최근 벼 육종의 목표는 단위면적에서 생산량을 높이는 다수성 품종개발에서 소비자와 쌀가공업체가 선호하는 기능성 고품질 품종 개발로 발전하였다(Lee et al. 2019). 재배안정성이 높은 벼 품종과 벼 재배기술의 향상으로 쌀 생산성은 지속적으로 증가했지만, 식생활 구조의 변화로 쌀 소비는 점차 감소하는 실정이다. 쌀의 소비를 촉진하고 관련 산업을 활성화하기 위해서는 소비자와 쌀가공업체가 요구하는 밥맛, 쌀의 외관, 도정수율 등 품질 특성에 대한 연구가 더욱 강화되어야 한다. 그동안 국내에서 개발된 조생종 벼 품종은 고온등숙 등 재배적으로 불리한 여건으로 인해 수요자의 요구에 비해 쌀 품질에 대한 평가는 낮은 것이 현실이다. 국내에서 조생종 벼는 조기재배시 5월 상순에 이앙하여 8월 하순 또는 9월 상순에 수확하면 추석전 햅쌀 출하가 가능하여 농가소득을 향상시킬 수 있다. 또한 재배관리적 측면에서는 노동력, 농기계 이용, 중만생종 홍수 출하 등을 분산시켜 수확 후 관리 등의 효율성을 기대할 수 있다(Lee et al. 2019). 그러나 중부평야지에서 조생종 품종 재배시 추석전 햅쌀 생산에 적합한 다양한 품종이 부족하며(Won et al. 2015), 조생종 품종은 조기재배시 고온에서 등숙되고 수확기 잦은 강우로 수발아 발생 위험이 커진다. 벼 수발아가 발생하면 수량과 품질이 크게 떨어져, 경제적 손실이 매우 크다(Kang et al. 2018). 따라서 본 연구는 철원지역에서 오랫동안 넓은 면적에서 재배되고 있는 오대벼의 단점을 개선하여 쌀알이 맑고 품질이 우수하면서 수량성에서도 장점을 보이는 ‘새오대1호’ 품종을 개발하였기에 품종의 육성 경위 및 주요 특성을 소개하고자 한다.

계통선발 및 농업적 특성 조사

‘새오대1호’는 조생 중립, 도열병저항성이고 쌀 외관이 우수한 ‘새오대’를 모본으로, 밥맛이 우수하고 흰잎마름병에 강한 ‘운봉51호’를 부본으로 2011년 인공교배하였다. 계통육종법에 따라 계통선발을 하고 2018~2019년 생산력검정시험을 실시하여 조생 중립이면서 도열병과 흰잎마름병에 강하고 쌀 외관이 우수하여 ‘철원103호’로 계통명을 부여하였다. 2020년부터 2022년까지 3년간 북부평야지 및 중산간지 4개 지역(철원, 춘천, 홍천, 연천)과 고랭지 1개 지역(진부), 동북부해안지 1개 지역(강릉)에서 보통기 보비재배로 대비품종인 ‘오대’를 비교하여 지역적응성 시험을 수행하였다(RDA 2020, 2021, 2022). 북부평야지 및 중산간지, 고랭지 지역의 시비량은 N-P₂O₅-K₂O를 각각 성분량으로 10-6.4-7.8 kg/10a를 시용하였으며, 동북부해안지 지역은 9-6.4-7.8 kg/10a로 시용하였다. 북부평야지 및 중산간지, 동북부해안지 질소는 기비로 50%, 추비로 가지비료 25%와 이삭비료 25%로 3회로 나누어 시용하였고, 인산은 기비 100%로 시용하였으며, 칼리는 기비 70%, 이삭비료 30%로 나누어 시용하였다. 지역적응시험에서 파종은 4월 20일에, 이앙은 5월 20일에 실시되었으며 재식거리 30×12 cm로 주당 5본씩 이앙하였다. 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준재배법에 준하여 실시하였고, 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사분석기준(RDA 2012)에 준하여 주요 농업형질, 수량구성요소 및 수량성을 조사하였다.

