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A Wheat Cultivar, “Hwanggeumal” with Good Bread Quality, Partial Waxy and Tolerance to Lodging and Pre-Harvest Sprouting
도복과 수발아에 강한 부분찰성 제빵용 밀(Triticum aestivum L.) “황금알”
Korean J. Breed. Sci. 2023;55(3):272-280
Published online September 1, 2023
© 2023 Korean Society of Breeding Science.

Kyeong-Min Kim, Kyeong-Hoon Kim, Changhyun Choi, Jinhee Park, Go-Eun Lee, Sun-Mok Yang, Chuloh Cho, Myoung-Hui Lee, Ki-Chang Jang, and Chon-Sik Kang*
김경민⋅김경훈⋅최창현⋅박진희⋅이고은⋅양선목⋅조철오⋅이명희⋅장기창⋅강천식*

Wheat Research Team, National Institute of Crop Science, RDA, Wanju, 55365, Republic of Korea
농촌진흥청 국립식량과학원 밀연구팀
Correspondence to: *(E-mail: kcs1209@korea.kr, Tel: +82-63-238-5453, Fax: +82-63-238-5463)
Received August 3, 2023; Revised August 4, 2023; Accepted August 17, 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
A new winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivar “Hwanggeumal” was developed by the National Institute of Crop Science (NICS) Rular Development Administration (RDA) in 2019. Its heading date was April 20, and its maturity date was June 1, which was similar to that of Jokyung. “Hwanggeumal” had a shorter culm length (75 cm) and spike length (7.1 cm). However, it had lower spikes per m2 (699) and 1,000-grain weight (44.2 g) than “Jokyung” (78 cm, 8.2 cm, 776, 46.6 g, respectively). “Hwanggeumal” displayed stronger winter hardiness than “Jokyung”, and was susceptible to powdery mildew (PM) and fusarium head blight (FHB). The average grain yield in the advanced yield trial (AYT) was 6.20 MT/ha, which was 11% more than “Jokyung”. In the regional yield trial (RYT) it was 5.13 MT/ha in upland and 4.77 MT/ha in paddy field, which were 16% and 13% less than “Jokyung”, respectively. “Hwanggeumal”s flour yield (71.4%) and flour lightness (91.82) was similar to that of “Jokyung”, while the protein content (14.0%), gluten content (10.3%), and SDS-sedimentation volume (60.3 ml) were higher than that of “Jokyung”. These results display that the “Hwanggeumal” dough strength of flour is stronger than “Jokyung”. High molecular weight gluten subunit (HMW-GS) composition is Glu-D1d (5+10), the granule-bound starch synthase (GBSS) composition are Wx-A1a, Wx-B1b, and Wx-D1a, and the composition of puroindolines are Pina-D1a and Pinb-D1b (Registration No. 9173).
Keywords : Bread, Hwanggeumal, New Variety, Wheat
서 언

우리나라 밀(Triticum aestivum L.) 수요량은 연간 400만톤 가량으로 사료용 150만톤, 식용 250만톤 정도이다. 국민 1인당 연간 소비량은 2021년 36.9 kg으로 쌀(56.9 kg) 다음으로 소비량이 많은 작물이다. 하지만 국내 생산량은 2.6만톤(2021년)으로 식량자급도는 1.1%로 거의 전량을 수입에 의존하고 있는 실정이다(MAFRA 2022). 최근 코로나 19 팬데믹과 우크라이나 전쟁으로 인하여 글로벌 수급 불안정성이 심화되고, 국제 곡물 가격 변동성이 커 식량안보 위기의식이 높아지고 있다(KREI 2022).

정부에서는 식량안보 강화를 위하여 2020년 ‘밀 산업육성법’을 제정하고, 제1차 밀 산업 육성 기본계획('21~'25)을 수립하여 시행하고 있다. 즉 밀 자급 기반을 확충하고 소비를 촉진함으로써, 지속 가능한 밀 산업 기반을 구축하고 식량안보를 강화하기 위해 여러 정책을 수립하고 추진하고 있다. 농촌진흥청에서는 이모작 재배가 가능하고 수량이 많으면서 붉은곰팡이병과 겨울철 한해에 강하고 수발아 등 재해에 강한 품종 개발을 목표로 하고 있다(Kim et al. 2020). 최근에는 소비자의 요구가 다양해지면서 용도에 적합한 고품질 품종 개발과 수입밀과의 차별화를 위한 기능성밀(Jin et al. 2021, Lee et al. 2017) 품종 개발을 목표로 육종을 실시하고 있다.

