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An Early Maturing and Low Amylose Rice Variety ‘Gawagi1’ Adaptable to the Northern Regions of Gyeonggido Province, South Korea
경기북부지역 적응 조기출하용 조생 중간찰벼 신품종 ‘가와지1호’
Korean J Breed Sci 2019;51(4):537-542
Published online December 1, 2019
© 2019 Korean Society of Breeding Science.

Tae-Jin Won*, Ji-Hye Lee, Jung-Hee Jang, Jong-Hyeong Lee, Sang-Wook Han, Byoung-Rourl Choi, Jae-Soon Seo, Jae-Eun Jang, Hyeun-Yong Do, Jung-Hyeun Ji, In-Tae Park, and Hae-Chun Choi
원태진* · 이지혜 · 장정희 · 이종형 · 한상욱 · 최병열 · 서재순 · 장재은 · 도현용 · 지정현 · 박인태 · 최해춘

Gyeonggi-Do Agricultural Research & Extension Services, Hwaseong 18388, Republic of Korea
경기도농업기술원
Correspondence to: *(E-mail: wonboy@gg.go.kr, Tel: +82-31-229-6122, Fax: +82-31-229-6139)
Received October 22, 2019; Revised October 25, 2019; Accepted November 8, 2019.
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
‘Gawagi1’ is an early maturing, low amylose rice variety with a medium to short culm, developed by Gyeonggi-Do Agricultural Research & Extension Services, Hwaseong, Korea in 2016. ‘Gawagi1’ was derived from the cross between ‘Baegjinju’ and ‘Sangmibyeo’ in 2004. Heading date was 4th of August 15 day earlier than ‘Baegjinju’ in Gyeonggido. The culm length was 67 cm. It had 15 panicles per hill and 104 spikelets per panicle. It is a medium-grain variety whose 1,000 grains weight of brown rice is 19.3 g. The protein content of milled rice was 6.3%, which is higher than that of ‘Baegjinju’ and its amylose content was 8.2% which is lower than that of ‘Baegjinju’. Its milling ratio is 75.5%, which is higher than that of ‘Baegjinju’. The yield of milled rice was 4.99 MT/ha under the standard cultivation practices at the local adaptability tests in 3 regions from 2014 to 2016. ‘Gawagi1’ is highly adaptable to Gyeonggido, especially to the northern region of Han River. (Registration No. 7280)
Keywords : rice, rice breeding, rice variety, low amylose, Gawagi1
서 언

최근 쌀 산업의 여건 변화로 인해 쌀생산 공급량에 비해 식생활 다양화에 따른 대체식품의 소비증가 등의 이유로 소비량은 감소되고 있다. 1인당 쌀 소비량은 2008년 75.8 kg에서 2017년 60.4 kg으로 연평균 2.4% 감소하고 있으나, 밥쌀용 시장은 축소되고 있는 반면 가공용간〮편식의 소비는 증가 추세에 있다.

한편 우리나라 쌀의 아밀로스함량 변이가 다양하지 않아 이용이 제한적이며 밥쌀의 식미 향상과 다양한 가공식품 수요를 확대하기 어렵다. 식미향상을 위한 혼반용, 현미밥, 도시락, 김밥, 가공밥 등으로 사용할 수 있는 저아밀로스 품종은 외관이 불투명하거나 흐릿한 흰색으로 아밀로스함량이 7~14% 정도이며, 메벼보다 점성이 강하고 팽화성이 높은 특징을 가지고 있어 쌀소비 확대에 기여할 수 있는 품종이다(Kim et al. 1999, Choi 2002). 저아밀로스품종으로 불리우는 중간찰벼는 국내에서는 ‘일품’의 저아밀로스 돌연변이인 ‘백진주(Hong et al. 2012a)와 ‘백진주’의 특성을 개선한 ‘백진주1호’(Hong et al. 2012b)가 개발되었고, ‘Milky queen’을 모본으로 활용한 조생종 ‘월백’, ‘설백’ 등이 개발되었으며(Won et al. 2012, Shin et al. 2012), 중생종 저아밀로스 품종인 ‘중생골드’ 등이 개발되었고 만생종 저아밀로스 품종인 ‘진상’, ‘진상2호’(Hong et al. 2014, Lee et al. 2018) 등이 있다. 한편 Myeong (2018)이 2008년부터 2017년까지 10년간 기후기상과 관련된 자연재해 피해자료와 쌀생산량과의 관계를 분석한 결과 특정연도의 쌀생산량은 재배면적과 태풍, 호우에 의해 설명되어지고 이 같은 자연재해 변수는 쌀생산량에 부의 영향을 미치는 것으로 보고하였고 우리나라의 태풍과 호우는 7월부터 10월까지 많이 발생하므로 조생종은 후반부 태풍과 호우피해 등 기후변화 대응의 일환으로서 가치가 있을 것으로 보인다. 특히 한수이북은 무상일수가 짧아 조생종 재배가 많이 이루어지는 지역이다. 따라서 중부지역 특히 한강 이북지역에 적합하고 숙기가 빠른 조생 중간찰에 대한 요구도가 증가하고 있다. 이러한 필요성에 의하여 2004년부터 경기지역 재배에 맞는 특수용도 벼 품종 개발을 추진한 결과, 조생종으로 단간이고, 도복에 강한 중간찰 ‘가와지1호’를 육성하였기에 이 품종의 육성경위와 주요특성을 보고하고자 한다.