병해충 및 재해저항성 검정

벼 잎도열병 검정은 철원 등 11개 지역에서 밭못자리 상태로 파종하여 30일 후 계통들의 이병 정도를 0~9까지 조사하였다. 검정포장의 비료는 밑거름으로 21% N복합비료를 74 ㎏/10a, 추비는 1차로 파종 12일에 요소 10 ㎏, 2차는 파종 20일에 요소 10 ㎏을 시비하였다. 흰잎마름병은 K1(HB1013), K2(HB1014), K3(HB1015) 및 K3a(HB1009) 균계를 최고분얼기에 개체별 잎의 끝부분에 절엽접종하여 30일 후 시험포장에서 이병 정도(0~9)를 기준으로 판단하였다(Kauffam et al, 1973). 바이러스병은 유묘 본엽 2~3엽기에 보독충 접종을 3~4일간 실시하고, 접종 후 30일에 조사하였다. 벼멸구 저항성은 본엽 2~3엽기에 충령이 2~3령인 충을 개체당 4~5마리 접종하고 감수성 품종인 ‘태백’벼 고사 후 조사하였고 애멸구는 본엽 2~3엽일 때 개체당 4~5마리 접종하고 7~10일 후 감수성 품종이 고사한 후 조사하였다. 수발아율은 출수 후 40일된 주간이삭을 3반복으로 채취하여 25℃ 포화습도 상태에서 7일간 처리한 후 발아율을 조사하였다. 저온발아성 검정은 2반복으로 13℃에서 처리한 후 조사하였고, 내냉성은 이앙 후 30일~등숙기 때 수온 17℃ 냉수 처리후 적고, 출수지연일, 임실률, 성숙기 표현형 정도를 조사하였다. 도복저항성 검정에서 좌절중은 출수 후 20일된 개체의 주간 기부 10 ㎝를 잘라 중앙부에 하중을 걸어 부러질 때까지의 무게를 좌절중측정기(SHMPO FGX series, Japan)를 이용하여 측정하였다. 도복지수는 모멘트[(주간간장+수장)×총생제중] / 좌절중(g)×100의 식을 이용하여 구하였다. 포장도복은 출수 후 30일에 달관조사 하였으며 그 기준은 이삭줄기 경사 15% 미만일 때 1, 16~30%일 때 3, 31~45%일 때 5, 이삭의 일부가 지면에 닿을 때 7, 완전히 땅에 깔린 상태일 때 9의 등급으로 구분하였다.

미질 및 도정특성 검정

지역적응시험에서 생산된 현미 20립에 대해 길이 및 너비를 캘리퍼스를 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㎖ 용량의 사각 플라스크에 넣고 1.4% KOH 용액 10mℓ씩 분주한 후 30℃ 항온기에서 23시간 정치 후, 퍼짐도와 투명도에 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 투명화 됨 등 7단계로 구분하였다(Choe & Heu 1975). 단백질 함량은 AOAC (2000) 방법에 의하여 Micro Kjeldahl법으로 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss)로 측정하였다. 아밀로스 함량은 Juliano (1985)의 비색정량법에 따라 시료 100 ㎎에 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 ㎚의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 밥맛 검정은 전기밥솥에 밥을 취반하여 ‘삼광’의 취반미를 기준으로 하여 국립식량과학원 본원, 중부작물부 및 남부작물부 패널이 밥 모양, 냄새, 찰기, 질감, 밥맛 및 종합평가 등 6 항목을 평가하였다. 평가는 기준밥인 ‘삼광’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. 도정 특성 검정은 정선된 정조 1 ㎏을 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 ㎜ 체로 쳐서 쇄미를 분리하고 남은 백미중량을 현미의 중량에 대한 백분율로 나타냈고 도정률은 정현비율에 현백률을 곱한 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.

통계 분석

통계분석은 R(Version 4.3.2, The R Foundation for Statistical Computing Platform)을 이용하였다. 각 형질의 평균 등 기술통계, t-test, Duncan test를 이용한 육성품종과 대비품종의 비교는 agricolae 패키지를 이용하여 수행하였다.

육성경위

‘새오대1호’는 중북부중간지 및 중산간지 적응 고품질 조생 벼 품종을 육성할 목적으로 2011년 하계에 조생 중립, 도열병저항성이고 쌀 외관이 우수한 ‘새오대’를 모본으로, 밥맛이 우수하고 흰잎마름병에 강한 ‘운봉51호’를 부본으로 교배하여 SR34150의 교배번호를 부여하였다(RDA 2010, 2011). 유전적으로 고정된 우량계통을 얻고자 F₁세대 8개체를 양성한 후 세대진전을 위하여 F₂집단 1,400개체 중 95개체를 선발하고, 2014/2015년 동계에 이들을 필리핀에 있는 IRRI에서 세대진전하였고, 이중 IR1번 계통이 우수하여 선발하였다. F₅, F₆, F₇ 세대를 계통 재배하면서 초형, 주요 병해충저항성 검정을 수행한 결과 유망한 SR34150-2-IR1-2-3-3 계통을 선발하였다. 선발된 우량계통에 대하여 2018~2019년 생산력검정시험을 실시하여 조생 중립이면서 도열병과 흰잎마름병에 강하고 쌀 외관이 우수하여 ‘철원103호’로 계통명을 부여하였다. 2020년부터 2022년까지 3년간 지역적응시험을 실시한 결과 모본인 ‘새오대’의 내병성, 품질 및 밥맛 개선 등의 우수성이 인정되어 2022년 12월 농촌진흥청 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록등재 품종으로 선정됨과 동시에 ‘새오대1호’로 명명되었다. ‘새오대1호’의 육성과정과 계보도는 Fig. 1 및 Fig. 2와 같다.