현재까지 우리나라의 밀 품종은 1970년 이후 약 40여 품종이 개발되었으며 주로 수량 증대와 숙기 단축을 주요 목표로 진행하였고(Kim et al. 2019), 대부분 ‘새금강’(RDA 2015)과 ‘금강’(Nam et al. 1998) 등 면용 위주로 개발되었다. 반면, 과자용은 ‘고소’(Kang et al. 2015) 1 품종, 빵용은 ‘조경’(Kang et al. 2006)과 ‘백강’(Kim et al. 2021) 2 품종이 재배되고 있다. 최근 식생활이 점차 서구화 되면서 소비자들은 면용 외에도 빵용에 대한 소비가 점차 증가하고 있으나 국내에서 개발된 밀 품종은 단백질 함량이 13% 이하로 낮아 수입밀에 비해 다소 가공적성이 떨어지는 단점이 있다. 또한 조경은 도복과 수발아에 약하고 붉은곰팡이병에 감수성이어서 이러한 단점이 개선된 품종의 필요성이 요구되었다(Kim et al. 2020). 이에, 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 국내 자원 중 글루텐 질적 조성이 좋은 ‘조경’과 제빵 특성이 우수한 해외 자원과 조숙이면서 도복에 강한 ‘조품’(Lee et al. 2002) 등을 이용하여 단백질 함량이 높고 글루텐 강도가 강한 계통을 육성하였다. 대비 품종인 ‘조경’ 보다 겨울철 추위와 도복에 강하고, 단백질 및 글루텐 함량이 높은 ‘황금알’을 육성하여 국내 빵용밀 수요를 대체 할 것으로 기대된다. 본 논문은 황금알 품종의 육성 경위와 주요 특성을 보고하고자 한다.

재료 및 방법

농업형질 조사

선발된 계통의 지역적응성을 검토하기 위해 2018년에서 2019년까지 2년간 전북 전주, 전남 나주, 경남 진주, 경남 밀양 등 4개소의 답리작 시험지와 경기도 수원, 충남 예산, 경북 대구, 제주 등 4개소의 전작 시험지에서 지역적응시험을 실시하였다. 파종량은 수원, 예산과 대구에서 10a 당 14 kg 수준으로, 전주, 나주, 진주, 밀양과 제주에서 10a당 16 kg 수준으로 파종하였다. 파종기는 수원, 예산과 대구지역은 10월 하순, 익산, 나주, 진주와 밀양지역은 10월 중순, 제주도는 11월 상순에 파종하였다. 시험구는 전작 조건에서 줄뿌림(휴폭(cm)×파폭(cm)×휴장(m)×열수)으로 실시하였다. 즉, 수원과 제주에서는 40 cm×18 cm× 6 m×6열, 예산과 대구는 25 cm×5 cm×6 m×6열로 실시하였다. 답리작 조건에서는 광산파로 하였는데 전주와 밀양은 150 cm×120 cm×6 m×1구, 나주와 진주는 150 cm×120 cm× 5 m×1 구로 실시하였다. 시비량은 10a당 9.1 kg(N2), 7.4 kg (P2O5), 3.9 kg(K2O) 수준으로 시용하였으며, N2는 파종기와 생육재생기에 각각 4 : 6비율로 나눠서 시용하였다. 밀 시험계통의 농업적 형질은 농업과학기술 연구조사분석기준(RDA, 2012)에 준하여 조사하였고, 농촌진흥청 동계작물 신품종개발 공동연구보고서에서 자세한 육성 경위와 시험방법을 확인 할 수 있다(RDA 2018, 2019).

특성 검정

밀 특성검정은 2018년부터 2019년 2개년간 전북 전주에서 흰가루병, 붉은곰팡이병과 수발아 저항성과 파성검정을 실시하였고, 내한성은 경기도 연천에서 검정하였다. 흰가루병 검정은 3월 초순에 비닐하우스에서 3반복 파종하고, 차광하여 자연발생을 유도하여 조사하였다. 조사방법은 성체의 지상부위로부터 병의 진전 정도인 병반면적률을 조사 하여 0(무발생), 1(괴사반점 형성), 3(초장 1/3정도 이하 약한 발병), 5(초장의 중간엽까지 발병), 7(지엽 및 차위엽까지 심한 발병), 9(식물 전체에 심한 발병)으로 병징을 구분하였다. 붉은곰팡이병 검정은 병원균주인 Fusarium graminearum을 영화기에 스프레이 접종하고, 유산지를 씌워 3일간 접종 한 후, 2주 뒤에 발병률을 조사하였다. 이병율 평가는 발병률에 따라 R (0~20%), MR (21~40%), M (41~60%), MS (61~80%), S(81~100%)로 이병률 정도를 평가하였다. 내한성 검정은 9월 하순에 고휴와 저휴에 2반복으로 파종하여 월동 후 고사주율(%)과 고엽율(%)을 조사하여 평가 하였다. 수발아는 10월 하순에 3반복으로 파종하여 개화 후 35일 되는 이삭을 채취한 후, 모래묻이법을 이용하여 수발아립을 조사하여 수발아율(%)을 평가하였다. 파성은 춘화처리(4℃, 3주)를 실시한 계통과 무처리 계통을 각각 온실에 파종하였고, 온실의 온도는 주간 20℃, 야간 15℃를 유지하였으며, 24시간 일장 처리를 하고 계통의 주간엽수와 지엽전개일수를 조사하여 평가하였다.

