science, RDA, Wanju 55365, Korea,
2Research Policy Bureau, RDA, Jeonju 54875, Korea
1농촌진흥청 국립식량과학원,
2농촌진흥청 연구정책국
Correspondence to: (E-mail: mayoe@korea.kr, Tel: +82-63-238-5214, Fax: +82-63-238-5205)
Received May 9, 2018; Accepted May 28, 2018.
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract

Joil’ is a multiple disease resistant early maturing rice cultivar with high grain quality. ‘Joil’ was derived from a single cross between ‘Unbong37’ (cultivar name ‘Unmi’) and ‘HR23156-26-2-3-5’. ‘Unmi’ is an early maturing rice cultivar with high grain quality and resistance to rice blast and stripe virus. ‘HR23156-26-2-3-5’ is an early maturing elite rice line with lodging resistance and cold tolerance. ‘Joil’ was selected through the pedigree method, yield trials, and local adaptability tests. ‘Joil’ was an early maturing rice. The heading date of ‘Joil’ was July 16 in early transplanting cultivation, which was 2 days later than that of ‘Jopyeong’. ‘Joil’ was a lodging resistance rice with a short culm and showed better tolerance to viviparous germination than that of ‘Jopyeong’. ‘Joil’ was a multiple disease resistant rice with resistance against rice blast, bacterial blight, and stripe virus. ‘Joil’ showed higher yield in both early and late-transplanting cultivations than those of the standard rice cultivars ‘Jopyeong’ and ‘Geumo’. ‘Joil’ had enhanced grain quality under high temperature ripening conditions in early transplanting cultivation. The cooked rice had good grain appearance and taste attributes, and this cultivar had a higher head rice ratio than that of ‘Jopyeong’. ‘Joil’, a multiple disease resistant early maturing rice cultivar with high grain quality, would be suitable for early transplanting cultivation in the southern plain area (Registration No. 6792).

Keywords : Joil, Rice, Early maturing, High grain quality, Plain area
서언

남부평야지에서 추석 전 햅쌀 출하, 이모작 등 작부체계의 다양화, 수확시기의 다변화를 통한 노동력 분산을 위해 조생종 벼의 조기재배 면적이 증가하고 있는 추세로 남부평야지 조기재배에 적응하는 조생종 벼 품종 개발이 요구되고 있다. 남부평야지에서 조기재배는 4월 하순에서 5월 상순에 이앙하여 8월 중하순에서 9월 상순 사이에 수확하는 재배 작형으로(Lee et al. 2008), 주로 추석 전 중만생종 쌀이 출하되기 이전에 햅쌀을 수확하여 판매하는 틈새시장 성격을 가지고 있으며 전체 조생종 재배면적의 46%를 차지(Lee et al. 2012)할 만큼 그 비중은 커지고 있다. 하지만 조기재배는 적기재배에 비해 출수 후 일평균 및 주야간 온도가 높아 고온 등숙조건을 거치게 된다(Lee et al. 2012, Seong et al. 2014). 등숙기 고온은 원활한 전분합성을 교란(Kobayashi et al. 2007, Yamakawa et al. 2007)시켜 쌀 외관품위를 저하시키는 주된 원인(Cho et al. 2015)이며, 여름철 고온 조건에서 조생종 벼 품종들은 완전미율은 낮아지고, 분상질 비율이 높아져 쌀의 품질이 떨어지는 것으로 알려져 있다(Jeung et al. 2016, Lee et al. 2012). 고온등숙 조건에서도 좋은 외관품위를 유지하는 것은 남부평야지 조기재배 조생종 품종이 갖춰야 할 중요한 요건이다. 평야지는 중산간지에 비해 병해충 발생이 많아 평야지에서 적응하는 조생종 벼 품종을 개발하기 위해서는 병해충에 대한 저항성 향상이 필요하다(Park et al. 2015). 우리나라 자포니카 벼 품종 중 벼흰잎마름병에 대한 저항성 비율은 조생종, 중생종, 중만생종이 각각 13.5, 56.8, 59.0%이며(Park 2016), 줄무늬잎마름병에 대한 저항성 비율이 20.9, 62.0, 71.8%(Park et al. 2015)로 조생종이 중생종과 중만생종 벼에 비해 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 대한 저항성이 취약하다. 조생종 벼의 남부평야지 조기재배 적응성을 향상시키기 위해서는 취약한 내병성 증진이 수반되어야 한다. 벼 수발아는 수확전 종실이 모식물체에 붙어 있는 상태에서 발아를 하는 것으로 발생시 수량 감소와 함께 품질이 크게 떨어진다(Kim et al. 2008). 최근 우리나라의 기후변화에 따른 등숙기간 중 강우 일수의 증가와 연속 강우, 높은 온도 조건은 수발아 발생을 조장하고 있다(Kim et al. 2012, Park & Kim 2009). 조생종은 다른 생태형에 비해 출수가 빠르고 평야지에서 조기재배를 할 경우 적기재배보다 등숙 후기 고온과 강우에 노출될 가능성이 높아져 수발아에 의한 피해가 문제시된다. 또한 수확기의 빈번한 태풍의 조우로 인하여 도복에 의한 수발아 피해가 우려되고 있는 상황으로 2016년 수확기를 앞두고 연속 강우와 태풍의 도래로 전라남도 등 남부지역을 중심으로 수발아가 광범위하게 발생하여 큰 피해를 초래하였다(Park et al. 2017). 따라서 수발아 내성과 내도복성은 조생종의 남부평야지 조기재배 적응성 향상을 위한 중요한 형질 특성이다.

