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A Malting Barley (Hordeum vulgare L.) Cultivar, ‘Daian’, With Resistance to Barley Yellow Mosaic Virus, Tolerance to Lodging Stress, and High Yield
보리호위축병저항성으로 도복에 강한 다수성 맥주보리 ‘다이안’
Korean J. Breed. Sci. 2023;55(1):77-85
Published online March 1, 2023
© 2023 Korean Society of Breeding Science.

Jin-Cheon Park, Seul-Gi Park, Yang-Kil Kim, Chang-Hyeun Lee, Chon-Sik Kang, Kyong-Ho Kim, Tae-Il Park, and Young-Mi Yoon*
박진천⋅박슬기⋅김양길⋅이창현⋅강천식⋅김경호⋅박태일⋅윤영미*

National Institute of Crop Science, RDA, Wanju 55365, Republic of Korea
농촌진흥청 국립식량과학원
Correspondence to: * (E-mail: mi3710@korea.kr, Tel: +82-63-238-5227, Fax: +82-63-238-5205)
Received January 5, 2023; Revised January 5, 2023; Accepted February 9, 2023.
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
‘Dian’ was developed by crossing ‘Milyang85/Suwon335’, which has tolerance to lodging and high yield, and ‘Milyang122’, which has good brewing qualities, in 2003. The regional yield trials were conducted for ‘Dian’ as a breeding line ‘Iksan168’ in four different regions of Korea from 2012 to 2014. The heading and maturing dates of ‘Dian’ in paddy and upland fields were similar to ‘Hopum’. ‘Dian’ had a shorter culm length than ‘Hopum’ in paddy and upland fields, showing tolerance to lodging stress. The yield potential of ‘Dian’ was approximately 18% higher than that of ‘Hopum’ in the paddy fields, but there were no significant differences in the upland fields. ‘Dian’ had rym1 and rym5 genes and showed resistance to barley yellow mosaic virus (BaYMV), but was susceptible to powdery mildew. It also had good quality for brewing and was similar to ‘Hopum’. ‘Dian’ had a higher assortment ratio (94%) than ‘Hopum’ (89%). Regarding grain quality, ‘Dian’ was similar to ‘Hopum’ in protein content, β-glucan content, and husk rate. Concerning malt quality, ‘Dian’ showed a 71.6% extraction rate, 3.6% soluble protein content, and 33.0% Kolbach index, which are similar to the values of ‘Hopum’. Other malt qualities of ‘Dian’ include 185 WK (Windisch-Kolbach) diastatic power and 81.4% friability, which were lower than those of ‘Hopum’. Therefore, ‘Dian’ with high yield, tolerance to lodging, and resistance to BaYMV is considered to be stable for cultivation (Registration No. 8241).
Keywords : malting barley, BaYMV resistance, lodging resistance, malt, variety
서 언

맥주 원료로 이용되는 맥아와 맥주보리 국내 수입량은 2021년 각각 115천톤, 37천톤이다(수출입무역통계, 관세청). 국내에서 생산되고 있는 맥주보리는 약12천톤이 농협과 주정협회와의 계약을 통해 2003년도 육성된 ‘호품’이 수매되어 맥주용으로 이용되고 있다. ‘호품’은 키가 커서 도복에 약하고, 보리호위축병(BaYMV, Barley Yellow Mosaic Virus)에는 중도저항성, 흰가루병은 감수성을 보이고 있어 이에 대한 개선이 필요하다(Hyun et al. 2006). 또한 수입 맥주보리와의 가격경쟁력 향상을 위해서는 다수성 맥주보리 품종 개발이 필요하다.