품질 분석

밀가루의 품질 분석을 위한 제분은 Buhler 제분기(MLU 202, Switzerland)를 이용하였다. 밀가루의 수분, 단백질과 회분 함량, 반죽 특성, 전분 및 글루텐 추출 방법은 AACC 방법(2000)에 따라 수행하였다. 글루텐은 AACC 방법(2000) 38-10의 방법으로 10 g의 밀가루에서 글루텐을 추출하여 무게를 비율로 나타내어 글루텐 함량을 측정하였다. 아밀로스 함량과 침전가는 각각 Gibson et al. (1997)의 방법과, Axford et al. (1979)의 방법에 따라 측정하였다. 밀가루의 반죽 특성은 Mixograph (National Manufacturing Co., Lincoln, USA) 전용 용기에 밀가루 10 g과 증류수를 넣은 후 10분 동안 반죽하여 나타나는 그래프 모양을 분석하였다. 전분 특성은 Micro-viscoamylograph (Brabender Instruments Inc., Duisburg, Germany)를 이용하여 최고점도를 분석하였고, Minolta JS-555(Minolta Camera Co., Tokyo, Japan)을 이용하여 밀가루 색도 중 백도(L)를 분석하였다.

품질 표지인자 분석

밀가루 글루텐 강도와 관련 있는 고분자 글루테닌(HMW-GS; high molecular weight glutenin subunits)의 조성 중 Glu-D1 분석은 Liu et al. (2008) 방법과 De Bustos et al. (2001) 방법을, 밀가루 밝기에 관여하는 PPO (polyphenol oxidase)는 Sun et al. (2005) 방법을, 전분합성에 관여하는 GBSS (granule bound starch synthase)는 Nakamura et al. (2006) 방법을, 종실경도와 관련 있는 puroindolines는 Gautier et al. (1994) 방법을 이용하여 분석 후 검정하였다.

제빵 특성

제빵 특성 평가를 위한 식빵은 AACC (2010)의 10-10.03 straight-dough-bread-making 방법을 변형하여 제조하였다. 재료는 원맥을 제분하여 얻은 밀가루 100 g(수분 14%), 설탕 6.0 g, 탈지분유 4 g, 소금 1.5 g, 쇼트닝 3.0 g, 효모 2.0 g과 0.2%의 보리 맥아 추출물을 사용하였다. 가수량과 반죽시간은 단백질 함량, 반죽 감촉과 외관을 평가하여 결정하였고, 반죽은 Pin mixer (National Mfg. Co., Lincoln, USA) 기기를 사용하였다. 반죽 후 온도 30℃, 습도 85% 조건의 발효기(Daeyung bakery machinery Co., Seoul, Korea)에서 55분간 1차 발효 후 punching(가스빼기)를 하였고, 2차 발효(24분)와 punching 후 13분간 중간 발효를 하였다. 이후 반죽을 성형을 하여 팬에 넣고 45분간 3차 발효를 실시하였고, 오븐기(Daeyung bakery machinery co., Seoul, Korea)에 190℃에서 30분간 구운 다음 실온에서 2시간 방냉 하였다. 식빵의 부피 측정은 Loaf volumeter (National Mfg. Co., Lincoln, USA)를 이용하였고, 속질 경도는 TA-XT2 texture analyzer(Stable micro systems, Haslemeres, England)를 이용하여 측정 하였다.

통계 분석

시험성적에 대한 통계 분석은 SAS Ver. 9.1 프로그램(SAS, 2002)을 이용하여 분산분석을 실시하고 LSD 검정을 하였고, p<0.05 유의수준으로 처리 구간의 통계적인 차이를 구명하였다.