농촌진흥청 국립식량과학원 벼 육종팀은 증가하고 있는 남부평야지 조기재배에 적합한 고품질 조생종 벼 품종을 개발하고자 육종사업을 수행하였다. 이를 통해 남부평야지 조기재배 고온등숙 조건에서 완전미율이 높고 도열병, 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 복합내병성으로 수발아에 대한 내성이 향상된 단간 내도복 고품질 조생 벼 품종 ‘조일’을 육성하였다. 이에 ‘조일’의 육성경위와 주요특성을 보고하고자 한다.

재료 및 방법

시험재료 및 재배방법

교배모본으로 조생종 벼 품종인 ‘운미’(Nam et al. 2008) 의 지역적응성 검정시험 계통인 ‘운봉37호’를 모본으로 하고 조생 내냉성 우량계통 ‘HR23156-26-2-3-5’를 부본으로 이용하였다. 육종사업을 통해 선발된 고정 계통에 대해서 2012-2013년에 평야지 조기재배 표준품종 ‘조평’(Nam et al. 2013)과 함께 생산력 검정시험을 수행하였다. 공시재료를 국립식량과학원 벼 포장에 4월 10일 파종하여 5월 10일에 재식거리 30×12 cm로 주당 5본씩 구당 180주를 3반복으로 조기재배 이앙하였다. 시비량은 N-P2O5-K2O를 90-45-57 kg/ha으로 질소는 기비 : 분얼비 : 수비를 50 : 20 : 30 비율로 분시하였고, 인산은 전량 기비로, 칼륨은 기비 : 수비를 70 : 30 비율로 분시하였다. 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준 재배법에 준하여 실시하였다. 지역적응성 검정시험은 조기재배 시험을 중부평야지(수원), 호남평야지(식량원 익산, 나주), 영남평야지(밀양, 진주) 등 5개소에서 2013-2015년 3년 동안 수행하였고, 만기재배 시험을 중부평야지(수원), 호남평야지(식량원 익산), 영남평야지(밀양) 등 3개소에서 2014-2015년 2년 동안 수행하였다. 표준품종으로 조기재배 시험은 ‘조평’, 만기재배 시험은 ‘금오’를 이용하였다. 재배방법에 따른 시험지별 파종 및 이앙시기, 재식밀도와 주당묘수, 시비량 및 질소 분시방법 등과 농업형질 및 수량구성요소, 생리장해 및 병해충 저항성, 도정특성 조사는 농촌진흥청 신품종개발공동연구사업 과제수행계획서의 조사기준(RDA 2013, 2014, 2015) 및 농업과학기술 연구조사분석기준(RDA 2012)에 준하여 실시하였다.