국내에서 맥주보리는 수량과 품질 특성이 우수하고 재배안정 및 병저항성을 보이는 계통들이 선발되어 품종으로 개발되고 있다. 1993년도 개발된 ‘진양’은 맥주보리 품질이 우수하고 도복에 강한 특성을 보이는 다수성 품종이며(Suh et al. 1997), 2003년 개발된 ‘호품’은 추출률이 높고 보리호위축병저항성 유전자 rym5를 보유하고 있어 보리호위축병에 중도저항성을 보인다고 하였다(Hyun et al. 2006). 2008년 육성된 ‘백호’는 단간으로 도복에 강하고 흰가루병에 저항성을 보이는 품종이며(Kim et al. 2011), 2010년 개발된 ‘광맥’은 파성Ⅳ로 불시출수에 둔감하고 한해에 강한 품종이다(Kang et al. 2017). ‘다품’(2015년 육성, Yoon et al. 2020)과 ‘누리맥’(2016년 육성, Yoon et al. 2021)은 논재배에서 표준품종인 ‘호품’보다 수량이 각각 10%, 17% 증진된 다수성 품종이다. 이외에도 보리그물무늬병 저항성인 ‘이맥’(2013년 육성, Kang et al. 2016), 흰가루병 저항성으로 도복에 강한 ‘백록’(2016년 육성, Park et al. 2022) 등이 육성되어 보급되고 있다.

최근 기호도 다변화로 수제맥주 시장이 활성화되고 있어 지역별 재배환경에 적합한 차별화된 품종의 개발과 수입산 맥주보리와의 가격경쟁력 향상을 위해서는 다수성 품종의 개발이 필요하다. 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 맥주용으로 호품보다 도복과 호위축병에 강하면서 수량이 18% 증진된 ‘다이안’을 육성하였기에 이 품종의 육성 경위와 주요 특성을 보고하고자 한다.

재료 및 방법

시험재료 및 재배 방법

수량성이 우수하고 기존 ‘호품’보다 도복에 강한 품종개발을 위해 단간이며 농업 형질이 우수한 ‘YMB 2064-B-4-4-3-3-1’(밀양85호/수원335호)와 다수성이며 품질이 우수한 ‘밀양122호’를 2003년에 인공교배 하였다. F2와 F3 계통은 집단으로 세대를 진전하면서 계통을 선발 육성하였다. F4 이후부터는 1수 1열법으로 계통을 전개하면서 단간이며 수량성 등 농업형질이 우수한 계통을 선발하여 ‘YMB 3105-2B-93’의 계통 번호를 부여하였다. 생산력검정시험 중 예비시험은 밭 조건에서 0.4 m×0.18 m× 3.0 m×3열 (휴폭×파폭×휴장×열수)로 조파하였으며, 시험구배치는 난괴법 2반복으로 수행하였다. 생산력검정본시험은 1.5 m×1.2 m×5 m×1열의 휴립광산파로 파종하여 난괴법 3반복으로 실시하였다. 지역적응시험은 전남 나주, 경남 진주, 전북 익산은 논 조건으로, 제주는 밭 조건으로 재배하였다. 시험은 맥주보리 재배에 적합한 겨울철 -4℃ 이상 지역을 포함한 남부 일대에서 수행되었다. 논조건은 휴립광산파로서 1.5 m× 1.2 m×5~6 m로 파종하였고, 밭조건은 협폭파로 0.4 m×0.18 m× 5.0 m×6열로 파종하였다. 파종량은 익산 15 kg/10a나주와 진주14 kg/10a, 제주 13 kg/10a로 하였다. 시비량은 맥주보리 지역별 표준시비량을 기준으로 진단시비 하였으며, 그 중 질소는 분시(60:40)를 하였는데 기비는 경운 후 전면 살포하고, 추비는 생육재생기에 살포하였다. 기타 생육관리는 농촌진흥청 맥주보리 표준재배법에 준하였다(RDA 2012).

농업형질 및 수량성 조사

맥주보리 신품종 ‘다이안’의 농업형질과 수량성을 조사하기 위해 2012년부터 2014년까지 3년 동안 지역적응시험을 수행하였다. 출수기 및 성숙기, 생육 및 수량특성 등의 조사내용은 맥주보리 표준품종인 ‘호품’과 비교하여 농업과학기술 연구조사분석기준(RDA 2012)에 준하여 이루어졌다. 생육특성의 경우 간장, 수장 등을 측정하였고, 수량특성은 천립중, 리터중 등의 종실 형질과 관련된 요소를 조사하였다. 천립중과 리터중은 2.2 mm 종목체를 통과한 종실, 즉 설립을 제거한 종실에서 1,000립 및 1L의 무게를 측정하였으며, 수량은 설립을 제외한 10a 당 조곡 수량을 수분 13%로 보정하여 환산하였다.