재료 및 방법

시험재료 및 재배방법

‘가와지1호’는 밥의 물성이 부드럽고 현미 취반에 적합한 중간찰 벼 품종을 육성하기 위해 중간찰 ‘백진주’를 모본으로 준조생종인 ‘상미’와 인공교배하였고 F3이후부터는 계통육종법으로 우수계통을 선발하였으며 주요 병해충 및 미질검정을 병행하여 저항성과 외관품위를 검정하여 선발과 도태를 결정하였다. 2010년 F6에서 우량계통을 ‘백진주’을 대비품종으로 2011~2013년 3년간 생산력검정시험을 수행하였다. 보통기 재배방법은 4월 23일에 파종하여 5월 23일에 재식거리 30×15 cm로 주당 3본씩 이앙하였으며, 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준재배법에 준하여 재배관리를 하였다. 시비량 및 질소분시방법은 표준시비량 N-9.0, P2O5-4.5, K2O-5.7 kg/10a에 대하여 질소량 분시는 50-20-30%, 인산은 전량 밑거름으로, 칼리는 기비 70%, 수비 30%로 시용하였다.

주요 농업형질 및 수량 관련 형질 조사

지역적응성 검정시험에 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 0.92을 곱하여 백미수량을 구하였고, 제현된 현미를 이용하여 천립중을 측정하였다.

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. 알칼리붕괴도는 백미 6립을 3반복으로 15 mL 용량의 사각 플라스크에 넣고 1.4% KOH 용액 10 mL씩 분주한 후 30℃ 항온기에서 23시간 정치 후(Cheo & Heu 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. 도정특성 검정은 정선된 정조 1 kg을 로울러식 시험용 제현기를 이용하여 현미를 제조한 후 정조에 대한 현미의 중량비로 정현비율을 구하였으며, 현백률은 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 현백률을 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

본 실험에서 측정된 실험값은 SAS 프로그램(Ver. 9.1)으로 평균, 표준편차, 분산분석(ANOVA), DMRT (Duncan’s multiple range test)를 실행하였으며 p<0.05수준에서 유의성을 검증하였다.

결과 및 고찰

육성경위

‘가와지1호’는 (Fig. 1)과 같이 경기북부지역에서 안정적 재배가 가능한 중간찰 벼 신품종 육성을 목표로 하여 육성한 벼이다. 2004년에 중간찰벼인 ‘백진주’를 모본으로 하고 도열병과 도복에 강한 준조생 품종인 ‘상미’를 부본으로 인공교배 하였고 F3 이후부터는 계통육종법으로 전개 선발하여 2010년에 F6계통을 육성하였다. 이렇게 육성된 계통을 2011년에 경기도농업기술원에서 생산력검정 예비시험(PYT)을 실시하였고, 2012~2013년 2개년동안 생산력검정 본시험(RYT)을 실시한 결과 숙기가 빠르고 도복에 강한 GGR0069-94-1-2-5을 선발하여 ‘경기9호’로 계통명을 부여한 후 2014~2016년 3년간 3개소(화성, 여주, 연천)에서 지역적응시험(LAT)을 실시하였다. 그 결과 2016년 12월 5일에 개최된 경기도농업기술원 직무발명심의회에서 조생종으로 도복에 강하며 경기북부지역에서도 안정적 재배가 가능한 품종으로 인정되어 ‘가와지1호’로 명명하였고 벼 신품종으로 선정되었다. ‘가와지1호’의 육성과정, 계보도 및 성숙기 생육전경과 벼알 모습은 Figs. 1~3과 같다.