결과 및 고찰

육성 경위

최근 소비자들의 식생활이 서구화되면서 빵용에 대한 수요가 점차 증가하고 있으나 개발된 빵용 밀 품종수가 적고, 재배면적 또한 적다. 현재 보급된 ‘조경’은 도복과 수발아에 약하고 단백질함량이 낮아 농가와 산업체에서 개선을 요구하고 있다. 이에 농촌진흥청에서는 ‘조경’의 단점인 도복과 수발아 민감성을 개선하고, 단백질 품질 향상을 목표로 2008년도에 농업형질이 우수한 조경//Kauz/Rayon의 F1을 모본으로 하고, 조숙이면서 도복에 강한 ‘조품’을 부본으로 인공교배를 실시하여 IW2008094 조합을 육성하였다. 그후 전라북도 남원에서 집단재배 후에 전북 김제에서 계통을 전개하여 조숙이면서 내한성이 강하고, 초형과 수형이 양호한 계통인 IW2008094-B-B-B-1-2-9-1을 2016과 2017년에 2년간 생산력검정시험에 공시한 결과 생육특성, 생리장해, 내병성 및 수량성이 우수하여 ‘전주398호’로 계통명을 부여하였다. 2018년도부터 2개년 동안 전작 4개소와 답리작 4개소에서 지역적응시험을 수행한 결과, 숙기가 빠르면서 답리작 적응 다수성이고, 적립계로 추위와 도복에 강하고, 밀가루 품질에 있어서도 제빵용에 적합한 단백질과 글루텐을 함유하고 있으며 빵을 만들었을 때, 빵부피가 크고 속질이 부드러워 제빵용에 적합하였다. 이에 2019년 직무육성 신품종선정심의회와 국립식량과학원에서 전국민을 대상으로 이름짓기 공모전에서 ‘황금알’로 명명하였다. 이후 국립종자원에 품종보호 출원을 하여 재배 심사를 하였고, 2022년 종자산업법 제 55조에 따라 품종보호 제 9173호로 품종보호 등록원부에 등록되었으며, 자세한 계보도와 계통도는 Fig. 1Fig. 2에서 도식화 하였다.

Fig. 1. Pedigree chart of wheat cultivar ‘Hwanggeumal’.

Fig. 2. Pedigree diagram of cultivar ‘Hwanggeumal’.

고유특성

‘황금알’의 고유특성 중 총성은 중간형이며 파성은 Ⅰ로 춘파가 가능하고, 잎은 담녹색이고 엽폭은 중간 정도에 다소 늘어지는 특성이다. 줄기 굵기는 중간 정도이고 이삭은 황백색에 방추형이며, 종실 크기는 대립이고 종실색은 적립계로 ‘조경’과 다르게 나타났다(Table 1).

Table 1

Inherent characteristics of a new wheat cultivar ‘Hwangeumal’ (National Institute of Crop Science, 2019).

Cultivar Vernalization Leaf Stem Spike Awn Kernel
Color Width Angle Length Color Thick Color Shape Color Length Size Color
Hwanggeumal DGz My M M LYx M LY Rod LY M Lw Rv
Jokyung DG M M M LY M LY Rod LY M L Wu

DGz : dark green, My : middle, LYx : light yellow, Lw : large, Rv : Red, Wu : white



출수기와 성숙기

‘황금알’의 출수기는 전작에서 4월22일, 답리작에서 4월 19일로 대조품종인 ‘조경’ 보다 1일씩 늦게 나타났다. 지역별로는 제주에서 4월 9일로 가장 빨랐고, 충남 예산에서 4월 30일로 가장 늦었다. 성숙기는 전작에서 6월 3일, 답리작에서 5월 31일로 ‘조경’ 대비 전작은 같았고, 답리작에서는 1일 빠르게 나타났다. 지역별로는 제주에서 5월 25일로 가장 빠르고 충남 예산에서 6월 9일로 가장 늦었다(Table 2).

Table 2

Heading and yellow ripe stage date of cultivar ‘Hwanggeumal’ (RYTz, 2018~2019).

Field condition Region Heading date Maturity date
Hwanggeumal Jokyung Hwanggeumal Jokyung
Upland Suwon April 28 April 26 June 8 June 8
Yesan April 30 April 29 June 9 June 9
Daegu April 21 April 19 June 1 June 3
Jeju April 9 April 9 May 25 May 24
Mean April 22 April 21 June 3 June 3
Paddy Jeonju April 23 April 23 June 4 June 2
Naju April 17 April 16 May 31 June 3
Jinju April 21 April 20 May 30 June 3
Miryang April 16 April 16 May 28 May 29
Mean April 19 April 18 May 31 June 1
Total April 20 April 20 June 1 June 2

zRYT : regional yield trial.



생육 및 수량구성 요소

‘황금알’의 간장은 75 cm로 ‘조경’(78 cm) 대비 3 cm 짧았고, 수장은 7.1 cm로 ‘조경’(8.2 cm) 대비 0.9 cm 짧았다. 단위면적당 이삭수는 699 개/m2로 ‘조경’(776 개/m2) 대비 77개 적었고, 1수립수는 30립으로 ‘조경’과 비슷하였으며, 천립중은 44.2 g으로 ‘조경’(46.6 g) 대비 2.4 g 가벼웠다(Table 3).