보리호위축병 저항성은 익산 바이러스 검정포에서 3월 하순에서 4월 상순 사이에 조사하였으며 발병 정도를 무 발생(0), 10% 미만(1), 11~30%(3), 31~50%(5), 51~70%(7), 71% 이상 (9)로 나타내었다. 보리호위축병 저항성 유전자 확인은 Table 1의 CAPS marker를 이용하여 rym1rym5 의 보유 여부를 평가하였다. 저항성유전자의 확인을 위한 표준품종으로는 ‘Mokusekko 3’ (rym1, rym5)를 이용하였다(Okada et al. 2003, Sedláček et al. 2010). 흰가루병 저항성은 비닐하우스에서 자연 감염을 유도하여 성체 시기에 조사하였으며, 0(저항성)~9(감수성)으로 나타내었다.

Table 1

Used primer for detection of barley yellow mosaic virus resistance gene(rym1, rym5).

Primer Direction Sequence Amplication size Reference
rym1F Forward 5‘-GCAACTCAACGCCATTCCAT-3‘ 125 Okada et al. 2003
rym1R Reverse 5‘-CCAGCGTCTTTTCATGGGTA-3‘
rym5F Forward 5‘-ATGTTGGAGCCGACTTCCAT-3‘ 241 Sedláček et al. 2010
rym5R Reverse 5‘-GTTCACCAATCAATGCCAGCAA-3‘


내한성은 중산간지대인 전북 남원 운봉시험장(해발 500 m)에서 10월 하순경 파종하여 다음해 2월과 3월 초에 고엽 정도를 달관 조사하여 확인하였다. 산간 고랭지 지대인 운봉시험장은 일반 지역보다 평균 기온이 3~4℃ 더 낮아 한해와 같은 특성검정 시험에 적합한 지역이다.

파성 검정은 저온 처리와 무처리 두 조건으로 파성별 대조품종과 비교하여 주경의 엽수와 지엽 전개 일수를 조사하여 파성 정도를 I~V 범위로 판정하였다. 판정품종으로는 진양(I), 호품(I), 혜강(Ⅱ), 청명(Ⅱ), 동보리1호(Ⅲ), 새쌀(Ⅲ), 새찰쌀(Ⅳ), 대육각1호(Ⅳ), 장강(Ⅴ)이 이용되었다.

원맥 품질 특성

원맥 품질 특성은 단백질, 전분, 베타글루칸 함량과 곡피율, 발아세, 발아율, 천립중 등을 조사하여 이루어졌다. 원맥의 전분 분석은 소모기법, 단백질 함량과 곡피율은 각각 EBC (European Brewery Convention 1998) 방법 3.3.1과 3.9에 따라 측정하였고, β-glucan 함량은 Mixed linkage beta-glucan kit (megazyme, Ireland)와 UV/Vis spectrophotometer (U-2800, Hitachi, Japan)을 이용하여 분석하였다. 발아세, 발아율, 천립중은 EBC(1998) 방법 3.6.2와 ASBC (American Society of Brewing Chemists 1992) 방법 Barley-2에 따라 측정하였다. 정립률은 체 (Sortimat, Pfeuffer GmbH, Germany)를 이용하여 2.5 mm 종목체를 통과하지 않고 남아있는 종자를 전체 종자에 대한 비율로 표시하였다.

맥아제조 및 맥아품질 특성

맥아의 제조는 Automatic micro malting system (Phoenix Bio, Australia)을 이용하여 침맥 (steeping), 발아 (germination), 배조 (kilning) 공정으로 수행되었다. 침맥은 wet steeping(16℃)과 dry steeping(16℃)을 3회 반복하여 실시하였으며, 발아는 16℃에서 5일간 수행하였다. 배조는 처음 2시간 동안 55℃를 유지한 후 82℃까지 점차적으로 온도를 상승시킨 후 40℃로 감소시켜 이루어졌으며, 건조된 맥아는 즉시 제근 후 품질 분석에 이용되었다. 맥아 품질 분석은 신장도, 맥아수율, Friability, 효소역가 등을 ASBC(1992), EBC(1998)와 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA 2012)의 방법을 이용하여 분석하였다.