Fig. 1. Pedigree diagram of ‘Saeodae1’

Fig. 2. Genealogical diagram of ‘Saeodae1’.

주요특성

주요 농업적 특성

‘새오대1호’는 중북부중산간지 보통기재배에서 평균 출수기가 7월 25일로 대비품종 ‘오대’와 같고, 고랭지에서 8월 10일로 3일, 동북부해안지에서 7월 27일로 1일 느리며, 전체 평균 7월 28일로 ‘오대’ 대비 1일 느린 조생종이다(Table 1, Fig. 3). 간장과 수장은 75 cm, 22 cm로 각각 ‘오대’ 보다 1 cm, 2 cm 길며, 포기당 이삭수가 14개로 ‘오대’와 같고, 이삭당 벼알수는 75개로 ‘오대’ 보다 4개 적었으나 통계적으로 의미는 없었다. 등숙비율은 84.7%로 대비품종 ‘오대’ 72.5% 보다 월등하게 높으며, 현미 천립중은 25.9 g으로 대비품종 ‘오대’ 25.6 g보다 약간 무거운 특성을 보였으나 유의미하지는 않았다.

Table 1

Major agronomic traits and yield components.

Variety	Heading date	Culm lengthz (cm)	Panicle length (cm)	No. of panicles/hill	No. of spikelets/panicle	Ratio of ripened grain(%)	1000-grain weight of brown rice(g)
Saeodae1	Jul. 28ns	75*	22ns	14	75ns	84.7*	25.9ns
Odae	Jul. 27	74	20	14	79	72.5	25.6

^zLength from soil surface to panicle neck

*: Significant at 5%, ns : Not significant

Fig. 3. Plant type of ‘Saeodae1’ and ‘Odae’ at maturing stage(A) and grain shape of rough and milled rice(D). Resistance reaction of ‘Saeodae1’ and ‘Odae’ (control cultivar) against blast(B). Resistance reaction of ‘Saeodae1’ and ‘Odae’ against bacterial blight(C).

병해충 저항성

‘새오대1호’는 전국의 주요 도열병 발병지 11개 지역에서 실시한 잎도열병 밭못자리 검정 결과(0~9) 평균 2.1로 ‘오대’의 3.6 보다 강한 반응을 보였고, 전주, 여주 등에서 목도열병 포장검정 결과 ‘오대’ 보다 이병율이 매우 낮았다. ‘새오대1호’는 K1 (HB1013), K2 (HB1014), K3 (HB1015) 균계에 저항성이고, K3a (HB1009) 균계에는 이병성이었다(Table 2). 바이러스병인 줄무늬잎마름병, 오갈병 및 벼멸구에 대한 저항성은 없었다(Table 3, Fig. 3).

Table 2

Reaction to blast disease.

Variety	Reaction to leaf blast at nursery test(0-9)z					Reaction to neck blastx (%)
	No. of tested sites(11)
	Ry	M	S	Mean		Jeonju	Milyang	Yeoju	Yesan
Saeodae1	10	1	0	2.1		1.7	0.0	7.0	4.2
Odae	6	4	1	3.6		20.2	1.9	57.8	7.0

^zN fertilizer: Blast nursery test=240 kg/ha, Neck blast=220 kg/ha

^yR: Resistant(0~3), M: Moderately resistant(4~6), S: Susceptible(7~9)

^xNeck blast=220 kg/ha

Table 3

Reaction to bacterial blight, virus disease and insect pests.

Variety	Bacterial blightz					Virus diseases (%)			Resistance to insectsy
	K1	K2	K3	K3a		Stripe(%)	Dwarf		BPHz	SBPH
Saeodae1	R	R	R	S		S(92.3)	S(100)		S	S
Odae	S	S	S	S		S(95.2)	S(97.5)		S	S

^zR: Resistant, S: Susceptible

^yBPH: Brown planthopper, SBPH: Small brown planthopper

생리장해 저항성

‘새오대1호’는 성숙기 하엽의 노화가 느렸으며 위조현상은 나타나지 않았다(Table 4). 냉수처리 내냉성 검정 결과 출수지연일수는 ‘오대’와 비슷하였지만 냉수구임실율은 29.4%으로 ‘오대’의 41.3% 보다 낮았으나 통계적인 차이는 없었다. 성숙기내냉성은 중정도로 ‘오대’보다 약간 약한 수준을 보였다. 출수 후 40일경 수발아검정에서 2020~2022년 3년 평균 19.2%로 ‘오대’의 4.5%보다 높은 발아율을 보였다. 도복특성검정에서 ‘오대’보다 좌절중이 가볍고, 도복지수는 높았으나 포장 도복은 ‘오대’와 같이 3정도 수준으로 강한 반응을 보였다(Table 5).

