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‘Soonzero’: A Diploid Broad Elliptic-Shaped Watermelon (Citrullus lanatus (Thunb.) Mastum. and Nakai) Without a Secondary Lateral Branch
무측지 넓은 타원형계 수박 ‘순제로’
Korean J. Breed. Sci. 2023;55(4):403-408
Published online December 1, 2023
© 2023 Korean Society of Breeding Science.

Geon-Sig Yun1*, Sol-Ji Noh1, Yu-Min Jeon1, Cheol-Ku Youn1, Seong-Won Park2, Eun-Jeong Kim2, Ju-Hyoung Kim2, and Tae-il Kim3
윤건식1*⋅노솔지1⋅전유민1⋅윤철구1⋅박성원2⋅김은정2⋅김주형2⋅김태일3

1Watermelon Research Institute, Chungcheongbukdo Agricultural Research and Extension Service, 27668, Republic of Korea
2Chungcheongbukdo Agricultural Research & Extension Services, 28130, Republic of Korea, RDA, 55365, Republic of Korea
3National Institute of Horticultural and Herbal Science, RDA, 55365, Republic of Korea
1충북농업기술원 수박연구소, 2충북농업기술원, 3국립원예특작과학원
Correspondence to: *(E-mail: lothmv@korea.kr, Tel: +82-43-220-5861, Fax: +82-43-220-5859)
Received October 17, 2023; Revised November 23, 2023; Accepted November 23, 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
As the rural farming population decreases and ages, there is a gradual decrease in watermelon cultivation. Although the production of small- and medium-sized watermelons is increasing, typical large-sized watermelons are still, which culminates in their cultivation being a burdensome task for elderly farmers. To address this issue, we developed a watermelon variety, namely, ‘Soonzero,’ that does not require pruning, as its secondary lateral branches do not occur in primary lateral branches after the growing point it cut. ‘Soonzero’ is a diploid and broad, elliptical watermelon; its uniqueness lies in its green skin and pinkish-red flesh. The conspicuousness of veining on the skin is weak, and the width of the fruit's stripes is similar to that of ‘Sambokggul.’ In terms of variable characteristics, in this study, this variety produced 452 seeds, a yield similar to that of ‘Sambokggul,’ with the length and width of the resultant fruit being 25.5 and 24.2 cm, respectively. Additionally, the pericarp of ‘Soonzero’ had a thickness of 1.0 cm and a total soluble solid content of 11.8 °Bx. The yield of ‘Soonzero’ was found to be 6,150 kg per 10 acres, similar to that of ‘Sambokggul.’ However, ‘Soonzero’ differs from the control in terms of the following traits: fruit stripe width, flower spot shape, and the conspicuousness of veining on the fruit. In conclusion, the secondary lateral branchless varieties developed at the Watermelon Research Institute are expected to be quickly distributed to farmers with excellent quality by making up for their shortcomings by transferring technology to breeding companies and giving consumers the opportunity to choose according to their purchasing preferences. Above all, since it can reduce the labor required to remove lateral branches, it will help farmers grow watermelons more easily by solving aging and labor issues, which are chronic problems in rural areas (Grant number 8807).
Keywords : breeding, labor, pruning, secondary lateral branchless, variety
서 언

수박(Watermelon, Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. and Nakai)은 박과에 속하는 자웅동주의 초본성 식물로(Schaffer & Paris 2016), 박과류에서 생산량이 가장 많은 원예작물 중의 하나이다(Manuela et al. 2022). 수박은 이집트, 인도, 그리스 등에서 가장 먼저 재배되기 시작하여(Harry 2015), 주요 생산국으로는 중국, 터키, 인도, 이란, 알제리, 브라질, 미국, 한국 등이 있다(Naz et al. 2013).

국내는 충남, 전북, 경남, 충북 등을 중심으로 총 23,661 ha가 재배되고 있으며, 2022년 489천톤이 생산되어, 생산액으로는 5,449억원으로 시설 과채류 중에서는 토마토와 참외에 이어 세번째로 생산액이 높은(KOSIS 2022), 경제적으로 중요한 작물이다.