맥즙제조 및 품질 분석

맥아는 Buhler-Miag disc mill (DLFU, Buhler-Miag Ltd., Germany)을 이용하여 EBC(1998) 방법 1.1으로 분쇄하여 맥즙 제조에 사용하였다. 맥즙은 EBC(1998)방법 4.5.1, ASBC(1992)방법 Malt-4에 따라 당화조 (LB-12, VLB, Germany)를 이용하여 맥즙 (congress wort)를 제조하였다. 분쇄한 맥아 50 g과 증류수 200 ml를 당화조에서 45℃, 30분간 반응시키고 25분간 75℃로 승온 후 증류수 100 ml 첨가 하고, 1시간 동안 반응하여 냉각한 다음 맥즙을 제조하였다. 1차 여과는 No.597 1/2 folded filter (Schleicher & Schuell), 2차 여과는 0.45 ㎛ filter를 사용하여 수행하고, EBC(1998) 방법과 ASBC(1992)방법을 이용하여 추출률을 분석하였다. 맥즙 색도, 콜박지수와 가용성 단백질 함량은 UV-Vis spectrophotometer (U-2800, Hitachi, Japan)를 이용하여 각각 EBC(1998) 방법 4.7.1, 4.9.1과 4.9.2에 의해 측정하였다.

통계분석은 R을 이용하였으며, 대조품종(호품)과의 차이는 t-test로 유의수준 95%(p<0.05)에서 검정하였다.

결과 및 고찰

육성 경위

국내 겉보리 재배는 엿기름과 식용, 맥주용 등으로 주로 이용되고 있다. 이 중에 대립이며 2조인 겉보리는 맥주용으로 주로 이용되며, 전남, 경남, 제주 등 남부지역이 주재배지이다. 맥주용 보리로 품질 특성이 좋은 ‘호품’이 가장 많이 이용되고 있으나 품종 자체의 특성 상 재배에 취약한 단점 형질을 보유하고 있는 실정이다.

이에 따라 기존 ‘호품’보다 키가 작아 도복에 강하며 수량성이 좋은 ‘YMB 2064-B-4-4-3-3-1’(밀양85호/수원335호)와 다수성이며 원맥 및 맥아 품질이 우수한 ‘밀양122호’를 2003년에 인공교배 하였다.

F2 와 F3계통은 집단으로 세대를 진전하면서 계통을 선발 육성하였다. F4 이후부터는 1수 1열법으로 계통을 전개하면서 바이러스(보리호위축병) 저항성이 높고, 단간이며 수량성 등 농업형질이 우수한 계통을 선발하여 ‘YMB 3105-2B-93’의 계통 번호를 부여하였다. 본 계통은 형질이 고정된 F6 이후 생산력 검정 시험에서 표준품종인 ‘호품’에 비해 29% 증수하는 수량성을 나타내었다.

2012년부터 ‘익산168호’라는 계통명을 부여하여 3 개년간 4개 지역에서 농업형질, 수량성, 원맥 등 품질 특성을 검정하였다. ‘익산168호’는 답리작에서 18% 수량이 증수한 다수성을 보였다. ‘익산168호’는 파성III(‘호품’ I)로서 월동기 일시적 고온에 의해 발생하는 불시출수 현상을 방지하여 이삭이 고사하여 수량이 감수하는 피해를 예방할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 ‘익산168호’는 바이러스병에 저항성으로 대립이며, 정립률이 높은 원맥 품질 특성을 보였다. 이에 따라 2014년 직무육성 신품종선정심의회 심의를 거쳐 남부지역 답리작에서 다수성 2조 겉보리로 안정 재배가 가능한 의미로 ‘다이안’으로 명명하였다. 이후 국립종자원의 재배심사를 거쳐 2020년 종자산업법 제 55조에 따라 품종보호 등록 (제8241호)되었다. 육성경위는 Fig. 1과 같다.

Fig. 1. Pedigree diagram of barley variety, ‘Dian’.

고유특성

‘다이안’의 고유특성은 Table 2와 같다. 다이안의 엽색은 녹색이며 잎의 길이와 넓이는 중간 정도로 ‘호품’과 비슷하였다. 줄기 길이는 중간으로 ‘호품’보다 짧으며, 굵기는 중간 정도로 ‘호품’과 비숫하였다. 이삭형태는 2조로 까락이 길고 탈망은 양호하였다. 파성은 Ⅲ으로 중간형 특성을 보였다.