Table 3

Agronomic characteristics of cultivar ‘Hwanggeumal’ (RYTz, 2018~2019).

Cultivar Culm length (cm) Spike length (cm) Number of spike per m2 Number of kernel per spike 1,000 kernel weight (g)
Hwanggeumal 75b 7.1b 699b 30a 44.2b
Jokyung 78a 8.2a 776a 31a 46.6a

zRYT : regional yield trial.

a-bValues followed by the same letters within same are not significantly different at p<0.05.



재해 저항성

‘황금알’의 재해저항성과 질병 내성은 Table 4에서 보는 바와 같다. 도복 정도는 ‘조경’보다 다소 낮게 나타났으며, 내한성은 연천지역에서 고휴재배 고사주율이 49.5%, 저휴재배 6.0%로 ‘조경’(65.5%, 10.0%)에 비해 강하였고, 수발아율은 4.9%로 ‘조경’(67.6%) 대비 62.7% 낮아 수발아 저항성이 강하게 평가되었다. 붉은곰팡이병과 흰가루병은 ‘황금알’과 ‘조경’ 두 품종 모두 감수성을 나타내어 재배상 주의가 요구되었다(Table 4).

Table 4

Lodging, Winter hardiness and disease resistance of the cultivar ‘Hwanggeumal’ (RYTz, 2018~2019).

Cultivar Degree of lodging (0~9)y Withered plant (%)x Pre-harvest sprouting rate (%) Disease resistancew (S-R)
Jeonju Suwon Miryang Yesan Naju Daegu Jinju Jeju High ridge Low ridge Fusarium head blight Powdery mildew
Hwanggeumal 3 4 2 1 0 0 0 0 49.5 6.0 4.9 S S
Jokyung 4 3 2 0 4 0 1 0 65.5 10.0 67.6 S S

zRYT : regional yield trial.

yRating score: 0=excellent or strong, 9=worst or weak.

xWinter killing rate was tested in Yeoncheon from 2018 to 2019.

wS : susceptible, M : moderate, R : resistant.



수량성

‘황금알’의 생산력검정시험 결과 종실 수량 6.20 MT/ha로 대조 품종인 ‘조경’(5.59 MT/ha) 대비 11% 증수하였다(Table 5). 그 후 2 년간 전작 4개소와 답리작 4개소 총 8개소의 지역에서 ‘황금알’의 지역적응시험을 실시한 결과, 평균 종실 수량은 전작에서 5.13 MT/ha, 답리작에서 4.42 MT/ha으로 ‘조경’(6.12 MT/ha, 5.11 MT/ha)에 비해 각각 16%, 13% 감수하였고, 전체적으로 15% 종실 수량이 감소한 성적을 나타내었다(Table 6). 이는 수량구성요소인 m2 당 수수와 천립중이 대조품종인 ‘조경’보다 적어 최종적으로 종실수량이 적은 것으로 판단 되었다.

Table 5

Grain yield of cultivar ‘Hwanggeumal’ in the advanced yield trial (AYT) at Jeonju (AYT, 2016~2017).

Cultivar Grain yield (MT/ha) Index
Hwanggeumal 6.20a 111
Jokyung 5.59b 100

a-bValues followed by the same letters within same are not significantly different at p<0.05.



Table 6

Grain yield of the cultivar ‘Hwanggeumal’ in the regional yield trials (RYT) tested in the eight locations (RYT, 2018~2019).

Field condition Location Hwanggeumal (MT/ha) Index Jokyung (MT/ha)
2018 2019 Mean 2018 2019 Mean
Upland Suwon 7.04 5.53 6.29 93 7.58 5.87 6.73
Yesan 6.55 6.19 6.37 89 6.87 7.41 7.14
Daegu 5.84 4.55 5.20 81 7.23 5.67 6.45
Jeju 3.94 1.36 2.65 64 4.52 3.77 4.15
Mean 5.84 4.41 5.13 84 6.55 5.68 6.12
Paddy Jeonju 3.82 4.85 4.34 79 4.34 6.65 5.50
Naju 5.04 6.09 5.57 96 5.42 6.18 5.80
Jinju 4.33 3.17 3.75 83 4.94 4.11 4.53
Miryang 4.74 3.30 4.02 87 4.88 4.32 4.60
Mean 4.48 4.35 4.42 87 4.90 5.32 5.11
Mean 5.16 4.38 4.77b 85 5.72 5.50 561a

a-bValues followed by the same letters within same are not significantly different at p<0.05.