기능성 물질이 수박에는 다양하게 포함되어 있다(Kong et al. 2017). vitamin, 아미노산, lycopene, ß-carotene, phytofluence, leutin 등은 과육에, 단백질, 오일, 불포화지방산은 씨에, 과피에는 citrulline 등이 있어 항염, 항암과 같은 치료효과와 더불어 영양적 가치가 높다(Khan et al. 2020, Muhamms et al. 2022, Shruti et al. 2022).

생력화가 미미한 영농현장에서 고령의 농업인이 무거운 수박을 포복재배 하는 것은 큰 노동부담이 되고 있다(Kim et al. 2020). 대표적인 김매기, 줄기유인, 측지제거, 수확 등의 영농 작업 중에 측지제거 작업에만 10a 당 노동시간 118시간 중 41시간이 소요되어(RDA 2022), 근골격계 질환의 원인이 되어 농업인의 삶의 질을 떨어뜨리고 있다.

원예작물에 있어서 식물의 측지 수는 과실 크기와 수량을 결정 짓는 중요한 잣대가 된다(Gomes et al. 2019, Lins et al. 2013). 측지 제거는 개화나 착과율을 증가시기키 위해 순을 제거하는 작업으로(Oga & Umekwe 2016), 보통 작기 중에 5~6회 정도 해준다. 과일 성숙기 동안에 이차 측지에서 발달되는 잎들은 주지의 잎들보다 광합성 활동이 많고, 더 빨리 생장하여 과일과 양분을 경쟁하기 때문에 측지제거 작업을 통해 과일 생육이 늦어지는 것을 막을 수 있다(Choi et al. 2012). 측지 수가 적은 만큼 광의 간섭과 광합성을 증가시켜 더 많은 탄수화물이 축적되어 작물 생산성을 증가시키는 것이다(Feng et al. 2008).

하지만, 이 작업은 미래에 단순한 재배방식에 대한 농업인의 욕구를 만족시키지 못하는 작업으로, 노동력과 시간이 많이 소요되어(Choi et al. 2017, Junling et al. 2022), 고령화와 더불어 타작목으로 전환하거나 수박 농사를 중단하는 주요 원인 중에 하나가 되고 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 충청북도 농업기술원은 생장점 적심 후에 일차 측지에서 이차 측지가 발생되지 않는 타원형계 수박 ‘순리스’(Yun et al. 2023) 품종과 더불어 넓은 타원형계의 ‘순제로’를 육성하여 최종, 2022년 품종등록 완료되어 육성과정과 주요특성을 보고하고자 한다.

재료 및 방법

모본과 부본은 기관 보유 유전자원으로, 이차 측지가 발생하지 않는 ‘CBWN01’ 계통과 일반 유측지 ‘CBW1619’ 계통을 모본과 부본으로 교배한, 자식계통에 다시 ‘CBWN01’을 여교배하여 형질을 고정시켜 나가면서 계통선발, 교배조합 작성 및 조합능력검정을 실시하였다. 시험은 음성군 대소면 수박연구소내에서 진행하였으며, ‘순제로’를 시험품종으로, ‘삼복꿀’은 대비품종으로 하여 난괴법 3반복으로 시험하였다. 조합능력검정은 2017년~2019년에 걸쳐 1월 중순에 박 대목 ‘불로장생’을 먼저 200구 트레이에 파종 3일 후 접수인 순제로를 파종하여 떡잎이 생기면 ‘불로장생’과 접목하여 본엽 4~5매까지 육묘 한 후 정식하였다. 정식 하우스(가로 6 m, 세로 33 m)는 트랙터(Daedong D500, Korea)로 경운 후 질소는 요소[CO(NH2)2], 인산은 용성인비[Mg3CaP2O3⋅3CaSiO2], 칼리는 황산가리[K2S04]비료를 이용하여 시설 수박 표준 시비량을 13.8 - 4.9 - 8.7 kg/10a을 환산 시비한 후 다시 경운하였다. 관리기(Asiatech AMC-900, Korea)를 이용하여 300 cm 폭의 두개의 이랑을 만들고, 지면 위에 점적호스(∅ 16 mm, 칩 간격 10 cm)를 3열 설치한 후 녹색 피복재(두께 0.25 mm×폭 300 cm×길이 500 m)를 피복하였다. 정식은 2017년~2019년까지 3월 5일~3월 11일에 주간 40 cm× 휴폭 300 cm 간격으로 실시하였다.