주요 농업형질 및 수량 관련 형질 조사

국립식량과학원 벼 포장의 조기재배 시험에 2012-2015년 3년 동안 공시된 재료의 출수기를 조사하고, 성숙기에 평균이 되는 20개체에 대해서 간장, 수장, 수수를 측정하였다. 성숙기에 3주를 예취하여 등숙률 및 수당립수를 조사하였고 100주를 3반복 예취하여 정조중을 측정하였다. 수확한 정조 1.5 kg을 수량조사현미기로 제영하여 정현비율을 측정하고, 100주 정조수량에 정현비율을 곱하여 현미수량을 구한 다음 1 ha당 수량으로 환산하였다. 현미수량에 일반적인 현백률인 0.92를 곱하여 백미수량을 구하였고, 제현된 현미를 이용하여 천립중을 측정하였다.

생리장해 저항성 검정

내냉성 검정은 국립식량과학원 춘천출장소 내냉성 검정 시험포장에서 실시하였다. 이앙 후 20일부터 등숙기까지 수온 17°C, 수심 5 cm로 냉수처리 후 적고, 출수지연일, 임실률, 저온 발아율 등을 조사하였다. 유묘 검정은 3엽기부터 수온 13°C로 10일간 처리하여 1: 엽색 농록, 3: 엽 선단부 담록, 5: 1/3 엽색 황변, 7: 2/3 엽색 갈변, 9: 고사 등 1-9의 질적등급으로 구분하였다. 출수지연일은 냉수를 처리하지 않은 대조구 대비 냉수 처리구 간의 출수지연일수로 구하였고, 임실률은 성숙기에 냉수 처리구의 주간 3이삭을 채취하여 측정하였다. 저온 발아율은 100립 3반복으로 13°C 항온기에서 15일간 치상하여 발아율을 조사하여 측정하였다. 수발아 검정은 출수 후 40일에 주간 이삭 3 이삭을 채취하여 25°C 포화습도에서 7일간 치상 후 발아율을 조사하여 측정하였다. 도복저항성 검정은 출수 후 20일에 평균적인 3개체를 골라 실시하였다. 좌절중은 간기부에서 10 cm 절간 중앙부에 하중을 걸어 부러질 때의 무게로 인장강도 시험기(DTG-5, Digitech Co. Ltd., Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였다. 도복의 전체적 정도를 나타내는 도복지수는 [모멘트(g⋅cm)/좌절중(g)] × 100의 공식을 이용하여 구하였으며, 모멘트는 주간 간장과 수장을 더한 값을 총생체중으로 곱한 값이다. 포장 도복은 출수 후 30일에 달관조사 하였는데 그 기준은 1: 이삭줄기 경사 15% 이하(무도복), 3: 16-30%, 5: 31-45%, 7: 이삭의 일부가 지면에 닿음, 9: 완전히 땅에 깔린 상태로 구분하였다.