Table 2

Inherent characteristics of ‘Dian’.

Variety Leaf Culm Spike Awn Growth habity
Color Length Width Length Diameter Type Density Length Brittless
Dian Green Medium Medium Medium Medium 2-row Compact Long Good
Hopumz Green Medium Medium Long Medium 2-row Compact Long Good

z‘Hopum’ is a check variety to comparing to the characteristics of ‘Dian’. These properties were investigated in paddy field condition at Jeonju region in 2016

yGrowth habit: vernalization degree



농업적 형질 및 병과 재해 저항성

‘다이안’의 출수기와 성숙기는 밭재배에서 각각 4월 14일과 5월 22일로 나타났고, 논재배에서는 4월 23일과 5월 29일로 호품과 같거나 비슷하였다(Table 3). ‘다이안’과 ‘호품’의 성숙기 식물체의 모습은 Fig. 2와 같다.

Table 3

Heading and maturity dates of ‘Dian’ from 2012 to 2014.

Field condition Location Heading date Maturity date
Dian Hopum Dian Hopum
Upland Jeju Apr. 14 Apr. 14 May 22 May 21
Paddy Jinju Apr. 23 Apr. 23 May 25 May 24
Naju Apr. 22 Apr. 23 Jun 2 Jun 1
Iksan Apr. 25 Apr. 25 May 30 May 30
Mean Apr. 23 Apr. 24 May 29 May 29


Fig. 2. Plant comparison of ‘Dian’(a) and ‘Hopum’(b) in paddy field.

‘다이안’의 농업적 형질은 Table 4과 같다. ‘다이안’의 간장은 밭재배와 논재배에서 각각 83 cm와 78 cm로 ‘호품’ 99 cm, 84 cm보다 작았으며, 이삭길이는 6.2 cm와 6.4 cm로 ‘호품’과 유사하였다. 단위면적당 수수는 밭재배에서 728개/m2로 ‘호품’보다 적었고, 논재배에서는 685개/m2로 많았으며 유의성은 없었다. 천립중은 43.7 g으로 ‘호품’ 41.4 g보다 무거운 경향으로 ‘호품’과 같은 대립종이었다. Armstrong et al(2002)는 천립중이 무거운 낟알은 정립률이 높고, 맥아제조시 전분을 함유한 배유의 비율이 소립종보다 더 크기 때문에 맥아 품질에 중요한 요인이라고 하였다. 따라서 맥주보리 품종 육성시 전분함량이 높은 대립종 품종이 육성 개발되고 있다(Yoon et al. 2021). ‘다이안’의 리터중은 701 g으로 ‘호품’ 633 g보다 무거운 경향이었으나 유의하지는 않았다.

Table 4

Agronomic characteristics of ‘Dian’ from 2012 to 2014.

Field condition Cultivar Culm length (cm) Spike length (cm) No. of spikes per m2 No. of grains per spike 1000-grain weight(g) Liter weight (g)
Upland Dian 83 6.2 728 26 41.3 676
Hopum 99 6.4 863 27 38.8 587
Paddy field Dian 78 6.4 685 25 46.1 726
Hopum 84 6.3 675 23 44.0 679
Mean Dian 81* 6.3ns 707ns 26ns 43.7ns 701ns
Hopum 92 6.4 769 25 41.4 633