Fig. 1.

Pedigree diagram of ‘Gawaji1’.


Fig. 2.

Genealogical diagram of ‘Gawagi1’.


Fig. 3.

Appearance of ‘Gawagi1’ (Gyeonggi9) at the maturing stage in the paddy field (A), its unhulled (B), brown (C), and milled (D) rice.



주요특성

1. 출수기 및 주요 농업적 특성

경기지역 중부평야지에서 ‘가와지1호’의 평균 출수기는 8월 4일로 ‘백진주’보다 15일 빠른 조생종이다. 주요 농업적 특성으로 간장이 67 cm, 이삭길이는 20 cm로 ‘백진주’보다 약간 작은 단간이었으며, 주당수수는 15개, 수당립수는 104개, 등숙률 88.9%로 ‘백진주’와 비슷하였으며, 현미 천립중은 19.3 g으로 ‘백진주’보다 2.3 g 가벼운 중립중이다(Table 1).

Major agronomic traits and yield components of ‘Gawaji1’.

Variety Heading date Culm Length (cm) Panicle length (cm) No. of panicles per hill No. of spikelets per panicle Ratio of ripened grain (%) 1,000 grain weight of brown rice (g)
Gawagi1 Aug. 04az 67a 20a 15a 104a 88.9a 19.3a
Baegjinju Aug. 19b 69a 23b 14a 119b 88.5a 21.6b

zThe same letters are not significantly different among varieties at the 5% probability level, respectively



2. 품질 및 도정 특성

‘가와지1호’의 입형은 현미장폭비가 1.86으로 ‘백진주’의 1.60과 비슷한 단원형으로 현미 길이와 두께는 각각 4.63 mm, 2.49 mm이었다. 미질은 ‘백진주’와 같이 쌀이 불투명한 백색이고, 단백질함량은 6.3%로 ‘백진주’보다 0.7% 높았다(Table 2). 아밀로스함량은 8.2%로 중간찰이며 ‘백진주’보다 0.9% 낮고, 알칼리 붕괴도는 4.0으로 ‘백진주’보다 2.0 낮았고(Table 3). 제현율과 도정율은 ‘백진주’보다 높았으며 동할립율, 미숙립율이 ‘백진주’보다 적어 백미 완전미율이 높았다(Table 4).

Grain appearance of ‘Gawagi1’.

Variety Rough rice Brown rice


Length (mm) Width (mm) L/W ratio Length (mm) Width (mm) L/W ratio
Gawagi1 6.78az 2.85a 2.38a 4.63a 2.49a 1.86a
Baegjinju 6.72a 3.21a 2.09a 4.58a 2.86a 1.60a

zThe same letters are not significantly different among varieties at the 5% probability level, respectively


Grain quality of ‘Gawagi1’.

Variety Alkali digestive value (1~7) Amylose content (%) Protein content (%)
Gawagi1 4.0az 8.2a 6.3a
Baegjinju 6.0b 9.1b 5.6b

zThe same letters are not significantly different among varieties at the 5% probability level, respectively


Characteristics related to milling quality of ‘Gawagi1’.