병해충 저항성 검정

잎도열병 저항성 검정은 식량원, 도농업기술원 등 전국 12개 지역에서 질소다비 조건의 밭못자리 상태에서 6월 하순에서 7월 상순에 늦게 파종하여 잎도열병을 유발시키는 밭못자리 검정법을 이용하여 수행되었다. 검정포 시비량은 성분량으로 N-P2O5-K2O를 240-80-120 kg/ha로 주었고, 발병을 촉진시키기 위한 이병성 품종(spreader)으로 ‘낙동’과 ‘호평’을 섞어서 이용하였다. 파종 후 30일 이후에 발병 최성기를 중심으로 조사하며 잎도열병 저항성 검정 기준은 0: 무 발병, 1: 바늘머리 크기의 갈색 병반, 2: 다소 큰 갈색 병반, 3: 직경 1-2 mm의 원형회색병반, 4: 직경 1-2 mm의 전형적 병반으로 엽면적의 2% 이하 발병, 5: 전형적인 병반이 엽면적의 3-10%, 6: 11-25%, 7: 26-50%, 8: 51-75%, 9: 76% 이상 등 0-9 단계로 발병으로 구분하였다. 우리나라 벼흰잎마름병 대표균계에 대한 저항성 반응을 HB1013(K1), HB1014(K2), HB1015(L3), HB1009(K3a) 균주를 이용하여 검정하였다. 검정 계통에 대해서 최고분얼기에 균주 별로 3주씩 엽선단 3 cm 부위를 가위 절엽접종(Kauffman et al. 1973)하였고 접종 후 3주 후에 각각의 개체에 가장 긴 병반을 조사하여 5 cm 이하는 저항성(R; resistant), 5-10 cm 는 중도저항성(MR; moderately resistant), 10 cm 이상은 이병성(S; susceptible)으로 질적저항성을 구분하였다. 벼줄무늬잎마름병 검정은 망실을 이용한 대량 검정법(Kwak et al. 2007)으로 바이러스 보독충 방사 및 계대 사육으로 보독충이 충분히 유지된 망실에 검정 계통을 파종 후 이병성 품종인 ‘추청’이 병징을 나타낼 때 저항성과 감수성으로 판정하였다. 오갈병 및 검은줄오갈병은 실내유묘검정을 통해서 보독충을 접종하여 바이러스병 저항성 여부를 이병성 품종 ‘추청’을 비교하여 검정하였다. 벼멸구 및 애멸구 저항성 검정은 파종 후 본엽 2-3엽기에 벼멸구와 애멸구를 접종하여 감수성 대비 품종인 ‘일품’과 ‘추청’이 고사한 후에 검정 계통을 저항성과 감수성으로 판정하였다.

품질 및 도정 특성 검정

현미 20립에 대해서 길이, 너비를 캘리퍼스(Caliper CD-15CP, Mitutoyo Corp., Japan)를 이용하여 조사하고 너비에 대한 길이의 비율로 현미 장폭비를 계산하였다. 투명도는 백미 20립을 달관조사하여 1: 쌀이 유리알 같이 맑은 것, 5: 중간, 9: 쌀이 불투명한 것으로 구분하였다. 심복백은 백미 20립에 대해서 달관조사를 통하여 0: 심백 및 복백 무, 1: 쌀알 면적의 5% 이하, 3: 6-10%, 5: 11-20%, 7: 21-40%, 9: 41% 이상으로 구분하였다. 알칼리붕괴도는 백미 6립을 3반복으로 15 mL 용량의 사각 플라스크에 넣고 1.4% KOH 용액 10 mL씩 분주한 후 30°C 항온기에서 23시간 정치 후(Cheo et al. 1975) 퍼짐도(spreading)와 투명도(clearing)에 따라 1: 부풀지 않고 그대로 있음, 2: 모양 변화 없이 약간 부풀어 있음, 3: 금이 나게 부풀어 있고, 극히 미미한 퍼짐도 보임, 4: 부푼 쌀 너비 정도의 퍼짐도 보이나 투명화 현상 없음, 5: 심하게 갈라져 꽤 넓은 퍼짐도 보이고 투명화 현상 시작함, 6: 완전히 퍼지고 외곽은 거의 투명화됨, 7: 형태를 알 수 없게 퍼져서 투명화됨 등 7단계로 구분하였다. 단백질 함량은 AOAC (2000)방법에 의하여 Micro Kjeldahl법으로 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Tecator, Mulgrave, Australia)로 측정하였다. 아밀로스 함량은 Juliano(1985)의 비색정량법에 따라 시료 100 mg에 95% 에탄올과 1 N sodium hydroxide를 가한 후 호화시킨 전분 호화액에 1 N acetic acid와 2% I2-KI 용액을 첨가하여 요오드 정색반응 후 분광광도계를 이용하여 620 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 밥맛 검정은 전기밥솥에 밥을 취반하여 ‘추청’의 취반미를 기준으로 하여 국립식량과학원 본원, 중부작물부 및 남부작물부 패널이 밥 모양(색깔 및 윤기), 냄새, 찰기, 질감, 밥맛 및 종합평가 등 6항목을 평가하였다. 평가는 기준밥인 ‘추청’과 비교하여 비슷하면 보통(0), 기준보다 나쁜 쪽으로 3단계(-1, -2, -3), 좋은 쪽으로 3단계(+1, +2, +3)의 수준으로 평가하고 밥맛 평균값을 식미치로 이용하였다. 도정특성 검정은 정선된 정조 1 kg을 로울러식 시험용 제현기를 이용하여 현미를 제조한 후 정조에 대한 현미의 중량비로 정현비율을 구하였으며, 현백율은 현미 500 g을 시험용 정미기에 5-6회 반복 도정한 후 얻어진 백미를 1.7 mm 체로 쳐서 쇄미를 분리하고 남은 백미중량을 현미의 중량에 대한 백분율로 나타냈고 도정률은 정현비율에 현백율을 곱합 다음 100으로 나눈 수치로 표시하였다(Lee et al. 2009). 백미 완전미율은 도정 후 얻어진 백미를 50 g씩 3반복으로 취하여 숙련된 사람이 육안으로 완전미를 분리하였고 완전미의 무게를 재어 원료 쌀의 중량에 대한 백분율로 표시하였다. 완전미 도정수율은 도정률에 백미 완전미율을 곱한 다음 100으로 나눈 수치로 표시하였다.