nsmeans no significant and * means significant at p<0.05 by t-test



보리호위축병은 Polymyxa graminis에 의해 매개되는 토양 전염성 병으로 Park et al.(2004)는 국내에서 2001년부터 2003년까지 맥류 재배지 조사 결과 전국 평균 발생율이 70% 이상이었다고 하였다. Park et al.(2006)는 보리 품종의 보리호위축병의 저항성 정도에 따라 감수성 품종은 출수기가 늦어지고 간장과 수수는 50% 이하의 생육을 보였으며, 중도 저항성품종에서는 20% 정도 생육이 저해되었다고 하였다. 또한 바이러스 감염 시 중도저항성인 ‘새쌀’은 평균 35%의 수량감소를 보였으며, 감수성인 ‘백동’의 경우 평균 63%의 수량 감소를 보였다고 하였다. 보리호위축병은 화학적 또는 경종적 방법에 의한 방제가 어렵고 효과가 적어 저항성 품종의 재배가 가장 효과적인 것으로 알려져 있다. 따라서 국내에서는 1999년 rym5 유전자를 보유한 ‘Misato golden’을 교배원으로 ‘신호’(Suh et al. 2003), ‘호품’ (Hyun et al. 2006) 등의 저항성자원들의 육성을 시작하였고, 이후에 ‘백호’(Kim et al. 2011), ‘광맥’(Kang et al. 2017), ‘다품’(Yoon et al. 2020), ‘누리맥’(Yoon et al. 2021), ‘백록’(Park et al. 2022) 등의 저항성 품종들을 꾸준히 개발하고 있다. 보리호위축병 저항성인 맥주보리 신품종 ‘다이안’을 육성하기 위해 모본(밀양85호/수원335호, rym1)과 부본(밀양122호, rym1rym5)을 이용하여 교배를 실시하였다. 보리호위축병 저항성 정도는 ‘다이안’이 1로 rym5 유전자만 보유한 ‘호품’(저항성 정도: 3)보다 더 강하였는데, 이는 ‘다이안’이 rym1rym5 유전자를 보유하였기 때문으로 사료된다(Figs. 3a, 3b). 이 결과는 중국의 재래종인 ‘Mokkeseko3’가 rym1rym5를 함께 보유하고 있어 일본의 모든 지역에서 저항성을 보인 연구 결과와 유사한 경향을 보였다(Kashwazaki et al. 1989). 지금까지 밝혀진 보리호위축병 저항성 유전자는 rym1, rym2, rym4, rym5 등 18개의 유전자가 보고되었으며(Jiang et al. 2020), 다양한 저항성 유전자가 집적된 자원일수록 새로운 바이러스 변종에 더 강한 저항성을 보이는 것으로 나타났다(Werner et al. 2005). ‘다이안’의 흰가루병 저항성은 ‘호품’보다 감수성을 보였으며 내한성도 ‘호품’보다 약한 특성을 보였다(Table 5). ‘호품’은 간장이 92 cm로 큰 장간형 품종으로 도복에 약한 특성을 보인다고 알려져 있다. ‘다이안’은 간장이 81 cm로 ‘호품’보다 작았으며, 도복지수 1로 ‘호품’ 3보다 쓰러짐에도 강한 특성을 보였다(Table 5).

Table 5

Resistance to Barley yellow mosaic virus, powdery mildew and cold tolerance.

Cultivar BaYMVz (0~9) Powdery mildewy (0~9) Cold tolerancex (0~9) Lodging tolerancew (0~9)
Naju (Ⅰ) Jinju (Ⅳ) Iksan (Ⅲ)
Dian 0 0 1 9 3 1
Hopum 0 0 3 7 1 3

zInvestigation at viral infested field for three years (0: Resistance, 9 : Susceptible). BaYMV means viral disease by Barley Yellow Mosaic Virus. yDisease incidence induced natural infection at plastic house at Iksan for three years. xCold tolerance was tested at Unbong, about 500 meter above sea level region from 2012 to 2014.

wLodging tolerance was investigated from 2012 to 2014.



Fig. 3. Identification of BaYMV resistance gene of ‘Dian’(M: ladder, a: Mokusekko3(rym1, rym5), b: Dian(rym1, rym5), c: Hopum(rym5), d: Milyang122(rym1, rym5), e: Milyang85(rym1), f: Suwon335(rym1)). rym1: 125bp, susceptible: 102bp, rym5: 241bp, susceptible: 159bp.

수량성

‘다이안’의 수량성은 Table 6과 같다. ‘다이안’은 밭재배에서 499 kg/10a로 ‘호품’ 511 kg/10a보다 낮은 경향이었으나 유의성은 없었다. 논재배에서는 449 kg/10a로 ‘호품’ 382 kg/ha보다 많은 다수성을 보였다. 맥주보리는 맥류 중에서 숙기가 가장 빠른 작물로 국내 남부지역에서는 논 벼로 제주지역에서는 밭 작물과 이모작 형태로 재배되고 있다. 2019년 국내 맥주보리 재배면적은 논과 밭에서 각각 6,445 ha, 4,190 ha이며, 논재배가 61% 정도로 많이 재배되고 있다. 따라서 논재배에 적합하며, 수량성이 우수한 맥주보리 품종을 개발할 필요가 있다. ‘다이안’은 논재배에서 ‘호품’보다 수량성이 증진된 보리로 맥주보리 재배농가의 안정적 소득원이 될 것으로 기대된다.