고유한 특성으로 이차 측지의 발생, 과형, 유묘 자엽의 모양과 녹색의 강도, 잎몸 색과 강도, 종자 배경색, 종피의 이차색을 육안 조사하였고, 과실 줄무늬 너비, 과피색과 강도, 과실 줄무늬 너비, 과실 꽃자리의 모양, 과육색 및 과육색 강도에 대해서는 측정 및 육안 조사하였다. 가변특성으로 배축 길이, 떡잎 길이, 절간 길이, 잎몸 길이 및 잎자루 길이와 폭, 종자수, 과중, 과장, 과폭, 과피두께, 당도는 측정 조사하였다. 수량성은 하우스 한 동(660 m2) 생산량을 10a 생산량으로 환산하여 산출하였으며, 조사항목은 작물별 특성조사기준(KSVS 2016) 및 연구조사분석기준(RDA 2012)에 의거 조사하였다.

결과 및 고찰

육성 경위

수박 ‘순제로’는 농촌현장에서 노동력의 부담이 되는 순치기 노력을 절감하고자, 생장점 적심 후에 일차 측지에서 이차 측지 발생이 되지 않아 순치기 작업이 필요 없는 무측지 품종 개발을 목적으로 육성되었다. 자체 보유 무측지 유전자원 ‘CBWN01’과 대과종 유측지 ‘CBW1619’를 교배한 자식계통 ‘W011619’에 부본 ‘CBW1619’를 여교배 하여, 이차 측지가 발생하지 않는 표현형이 다른 ‘CBW05’, ‘CBW11’을 육성하였다. 형질고정을 위해 자가수분을 하면서 F7까지 세대진전 하였다. 2017년부터는 넓은 타원형계의 치감이 아삭하고 고당도 품종 육성을 목적으로 양친 조합을 작성하고, F1 특성 검정을 3년간 실시하면서 이차 측지가 발생하지 않는 조합 ‘CBW005’בCBW011’을 선발하여 ‘순제로’로 명명하였다. 종자특성 조사 결과를 바탕으로 국립종자원에 2019년 품종보호 출원하였다. 3개년 동안 총 3회에 걸쳐 품종 구비요건의 포장 현지 재배심사를 통해 2022년에 최종 품종보호 등록되었고, 품종육성 경과도는 Fig. 1과 같다.

Fig. 1. Pedigree diagram of the watermelon variety ‘Soonzero’ without secondary lateral branch.

고유 특성

‘순제로’는 2배체 수박으로, 무측지 수박 ‘순리로’와 마찬가지로(Yun et al. 2023) 생장점 적심 후 일차 측지에서 이차 측지가 발생되지 않는다(Fig. 2). 유묘기 떡잎 모양은 중간 타원이며, 녹색의 강도도 ‘삼복꿀’과 같은 중간이다. 3번째 잎의 완전히 전개되었을 때의 잎몸 색은 녹색이며, 색의 강도는 중간으로 ‘삼복꿀’과 같다. 종자특성으로 바탕색은 검정색이고, 종피의 2차색은 없다(Table 1). 과실의 고유특성으로 과형은 넓은 타원형이며, 과실 과피의 바탕색은 ‘삼복꿀’과 같이 녹색으로 강도는 중간이며, 과실 꽃자리 부위는 약간 둥근 모양이다. 과실 줄무늬 너비는 ‘삼복꿀’보다 좁으며, 과피의 대리석무늬 강도는 중간이다. 과육색은 분홍빛 적색을 나타냈으나 ‘삼복꿀’에 비해 옅었으며, 과육의 경도는 중간으로 ‘삼복꿀’과 유사하다(Table 2).