통계분석

통계분석은 SAS 프로그램(Version 9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하였다. 농업형질에 대한 평균을 기술 통계법으로 구하였고, PROC t-test를 이용하여 표준품종과 형질 값을 비교하였다.

결과 및 고찰

육성경위

‘조일’은 남부평야지 조기재배에 적응하는 고품질 복합내병성 조생종 품종을 육성할 목적으로 2006년 하계에 조생종으로 쌀 외관이 좋고 도열병과 벼흰잎마름병에 저항성인 ‘운봉37호’(품종명 ‘운미’)를 모본으로 하고 단간 내도복 내냉성 조생 우량계통 ‘HR23156-26-2-3-5’를 부본으로 이용하여 단교잡 인공교배하였다(Figs. 1, 2). 교배번호 HR27273을 부여한 후 F1 41개체를 양성하였고, 1,200여 개체로 이루어진 F2 집단에서 조생이면서 초형이 좋고 도복에 강한 90개체를 선발하였다. 2008/2009년 동계에 필리핀 국제미작연구소(International Rice Research Institute; IRRI)에서 F3 세대에 대한 증식사업을 거쳐 계통당 3개체씩 선발하였다. 2009년에 F4 세대 270개 계통을 전개하여 남부평야지 조기재배시험의 고온등숙 조건에서 미질에 대한 선발압과 잎도열병 밭못자리 검정 및 벼흰잎마름병 K1 균계에 대한 저항성 검정을 통해 우량 고정계통을 선발하였다. 2012-2013년 생산력 검정시험에서 평야지 조기재배 표준품종인 ‘조평’ 보다 출수가 2일 정도 느린 조생종이며 단간 내도복 초형으로 조기재배 시 쌀의 외관품위가 양호하고 도열병, 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 복합내병성인 HR272723-B-90-2-1-1를 선발하여 ‘익산570호’로 계통명을 부여하였다. ‘익산570호’는 2013-2015년 3년간의 지역적응성 검정시험을 통해 평야지 조기재배에서 외관품위가 양호하고 단간 내도복 초형에 도열병, 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 복합내병성으로 수발아에 대한 내성이 향상되어 재배품종으로서의 우수성이 인정되어 농촌진흥청 직무육성 신품종 선정심의위원회에서 신품종으로 선정되어 ‘조일’로 품종명이 명명되었다.

Fig. 1.

Pedigree diagram of ‘Joil’.


Fig. 2.

Genealogical diagram of ‘Joil’


출수기 및 주요 농업적 특성

‘조일’은 중부, 호남 및 영남 평야지 조기재배에서 출수기(heading date)가 평균 7월 16일로 표준품종인 ‘조평’ 보다 2일 정도 느린 조생종이다(Table 1). ‘조일’은 간장(culm length)이 72 cm로 ‘조평’ 보다 2 cm 가량 작은 단간 품종이고 수장(panicle length)은 20 cm로 ‘조평’ 보다 1 cm 길다. ‘조일’의 주당 수수(no. of panicles per hill)와 수당립수(no. of spikelets per panicle)는 15개, 93개로 ‘조평’(15개, 91개)과 비슷하다. 등숙비율(ration of ripened grain)은 86.1%로 ‘조평’(85.5%)보다 높았으나 통계적 유의성은 없었고, 현미천립중(1,000-grain weight of brown rice)은 22.1 g로 ‘조평’(21.6 g)보다 무거웠다.