Table 6

Yield of ‘Dian’ in the regional yield trials from 2012 to 2014.

Field condition Location Dian (kg/10a) Hopum (kg/10a)
2013 2014 2015 Mean 2013 2014 2015 Mean
Upland Jeju 400 565 533 499ns 407 634 493 511
Paddy Jinju 604 488 593 562 542 545 426 504
Naju 251 274 436 320 142 262 362 255
Iksan 691 361 346 466 580 318 261 386
Mean 515 374 458 449* 421 375 350 382

nsmeans no significant and * means significant at p<0.05 by t-test.



품질특성

Table 7에 ‘다이안’과 ‘호품’의 정립률, 단백질 등의 원맥 품질 특성을 분석 비교하였다. 맥주용으로 이용되는 보리는 전분함량이 높고 단백질 함량이 낮으면서, 맥아 품질이 우수한 2.5 mm 이상의 보리 함량(정립률)이 높은 보리를 선호한다(Rani & Bhardwaj 2021). ‘다이안’의 정립률은 94%로 ‘호품’ 90%보다 높았다. ‘다이안’의 단백질 함량, 베타글루칸, 곡피율, 발아세, 발아율, 수감수성은 각각 11.6%, 3.7%, 13.2%, 91%, 97%, 24.6%로 ‘호품’과 비슷하였다.

Table 7

Comparison of grain quality between ‘Dian’ and ‘Hopum’.

Cultivar Assortment rate (%) Protein (%) β-glucan (%) Husk rate (%) Germination energy (%) Germination capacity (%) Water sensitivity
Dian 94* 11.6ns 3.7ns 13.2ns 91ns 97ns 24.6ns
Hopum 89 11.5 3.6 13.5 93 99 27.3

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알코올성 음료인 맥주는 전 세계적으로 가장 많이 소비되는 주류 중 하나로 맥아, 홉, 효모, 물을 사용하여 당화 및 발효 공정을 거쳐 제조된다(Lewis & Young 1995). 보리 종자를 발아시킨 뒤 건조한 맥아는 양조용으로 중요하며, 일반적으로 맥아의 품질이 맥주의 품질을 결정한다고 알려져 있다(Rani & Bhardwaj 2021). 보리 원맥과 맥아를 이용하여 맥주를 제조하였을 때 단백질 구성에 큰 차이가 있었는데 이는 발아 과정에서 세포 바깥쪽에 분포한 호데인 단백질이 분해되었기 때문이다. 이로 인해 당화 효소가 내부의 전분을 용이하게 분해할 수 있어 외인성 효소를 첨가해야만 맥주 제조가 가능한 원맥과 달리 효소 첨가 없이 맥주를 만들 수 있다(Steiner et al. 2011). 또한 효소에 의한 고분자 물질의 분해 산물인 아미노산, 말토오스 등은 효모로 인해 알코올 발효가 되며(Gupta et al. 2010), 분해되지 않은 단백질은 맥주의 탁도와 거품을 증가시켜 품질 저하를 야기한다(Okada et al. 2008). 보리의 기능성분인 베타글루칸은 맥즙의 여과를 지연시키는 점도와 관련이 있는데 발아가 잘된 맥아일수록 덜된 맥아에 비해 베타글루칸 함량이 더 적어 점도가 낮았다(Lee 2008). 따라서 맥주용으로 이용가능한 품종들은 탁도와 거품, 점도 생성에 영향을 미치는 단백질과 베타글루칸 함량이 낮아야 한다. Fig. 4는 micro-malting system을 이용하여 제조한 ‘다이안’과 ‘호품’의 맥아로 이를 이용하여 맥즙을 제조하고 맥아와 맥즙의 품질 특성을 분석하였다(Table 8). 맥아 수율과 추출률은 ‘다이안’이 각각 83.8%, 71.6% ‘호품’이 83.2%, 72.6%로 비슷하였다. 가용성 단백질과 콜박지수 역시 ‘다이안’이 각각 3.6%, 33.0% ‘호품’이 3.5%, 31.2%로 비슷하였다. 효소역가의 경우 ‘다이안’이 185WK로 ‘호품’ 207WK보다 낮았지만 통계적으로 유의하지는 않았다. 맥아의 신장도와 부서짐 정도를 나타내는 friability는 ‘다이안’이 81.4%로 ‘호품’(90.6%)보다 좋지 않았다. 현재, ‘호품’은 국내에서 가장 많이 재배되어 농협에서 주로 수매하고 있다. ‘호품’은 맥주 제조에 적합한 품질 특성을 가진 품종이나 키가 커 도복에 약하며, 파성 Ⅰ로 불시출수할 가능성이 있어 불안정한 재배 특성이 있다. ‘다이안’은 도복에 강하고 수량성이 높은 ‘YMB 2064-B-4-4-3-3-1’(밀양85호/수원33호)와 원맥 및 맥아 품질이 준수한 ‘밀양122호’와 교배하여 육성한 품종으로 ‘호품’과 품질은 비슷하면서 도복에 강하며, 수량성은 논재배에서 18% 증수한 결과를 보였다.