Fig. 2. Comparison of fruit shape and secondary branch development between ‘Soonzero’ and ‘Sambokggul’. The yellow arrow indicates secondary branch.

Table 1

Inherent general characteristics of watermelon variety ‘Soonzero’ (CBARES in Eumseong, '17~'19).

Variety Occurrence of secondary branch Shape of cotyledon Green color intensity of seedling cotyledon Color of leaf blade Intensity of the color of leaf blade Background color of the seed Secondary color of seed coat
Soonzero None Medium elliptic Medium Green Intermediate Black None
Sambokggul Yes Medium elliptic Medium Green Intermediate Black None


Table 2

Inherent fruit characteristics of watermelon variety ‘Soonzero’ (CBARES in Eumseong, '17~'19).

Variety Shape of fruit Width of stripes Color of the fruit skin Intensity of fruit skin color Width of stripes of fruit Shape of the flower spot of the fruit Color of flesh Hardness of flesh
Soonzero Broad elliptic Medium Green Medium Narrow Slightly Round Pinkish-red Intermediate
Sambokggul Broad elliptic Medium Green Medium Medium Round Pinkish-red Intermediate


가변특성

‘순제로’ 유묘의 배축 길이는 3.5 cm이며, 떡잎의 길이는 3.0 cm로 ‘삼복꿀’과 비슷하였다. 식물체가 성숙했을 때 절간장은 11.0 cm, 잎자루의 길이는 12.6 cm로 ‘삼복꿀’보다 짧았다(Table 3). 종자수는 452립으로 ‘삼복꿀’에 비해 적은 반면, 과중은 8.2 kg으로 ‘삼복꿀’과 비슷하였다. 과장이 24.2 cm이고, 과폭은 25.5 cm, 로, 장폭비가 1.1인 과형의 형태가 넓은 타원형이며, 과피두께는 1.0 cm, 당도는 11.8 °Bx로 대비품종과 비슷하였다(Table 4).

Table 3

Variable characteristics of seedling and leaf of a new watermelon variety ‘Soonzero’ (CBARES in Eumseong, '17~'19).

Variety Hypocotyl length(cm) Cotyledon length(cm) Internode length(cm) Petiole length(cm) Leaf blade length(cm) Leaf blade width(cm)
Soonzero 3.5ns 3.0ns 11.0ns 12.6* 18.9** 21.2**
Sambokggul 3.8 2.8 10.8 13.0 22.1 18.1

nsNot Significant in the t-test, While *, **, *** Significant at p<0.05, p<0.001 and p<0.0001, respectively.



Table 4

Variable characteristics of seed and fruit of a new watermelon variety ‘Soonzero’ (CBARES in Eumseong, '17~'19).

Variety Number of seeds (seeds/fruit) Fruit Weight(kg) Fruit Length(cm) Fruit Width(cm) Thickness of pericarp(cm) Total soluble solids(°Bx)
Soonzero 452* 8.2ns 24.2* 25.5ns 1.0ns 11.8ns
Sambokggul 512 8.1 28.4 24.7 1.0 11.7

nsNot Significant in the t-test, While *, **, *** Significant at p<0.05, p<0.001 and p<0.0001, respectively.