품질특성

‘황금알’의 제분율은 71.4%로 대비품종인 ‘조경’(73.1%) 보다 1.7% 적었으며, 회분 함량은 0.45%로 ‘조경’(0.43%) 보다 0.02% 높았고, 밀가루 밝기의 L 값은 91.82으로 ‘조경’(91.98)과 비슷하였다. 단백질의 함량은 14.0%로 ‘조경’(10.5%) 보다 3.5% 높았고, 글루텐 함량은 10.3%로 ‘조경’(7.8%) 보다 2.5% 높았으며, 침전가는 60.3 mL로 ‘조경’(54.5 mL) 보다 5.8 mL 높아 밀가루 반죽의 강도가 대비품종인 ‘조경’ 보다 강하다는 것을 간접적으로 나타냈다(Table 7). 밀가루의 반죽특성을 분석 한 결과, ‘황금알’의 가수량은 59.9%로 조경(56.4%)보다 높았고, 반죽 시간도 4.6 분으로 ‘조경’(3.6 분) 보다 길었다. 아밀로스 함량은 23.3%로 ‘조경’(26.8%)보다 3.5% 적었고, 최고점도의 값은 163BU로 ‘조경’(78 BU)보다 85 BU 높았다(Table 8). 이는 아밀로스 함량이 낮을수록 최고점도가 높아진다는 결과와 유사하였다(Baik & Lee 2003, Baik et al. 2003). 이러한 밀가루의 품질과 반죽 특성의 결과는 ‘황금알’이 ‘조경’보다 제빵용에 더 적합하다는 것을 알 수 있었다.

Table 7

Flour yield and flour characteristics of cultivar ‘Hwanggeumal’ in the regional yield trials.

Cultivar Flour yield (%) Ash (%) Protein (%) SDSSz (mL) Gluten (%) Flour color (Ly)
Hwanggeumal 71.4b 0.45a 14.0a 60.3a 10.3a 91.82a
Jokyung 73.1a 0.43b 10.5b 54.5b 7.8b 91.98a

zSDSS : SDS-sedimentation volume, yL : lightness.

a-bValues followed by the same letters within same are not significantly different at p<0.05.



Table 8

Rheological properties of dough and pasting properties of cultivar ‘Hwanggeumal’ in the regional yield trials.

Cultivar Mixograph Amylose (%) Pasting properties (BU)
Water absorption (%) Mixing time (min) Peak viscosity
Hwanggeumal 59.9a 4.6a 23.3b 163a
Jokyung 56.4b 3.6b 26.8a 78b

a-bValues followed by the same letters within same are not significantly different at p<0.05.



제빵 특성 평가

‘황금알’의 제빵 특성은 식빵 부피와 속질 경도를 분석하였으며 그 결과는 Table 9에 나타난 바와 같다. ‘황금알’의 식빵 부피는 994±35.00 mL으로 대비 품종 ‘조경’(804±26.52 mL) 보다 190 mL 크게 나타났고(Fig. 3), 속질 경도는 1.02±0.45 N으로 ‘조경’(2.34±0.36 N) 보다 부드럽게 나타나 제빵용으로 적합한 특성을 나타냈다.

Fig. 3. Comparison of loaf bread shape on two wheat cultivar ‘Hwanggeumal’ (A) and ‘Jokyung’ (B) in 2019.

Table 9

Bread processing characteristics of cultivar ‘Hwanggeumal’ in the regional yield trials (RYT, 2018~2019).

Cultivar Bread characteristics
Bread loaf volume (mL) Hardness (N)
Hwanggeumal 994±35.00a 1.02±0.45b
Jokyung 804±26.52b 2.34±0.36a

a-bValues followed by the same letters within same are not significantly different at p<0.05.



품질 표지인자 특성

품질관련 표지인자는 고분자 글루테닌 조성(HMW-GS: high molecular weight glutenin subunit) 중 Glu-D1, 밀가루 색 밝기와 관련된 PPO(polyphenol oxidase)18, 아밀로스 합성에 관여하는 GBSS(granule bound starch synthase)와 종실경도와 관련된 puroindolines 유전자 분석은 각각 Nakamura et al. (2006)Bhave & Morris (2008) 방법에 따라 실시하였으며, 그 결과는 Table 10과 같다. 단백질 질적 특성 중 글루텐 강도에 큰 영향을 미치는 Glu-D1의 조성은 조경과 같은 5+10를 나타내어 밀가루 반죽의 탄력성과 신축성이 강할 것으로 판단 되고, 빵 가공에는 적합한 단백질 조성이라는 것을 알 수 있었다. 밀가루 면 밝기에 관여하는 PPO18 표지인자를 분석한 결과 685bp로 조경과 같고, 면의 밝기는 다소 어두운 특성을 나타낼 것으로 판단 되었다. 아밀로스 생성에 관여하는 전분합성효소인 GBSS 조성을 분석한 결과 Wx-A1Wx-D1는 a형, Wx-B1는 b형으로 ‘조경’과는 다르게 발현되었으며, 부분찰성인 밀은 아밀로스 함량이 낮다는 보고와 유사하였다(Kang et al. 2012). 밀 원맥의 경도와 관련된 puroindolines의 조성은 Pina-D1은 a형, Pinb-D1은 b형으로 ‘조경’과 같은 유전형을 가진 것으로 평가되었다.