Table 8

Comparison of malt quality between ‘Dian’ and ‘Hopum’.

Cultivar Malt yield (%) Extract (%) Soluble protein (%) Kolbach index (%) Diastatic power (WK) Friability (%)
Dian 83.8ns 71.6ns 3.6ns 33.0ns 185ns 81.4*
Hopum 83.2 72.6 3.5 31.2 207 90.6

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Fig. 4. Comparison of ‘Dian’ malt (a) and ‘Hopum’ malt (b).
적 요

국내 육성 맥주보리 품종 중 가장 많이 재배되고 있는 ‘호품’은 맥아와 맥주용으로 가장 많이 사용된다. 하지만 최근 기상이변에 의해 수량성이 감소하고 있어 기존 ‘호품’보다 내재해성으로 재배에 안정적이며, 수량성이 좋은 품종의 보급이 필요한 실정이다. ‘다이안’은 식물체 키가 작아 도복에 강한 ‘YMB 2064-B-4-4-3-3-1’ (밀양85호/수원33호)와 다수성이면서 원맥 및 맥아 품질이 준수한 ‘밀양122호’를 2003년 교배하여 F2와 F3는 집단으로 F4 이후는 계통 육종으로 우수한 자원을 선발하여 육성되었다. 2012년부터 ‘익산168호’ 계통명을 부여하여 3 년간 4개 지역에서 수량성, 원맥과 맥아 등의 품질 특성을 검정하여 ‘호품’과 비교하였다. ‘다이안’은 파성이 Ⅲ인 중간형으로, 줄기 길이는 중간이고 까락이 긴2조 겉보리이다. ‘다이안’은 논 재배에서 449 kg/10a로 ‘호품’ 382 kg/10a보다 18% 증수하였다. 또한 정립률이 94%로 ‘호품’(89%)보다 높았으며, 단백질 11.6%, 베타글루칸 3.7%, 곡피율 13.2%로 ‘호품’과 비슷한 특성을 보였다. 맥아 특성에서는 추출률 71.6%, 가용성 단백질 3.6%, 콜박지수 33.0%로 ‘호품’과 비슷하였으나 효소역가(185WK)와 friability(81.4%)는 ‘호품’보다 낮았다. ‘다이안’은 보리호위축병이 ‘호품’보다 저항성이었으며, 흰가루병은 ‘호품’과 같은 감수성을 보였다. ‘다이안’은 1월 평균 최저 기온이 -4℃ 이상인 지역의 논 재배에 유리한 품종이다.

사 사

본 연구는 농촌진흥청 국립식량과학원 농업과학기술 연구개발사업(과제명: 맥주보리 신품종 개발, 과제번호 : PJ015004032023)의 지원에 의해 이루어졌으며, 본 연구를 위해 함께 해주신 각 도원 분들과 농촌진흥청 육종가 분들께 감사의 마음을 전합니다.

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June 2024, 56 (2)
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