Major agronomic traits and yield components.

CultivarHeading date (mm.dd)Culm length (cm)Panicle length (cm)No. of panicles per hillNo. of spikelets per panicleRatio of ripened grain (%)1,000-grain weight of brown rice (g)
Joil7.16*z72ns20ns15ns93ns86.1ns22.1*
Jopyeong7.147421159185.521.6

zns and

*mean no significant and significant at p<0.05 by t-test, respectively


생리장해 및 도복 저항성

‘조일’은 생육 중후기에 위조현상(occurrence of wilting)이 없으며, 성숙기 하엽노화(leaf senescence at maturing)가 늦은 편이었다(Table 2). 내냉성 검정 결과 ‘조평’에 비해 출수지연일수(heading delay)가 1일 짧고 임실률(grain fertility)은 비슷한 수준이었으며 저온 발아율(low temperature germination)은 37%로 ‘조평’(57%)에 비해 낮았다. 도복 저항성과 관련하여 좌절중(breaking strength)이 786 g으로 ‘조평’(680 g) 보다 높고, 도복지수(index of lodging)가 170로 ‘조평’(184)보다 낮아 도복에 안정적인 특성을 나타내는 것으로 판단되었다. 수발아율(viviparous germination)은 10.9%로 ‘조평’(25.2%)에 비해 낮았다. ‘조일’은 향상된 내도복성과 수발아 내성으로 인하여 평야지 조기재배시 수발아 피해를 경감시킬 수 있을 것으로 생각된다.

Response to physiological and abiotic stresses.

CultivarOccurrence of wiltingLeaf senescence at maturingCold tolerancezLow tem. germinabilityy (%)LodgingViviparous germinationx (%)


Seedling stage (1-9)Heading delay (day)Grain fertility (%)Phenotypic acceptability (1-9)Breaking strength (g)IndexField (1-9)
JoilToleranceLate4nsw10ns48ns6ns37*786**170**3**10.9*
JopyeongToleranceLate51151557680184525.2

zCold tolerance was evaluated at cold water (17°C) irrigation nursery in Chuncheon substation, NICS

yGermination rate for 15 days at 13°C

xGermination rate for 7 days at 25°C

wns and

*mean no significant and significant at p<0.05 by t-test, respectively


병해충 저항성

‘조일’은 2013년부터 2015년까지 3년동안 전국 12개소에서 실시한 잎도열병(leaf blast) 밭못자리 검정에서 평균 4.1의 저항성 반응을 나타내 ‘조평’(3.0)보다 다소 낮지만 중도저항성 이상의 저항성 반응을 나타냈다(Table 3, Fig. 3a). 벼흰잎마름병(bacterial blight) K1, K2, K3에 저항성 반응을 나타냈으며 줄무늬잎마름병(rice stripe virus)에도 강하였다(Tables 3, 4, Fig. 3b). 자포니카 조생종 벼 123개 품종 중 도열병, 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 복합내병성인 품종은 ‘금오3호’(2005년 개발), ‘주남조생’(2006), ‘조평’(2010), ‘해담쌀’(2014), ‘조일’ (2015), ‘IS592BB’(2017) 등 12개 품종(9.8%)으로 10% 미만(품종정보; http://www.nongsaro.go.kr)이다. ‘조일’은 오갈병(rice dwarf virus), 검은줄 오갈병(rice black streaked dwarf virus)에는 이병성이며 벼멸구(brown planthopper) 및 애멸구(small brownplanthopper) 등 멸구류에 대한 저항성은 없다(Table 4). 도열병, 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병 등 벼의 삼대 병에 복합 내병성인 ‘조일’은 평야지 조기재배시 화학농약 절감 및 병 발생에 따른 피해를 방지할 수 있을 것으로 생각된다.

Resistance reaction to rice blast and bacterial blight.