Table 10

Subunits of HMW-GS, GBSS and puroindolines of cultivar ‘Hwanggeumal’.

Cultivar HMW-GSz PPO18y (bp) GBSSx Puroindolines
Glu-D1 Wx-A1 Wx-B1 Wx-D1 Pina-D1 Pinb-D1
Hwanggeumal 5+10 685 aw bv a a b
Jokyung 5+10 685 a a a a b

zHMW-GS : high molecular weight glutenin subunit.

yPPO18 : polyphenol oxidase.

xGBSS : granule bound starch synthase.

aw : wild type, bv : mutant type.


적 요

‘황금알’은 2019년에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 새롭게 육성한 제빵용 밀 품종이다. ‘황금알’의 파성은 Ⅰ형으로 춘파형이고, 잎색은 담녹색, 이삭은 황백색에 방추형이고, 종자는 적립에 대립이다. 출수기는 전작 4월 22일, 답리작 4월 19일이며 성숙기는 전작 6월 3일, 답리작 5월 31일로 이모작재배가 가능하다. m2 당 경수는 699개로 ‘조경’ 보다 77개 적었고, 1수 립수는 30립으로 ‘조경’과 비슷하였으며, 천립중은 44.2 g으로 ‘조경’ 보다 다소 적었다. 조곡 수량은 지역적응성 시험에서 전작 5.13 MT/10ha 답리작 4.42 MT/ha로 ‘조경’ 대비 각각 16%, 13% 감수하였고, 평균 수량은 4.77 MT/ha로 ‘조경’ 보다 15% 수량이 적었다. ‘황금알’의 재해저항성은 ‘조경’ 보다 내한성과 수발아에 강하였으나, 붉은곰팡이병과 흰가루병은 감수성으로 주의가 요구되었다. 제빵 특성에서 식빵 부피는 제빵용 품종인 ‘조경’ 보다 크고, 속질 경도는 부드러워 제빵 가공에 적합한 특성을 보였다. ‘황금알’의 개발은 국내 대부분 밀 품종이 국수용인 상황에서 고단백 제빵용 밀 품종으로서 가공업체의 기대에 부응하는 프리미엄 품종으로, 국산밀 소비촉진과 가공산업발전에 기여할 것으로 판단된다.

사 사

본 연구는 농촌진흥청 국립식량과학원 농업과학기술 연구개발사업(과제명: 고품질 빵용밀 “황금알” 원맥 생산을 위한 현장 실증시험, 과제번호: PJ0161252023)의 지원에 의해 이루어진 것임.