Variety Milling recovery ratio (%) Head rice Milling recovery ratio (%)

Brown/unhulled Milled/brown Milled/unhulled Head rice
Gawagi1 82.4 91.6 75.5 86.8az 65.5a
Baegjinju 81.8 91.6 74.9 84.3a 63.1a

zThe same letters are not significantly different among varieties at the 5% probability level, respectively



3. 수량성

‘가와지1호’는 2012년부터 2013년 2개년 동안 화성지역에서 실시한 생산력검정시험 보통기 보비재배에서 평균 쌀수량이 5.01 MT/ha으로 ‘백진주’와 비슷한 수량성을 보였다(Table 5). 2014년부터 2016년 3개년 동안 실시한 지역적응시험(RDA 2016a, 2016b)결과 쌀 수량은 중북부평야지 3개소에서 평균 쌀 수량은 4.99 MT/ha으로 ‘백진주’ 대비 90%수준이었다(Table 6). 이와 같은 결과는 조생종인 ‘가와지1호’가 중만생종인 ‘백진주’와 대비하여 수량구성요소중 수장이 짧아 수당립수가 적으며 천립중이 가벼워(Table 1) 수량이 낮은 것으로 판단되었다.

Milled rice of ‘Gawagi1’ at replicated yield trial from 2012 to 2013.

Region Year Milled rice yield (MT/ha) Index(A/B)

Gawagi1 (A) Baegjinju (B)
Middle plain 2012 5.09 5.11 99
2013 4.93 4.71 104
Average 5.01* 4.91 102

*Indicate significant difference at p<0.05.


Milled rice of ‘Gawagi1’ at local adaptability test from 2014 to 2016.

Region Tested sites Milled rice (MT/ha) Index(A/B)

Gawagi1 (A) Baegjinju (B)
Middle plain Hwaseong 5.08 5.54 92
Yeoju 5.04 5.77 87
Yeoncheon 4.86 5.41 90
Average 4.99* 5.57 90

*Indicate significant difference at p<0.05.



4. 재배상 유의점

‘가와지1호’의 적응지역은 연천, 양평, 고양, 파주 등 경기 북부지역을 포함한 경기지역이다. 단간으로 도복의 우려는 적으나 질소질 비료 과용시 미질저하, 등숙불량, 숙색불량, 수발아 및 병해 피해 발생이 우려되므로 적정 균형시비를 하여야 한다. 출수지연과 임실율 저하가 우려되는 냉수 용출답 재배는 피하고, 수발아 피해가 발생할 수 있는 안개상습지에서는 재배를 피하여야 한다.

적 요

‘가와지1호’는 경기도 북부지역에서도 안정적 재배가 가능한 중간찰 벼 품종개발을 목표로 2004년에 중간찰벼인 ‘백진주’를 모본으로 도열병과 도복에 강한 ‘상미’를 부본으로 교배하여 육성한 품종으로 2016년 12월 경기도농업기술원 직무발명 심의회에서 조생종으로 도복에 강하며 경기북부지역 재배에 적합한 품종으로 인정되어 ‘가와지1호’로 명명하였고 벼 신품종으로 선정되었다. ‘가와지1호’의 출수기는 8월 4일로 ‘백진주’보다 15일 정도 빠른 조생종으로 간장은 67 cm, 이삭길이는 20 cm로 ‘백진주’보다 약간 짧고, 주당수수는 15개로 비슷하다. 현미천립중은 19.3 g으로 ‘백진주’보다 2.3 g 가벼운 소립종이다. 수당립수는 104개로 ‘백진주’보다 15개 작고, 등숙률은 88.9%로 비슷하였다. 입형은 현미장폭비가 1.86로 단원형이며, 쌀이 불투명한 백색으로 단백질함량은 6.3%, 아밀로스함량은 8.2%로 중간찰이며, 알칼리 붕괴도는 4.0으로 ‘백진주’보다 2.0 낮았다. 제현율과 도정율은 ‘백진주’보다 높고 동할립율, 미숙립율이 ‘백진주’보다 적어 백미 완전미율이 높았으며 지역적응시험 중북부평야지 보통기 보비재배에서 평균 쌀 수량이 4.99 MT/ha으로 ‘백진주’ 대비 90% 수준이다. ‘가와지1호’는 조생종으로 추석에도 수확이 가능한 중간찰벼로 경기지역 북부지역 재배에 적합한 품종이다.

사 사

이 논문은 농촌진흥청 공동연구사업(세부과제명: 기후변화에 따른 중부지역 벼의 적응-비적응 생산량 영향평가, 과제번호: PJ01230102) 지원에 의해 이루어진 결과로 이에 감사드립니다.

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December 2019, 51 (4)
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