CultivarReaction to leaf blast at blast nurseryReaction to bacterial blight


No. of tested sites (12)RaceField


RMSMeanK1K2K3K3a
Joil5524.1RRRSR
Jopyeong7503.0RRRSR

zR: Resistant, M: moderately resistant, S: Susceptible


Reaction to virus disease and insect pests.

CultivarVirus diseases (%)Resistance to insects


StripeDwarfBlack streaked dwarfBPHzSBPH
JoilRy (11.5)S (89.3)S (87.7)SS
JopyeongR (27.2)S (97.8)S (81.3)SS

zBPH: brown planthopper, SBPH: small brown planthopper

yR: resistant, S: susceptible


Fig. 3.

Resistance reaction to leaf blast (A) and against bacterial blight races K1 (HB1013 isolate), K2 (HB1014), K3 (HB1015), and K3a (HB1009) (B). The White bar indicates 10 cm. Hopyeong is the spreader cultivar for leaf blast in upland blast nursery.


품질 및 도정특성

‘조일’의 입형 특성은 현미 너비 2.75 mm로 ‘조평’(2.76)과 비슷하였으나 길이가 5.17 mm로 ‘조평’(4.80 mm)보다 길어 현미 장폭비가 1.88로 조평(1.75)보다 긴 형태의 단원형이다(Table 5). 쌀이 투명하였으며 심복백(white core and belly)은 ‘조평’과 같이 복백(white belly)이 다소 있는 편이었다. 아밀로스와 단백질 함량은 ‘조평’과 비슷하였으며 식미관능검정에서 -0.01로 ‘조평’(-0.03)보다 다소 높은 밥맛을 나타냈다. ‘조일’의 도정특성은 제현율(brown/rough rice ratio)이 81.7%로 ‘조평’(82.3%)보다 다소 낮았으나 현백률(milled/brown rice ratio)이 90.7%로 ‘조평’(89.6%)보다 높아 도정률(milling recovery ratio; milled/rough rice ratio)이 74.0%로 ‘조평’(73.7)보다 높았다(Table 6). 또한 백미 완전미율(head rice)이 79.5%로 ‘조평’(60.0)보다 높아 완전미 도정수율(head rice milling recovery ratio; 58.8%)이 ‘조평’(44.2%)보다 높았다. 고온조건에서 이삭형태, 천립중, 입형이 유백미 발생에 미치는 영향을 조사한 결과 이삭형태와 관련된 착립밀도와 천립중은 유백미 발생에 영향을 미치지 않았으나 입장과 장폭비는 유백미 발생과 부의 상관을 보였고, 입폭은 정의 상관을 보였다는 분석(Takata et al. 2008)과 풍미/고시히까리 재조합 집단을 이용하여 조기재배에서 백미 완전미율에 관여하는 요인을 분석한 결과 입장이 길수록 완전미율이 높은 경향이었다(Lee et al. 2012)는 점을 살펴볼 때 평야지 조기재배에서의 ‘조일’의 양호한 외관품위는 길어진 입형 특성에 기인한 것으로 생각되나 이에 대한 면밀한 분석이 필요하다.

Characteristics related to grain shape and grain quality.

CultivarBrown riceTrans- lucency (1-9)White core/belly (0-9)Alkali digestive value (1-7)Protein content (%)Amylose content (%)Palatability of cooked rice (-3-+3)

Length (mm)Width (mm)L/W ratio
Joil5.17*z2.75ns1.88**10/16.0ns6.4ns18.3ns-0.01
Jopyeong4.802.761.7510/16.26.218.7-0.03

zns,

*and

**mean no significant, significant at p<0.05 and 0.01 by t-test, respectively


Characteristics related to milling quality.

CultivarMilling recovery ratio (%)Head rice milling recovery ratio (%)

Brown/roughMilled/brownMilled/roughHead rice
Joil81.790.774.079.558.8
Jopyeong82.389.673.760.044.2

수량성

‘조일’의 백미 수량은 2013-2015년 3년간 실시한 지역적응성 검정시험 조기재배 시험에서 평균 쌀수량이 5.39 MT/ha로 ‘조평’(5.22 MT/ha)보다 3% 증수하였다(Table 7). 지대별로는 중부평야지에서 ‘조평’ 대비 102%, 호남평야지에서 101%, 영남평야지에서 106%로 모든 지역에서 수량성이 높은 것으로 나타났다. 2014-2015년 2년간 실시한 만기재배 시험에서 쌀수량이 5.29 MT/ha로 ‘금오’(4.70 MT/ha)에 비해 13%로 증수한 수랑성을 나타내(Table 7) 조기재배와 만기재배 모두 표준품종에 비해 우수한 수량성을 나타냈다.