References
  1. American Association of Cereal Chemists (AACC). 2000. Approved methods of the AACC. 10th ed. The Association, St. Paul, MN.
  2. American Association of Cereal Chemists (AACC). 2010. Approved methods of analysis. 11th ed. Available online only. The Association, St. Paul, MN.
    CrossRef
  3. Axford DWE, McDermott EE, Redman DG. 1979. Note on the sodium dodecyl sulfate test of bread making quality: Comparison with Pelschenke and Zeleny tests. Cereal Chem 56: 582-584.
  4. Baik BK, Lee MR. 2003. Effects of starch amylose content of wheat on textural properties of white salted noodles. Cereal Chem 80: 304-309.
    CrossRef
  5. Baik BK, Park CS, Paszczynska B, Konzak CF. 2003. Characteristics of noodles and bread prepared from double-null partial waxy wheat. Cereal Chem 80: 627-633.
    CrossRef
  6. Bhave M, Morris CF. 2008. Molecular genetic of puroindolines and related gene: Allelic diversity in wheat and other grasses. Plant Mol. Biol 66: 205-219.
    Pubmed CrossRef
  7. De Bustos A, Rubio P, Soler C, Garcia P, Jouve N. 2001. Marker assisted selection to improve HMW-glutenins in wheat. Euphytica 119: 69-73.
    CrossRef
  8. Gautier MF, Aleman ME, Guirano A, Maron D, Joudrier P. 1994. Triticum aestivum puroindolines, two basic cysteine-rich seed proteins: cDNA sezuence analysis developmental gene expression. Plant Mol Biol 25: 43-57.
    Pubmed CrossRef
  9. Gibson TS, Solah VA, McCleary BV. 1997. A procedure to measure amylase in cereal starches and flours with concanavalian. Am J Cereal Sci 25: 111-119.
    CrossRef
  10. Jin HY, Jeon SH, Kim KH, Kang CS, Choi HS, Youn Y. 2021. Phytochemical components and physiological activities of purple wheat bran 'Ariheuk' extracts. Korean J Food Preserv 28: 372-383.
    CrossRef
  11. Kang CS, Cheong YK, Kim KH, Kim HS, Son JH, Kim KH, Park JC, Kim DH, Choi JK, Bae JS, Kim KJ, Lee CK, Park KG, Kim BK, Park KH, Park CS. 2015. A wheat variety, 'Goso' with low protein, good cookie, red grain wheat and resistance to pre-harvest sprouting. Korean J Breed Sci 47: 330-338.
    CrossRef
  12. Kang CS, Jeung JU, Baik BK, Park CS. 2012. Effects of allelic variations in Wx-1, Glu-D1, Glu-B3, and Pinb-D1 loci on flour characteristics and white salted noodle-making quality of wheat flour. Cereal Chem 89: 296-306.
    CrossRef
  13. Kang MS, Lee CK, Park DS, Ku BC, Park KG, Ko JM, Hyun JN, Kim JC, Nam JH, Suh DY, Kim SJ, Yun YS, Hwang JJ, Kim JG. 2006. A new white wheat cultivar, "Jokyoung" for bread making. Korean J Breed Sci 38: 139-140.
  14. Kim KM, Kang CS, Kim YK, Kim KH, Park JH, Yoon YM, Park HH, Jeong HY, Choi CH, Park JH, Cheong YK, Han OK, Park TI. 2020. Past and current status, and prospect of winter cereal crops research for food and forage in Korea. Korean J Breed Sci (Special Issue) 73-92.
    CrossRef
  15. Kim KM, Kim KH, Cheong YK, Choi CH, Kim YK, Park JH, Kim KH, Jang J, Choi JK, Bae JS, Min BK, Kim S, Han OK, Kim YJ, Kim BK, Park TI, Park CS, Kang CS. 2019. "Taejoong" a wheat variety with good noodle quality, red grain, long spike, and moderate resistance to fusarium head blight. Korean J Breed Sci 51: 445-452.
    CrossRef
  16. Kim KM, Kim KH, Choi CH, Jeong HY, Park JH, Yang SM, Shon JY, Park TI, Kang CS. 2021. A wheat cultivar 'Baekkang' with good bread quality, white grain wheat, large kernel and moderate resistance to fusarium head blight. Korean J Breed Sci 53: 145-153.
    CrossRef
  17. Korea Rural Economic Institute (KREI). 2022. World grain market. 11: pp. 293-312.
    CrossRef
  18. Lee CK, Park HH, Kang MS, Park KK, Ku BC, Heo HW, Kim JC, Nam JH, Park MW, Kim YK, Kweon JB. 2002. A high quality and super early maturing wheat variety, "Jopum" adaptable to fresh noodle-making. Treat of Crop Res 3: 78-83.
  19. Lee JY, Kang CS, Beom HR, Jang YR, Altenbach SB, Lim SH, Kim YM, Park CS. 2017. Characterization of a wheat mutant missing low-molecular-weight glutenin subunits encoded by the B-genome. Journal of Cereal Science 73: 158-164.
    CrossRef
  20. Liu SX, Chao SM, Anderson JA. 2008. New DNA markers for high molecular weight glutenin subunits in wheat. Theor Appl Genet 118: 117-183.
    Pubmed CrossRef
  21. MAFRA. 2022. Ministry of agriculture, food and rural affairs statistical yearbook. p. 310.
  22. Nakamura T, Shimbata T, Vrinten P, Saito M, Yonemaru J, Seto Y, Yasuda H, Takahama M. 2006. Sweet wheat. Genes Genet Syst 81: 361-365.
    Pubmed CrossRef
  23. Nam JH, Song HS, Park HH, Heo HY, Park MW, Park KH, Rho CW, Nam SY, Ju JI, Park CB, Lee YS, Park SG, Kim DH. 1998. A new high milling, early maturity, semi-dwarf and white grain wheat variety "Keumkangmil" with good bread quality. RDA J Crop Sci 40: 81-87.
  24. RDA(Rural Development Administration). 2012. Agricultural science and technology of analysis based on research(Ⅰ). pp. 43-64.
  25. RDA(Rural Development Administration). 2015. Report of development new variety of winter crops. pp. 75-95.
  26. RDA(Rural Development Administration). 2018. Report of development new variety of winter crops. pp. 43-64.
  27. RDA(Rural Development Administration). 2019. Report of development new variety of winter crops. pp. 43-64.
  28. Sun DJ, He ZH, Xia XC, Zhang LP, Morris CF, Appels R, Wang H. 2005. A novel STS marker for polyphenol oxidase activity in bread wheat. Molecular Breeding 16: 209-218.
    CrossRef


March 2024, 56 (1)
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