수량성

‘순제로’ 과중은 8.2 kg으로 ‘삼복꿀’ 8.1 kg과 비슷하였고, 10a 당 상품수량은 6,150 kg으로 ‘삼복꿀’ 대비 0.4% 높았으나, 통계적으로 유의성은 없었으며(Table 5), 수박연구소에서 개발한 무측지 품종 ‘순리스’와 비교할 때 4.9% 낮은 수량성을 나타냈다. 무측지 품종은 2기작 재배(6월 중순 정식, 9월 중순 수확)시 세력이 강해 상대적으로 유측지 품종에 비해 고온에 견디는 힘이 강하므로, 무측지 품종의 2기작 재배를 위한 수량성 검토가 필요하다.

Table 5

Yield component analysis of new watermelon variety ‘Soonzero’.

Year Weight of the fruit(kg) Yield(kg/10a)
Soonzero Sambokggul Soonzero Sambokggul
2017 8.2 8.2 6,150 6,150
2018 8.3 8.1 6,225 6,075
2019 8.1 8.2 6,075 6,150
Mean 8.2ns 8.1 6,150ns 6,125

nsNot Significant in the t-test.



재배상 유의점

무측지 유전자원은 잎의 결각과 크기가 유측지 잎에 비해 작은 것이 특징인데(Fig. 2), 이는 측지 발생에 관여하는 유전자인 TERMINAL FLOWER1 단백질을 암호화하는 열성유전자인 Clbl (Citrullus lanatus branchless)의 출현에 의한 것으로 판단된다(Junling et al. 2022). 토양 수분관리를 부족하게 할 경우 무측지 유전자원 잎의 모양이 착과 위치보다 조기에 출현하게 된다. 이런 경우 엽면적 좁기 때문에 햇빛에 수박이 쉽게 노출되어 과의 온도가 높아져 에틸렌 생성을 촉진하여 과육이 진적색으로 변하는 육질악변과가 발생하여 상품성을 잃을 수 있으므로 수분관리에 유의해야 한다. 착과는 3번째 암꽃이 안정적이며, 이전에 착과 되거나 저온이나 고온이 왔을 때는 기형과 발생 위험이 높다. 무측지 품종은 이차측지를 만들지 않기 때문에 착과기에 비료와 물을 공급할 경우 세력이 왕성해져, 영양분이 과일로 이동하지 않고, 생장점으로 이동하여 소모되기 때문에 수정이 되지 않고 낙과가 발생할 수 있으므로, 비료와 물을 억제하여야 한다. 착과 이후에는 서서히 관수량을 늘려 나가야 열과 발생을 줄일 수 있다.

적 요

‘순제로’는 순치기 작업이 필요 없는 무측지 품종으로, 농촌의 고령화와 일손부족 문제를 해결하기 위하여 개발된 품종이다. 기관보유 무측지 ‘CBW01’과 유측지 ‘CBW1619’의 F1에 다시 ‘CBWN01’을 여교배하여, 계통선발, 교배조합 작성, 조합능력검정을 통해 2019년에 육성하였다. ‘순제로’의 가장 큰 특징은 생장점 적심 후 1차 측지는 발생되어, 줄기 유인은 가능하지만 이차 측지가 발생하는 않아, 5~6회의 순치기 영농작업이 필요 없는 생력형 품종이다. 과형은 넓은 타원형이며 아삭한 식감을 갖고 있다. 과피는 녹색, 과육은 분홍빛 적색이며, 과실의 줄무늬 너비는 ‘삼복꿀’보다 좁은 것이 특징이다. 종자수는 452립으로 ‘삼복꿀’에 비해 적으며, 과중은 8.2 kg, 과장과 과폭은 각각 25.5 cm, 24.2 cm 로 장폭비가 1.1이다. 과피 두께는 1.0 cm, 당도는 11.8 °Bx이며, 10a 당 수량은 6,150 kg으로 ‘삼복꿀’과 비슷하다. ‘순제로’는 종묘회사에 중간모본으로 기술이전 되었으며, 소비자의 기호성을 반영하고, 상품성을 보완하는 등 품질을 개선을 통하여, 농촌의 노동력과 경영비를 덜어주어, 삶의 질을 개선하는데 활용하고자 한다.

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December 2023, 55 (4)
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