Yield summary of local adaptability test.

Culture seasonRegionNo. of tested sitesMilled rice (MT/ha)Index

Joil (A)Standard cultivarz (B)A/B
Early plantingMiddle plain15.375.25102
Honam plain25.345.30101
Yeongnam plain25.475.14106

Mean55.39nsy5.22103

Late plantingMiddle plain14.854.47109
Honam plain15.725.19110
Yeongnam plain15.294.44119

Mean25.29*4.70113

zStandard cultivars for early planting and late planting are ‘Jopyeong’ and ‘Geumo’, respectively.

yns and

*mean no significant and significant at p<0.05 by t-test, respectively


적응지역 및 재배상 유의점

‘조일’의 적응지역은 수원이남 평야 및 소득작물 후작지이다. 파종 전 주의사항으로 키다리병 방제를 위하여 철저한 종자소독을 하여야 한다. 재배기간 중 질소질 비료를 과용할 경우 미질 및 등숙 저하, 숙색 불량과 병해충 발생이 우려되므로 적정 균형시비 하여여 한다. 병해충 관리에 있어서 ‘조일’은 도열병, 벼흰잎마름병(K1-K3균계) 및 줄무늬잎마름병에는 강한 품종이나 기타 바이러스병 및 멸구류에 저항성이 없기 때문에 적기에 기본방제를 실시하여야 한다. 모내기 지연시 불시출수가 될 수 있으므로 적기 모내기를 하여야 하며 조생종으로 수발아에 강한 편이지만 수확기 잦은 강우시 수발아 발생에 따른 피해가 우려되므로 적기에 수확하여야 한다.

적요

‘조일’은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 증가하고 있는 남부평야지 조기재배에 적합한 고품질 조생종 벼 품종을 개발하고자 육성되었다. 조생종으로 쌀 외관이 좋고 도열병과 벼흰잎마름병에 저항성인 ‘운봉37호’(품종명 ‘운미’)를 모본으로 하고 단간 내도복 내냉성 조생 우량계통 ‘HR23156-26-2-3-5’를 부본으로 단교배하여 계통육성과정, 생산력 검정시험 및 지역적응성 검정시험을 거쳐 육성되었다. ‘조일’은 평야지 조기재배에서 평균 출수기 7월 16일로 ‘조평’에 비해 2일 정도 느린 조생종이다. ‘조일’은 간장이 72 cm로 ‘조평’ 보다 2 cm 작은 단간 품종으로 도복에 안정적인 특성을 나타내며, ‘조평’에 비해 향상된 수발아 내성을 가지고 있다. ‘조일’은 도열병, 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병 등 벼의 삼대 병에 복합 내병성인 품종으로 조기재배와 만기재배 모두 표준품종에 비해 우수한 수량성을 나타냈다. ‘조일’은 쌀의 외관품위가 좋고 밥맛이 양호하며 백미 완전미율이 높았다. ‘조일’은 고온등숙 조건에서 완전미율이 높고 도열병, 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 복합내병성으로 수발아에 대한 내성이 향상된 단간 내도복 고품질 조생 품종으로 남부평야지 조기재배에 적합하다(품종보호권 등록번호: 제6792호; 2017. 7. 19.).

사사

본 논문은 농촌진흥청 작물시험연구사업(세부과제명: 평야지 적응 조생 고품질 벼 품종개발, 세부과제번호: PJ01187203)의 지원으로 수행된 결과의 일부입니다. 품종을 육성함에 있어 협력하여 주신 농촌진흥청 국립식량과학원, 연구정책국, 농촌지원국 및 각도 농업기술원 관계관께 깊은 감사를 드립니다.

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December 2018, 50 (4)
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