Table 4

Response to physiological and abiotic stresses.

Variety	Occurrence of wilting	Leaf senescence at maturing	Cold tolerancez				Viviparous germinationw (%)
			Discolorationy (1-9)	Heading delay (day)	Grain fertility (%)	PAx (1~9)
Saeodae1	Strong	Late	1	16.0ns	29.4ns	6	19.2*
Odae	Strong	Late	1	17.7	41.3	5	4.5

^zCold tolerance was evaluated in Chuncheon cold-water (17℃) irrigated nursery

^yEvaluation at maximum tillering stage (1: tolerance; 9: susceptible)

^xPhenotypic Acceptability

^wGermination rate at 7 days after incubation in 25℃ chamber

ns: Not significant

Table 5

Characteristics related to lodging.

Variety	Plant heightz (cm)	Third internode length (cm)	Breaking strength (g)	Lodging index	Lodging in the field (1~9)
Saeodae1	78	13.4	736	223	3
Odae	73	14.5	783	180	3

^zLength from upper part of root up to panicle

미질 및 도정특성

‘새오대1호’의 입형은 현미 장폭비가 1.97로 단원립이고, 백미 외관은 심백과 복백이 없어 맑고 투명하였다. 알칼리붕괴도는 6.3, 단백질함량은 5.9%, 아밀로스함량은 18.2%로 대비품종 ‘오대’와 비슷하였다. 식미관능검정(-3~+3) 결과 ‘새오대1호’는 0.13(삼광 기준)으로 ‘오대’의 0.04보다 매우 우수한 특성을 보였다(Table 6). ‘새오대1호’의 도정특성인 제현율은 83.6%, 현백율 88.9%, 도정율 74.3%로 대비품종 ‘오대’와 비슷하였다. 도정된 쌀의 완전미율이 82.0%로 ‘오대’의 69.6% 보다 월등히 높았으며, 완전미도정수율은 60.9%로 ‘오대’의 52.1%보다 매우 우수한 특성을 보였다(Table 7). 철원군 내 3개 선도 농가에서 실시한 ‘새오대1호’의 생육 및 수량성 평가에서 ‘오대’ 보다 생육, 내병성, 후기 노화속도, 수량성 및 쌀 품위가 우수한 것으로 평가되어 조생 벼품종으로 북부평야 및 중산간지역에서 주로 재배되고 있는 ‘오대’의 대체가 가능한 품종으로 재배면적의 확대가 기대된다.

Table 6

Characteristics related to grain shape and grain quality.

Variety	Brown rice			White core/velly (0~9)	Alkali digestive value (1~7)	Protein content (%)	Amylose content (%)	Palatability of cooked rice (-3~+3)
	Length (mm)	Width (mm)	L/W ratio
Saeodae1	5.42	2.75	1.97	0/0	6.3	5.9	18.2	0.13
Odae	5.28	2.80	1.89	2/2	6.3	6.2	18.5	0.04

Table 7

Characteristics related to milling quality.

Variety	Brown/rough (%)	Milled/brown (%)	Milled/rough (%)	Head rice (%)	Head rice milling recovery ratio (%)
Saeodae1	83.6	88.9	74.3	82.0	60.9
Odae	83.8	89.3	74.8	69.6	52.1

수량성

‘새오대1호’의 백미수량은 2020~2022년의 3년간 지역적응시험 결과 북부평야 및 중산간지 4개소 보통기 보비재배에서 평균 쌀수량이 5.52 t/ha으로 ‘오대’ 대비 101%, 고랭지 1개소에서 5.12 t/ha으로 103%, 동북부해안지 1개소에서 6.32 t/ha으로 113% 수량을 보여, 전체 평균 5.59 t/ha으로 ‘오대’ 대비 103%의 수량성을 보였다(Table 8).

Table 8

Results of yield potential of ‘Saeodae1’ on local adaptability test.

Region	Tested sites	Average milled rice yield (t/ha)									Index (A/B)
		Saeodae1					Odae
		'20	'21	'22	Ave.(A)		'20	'21	'22	Ave.(B)
Middle- mountain plain area	Cheolwon	538	647	561	582ns		473	626	554	551	106
	Sangju	549	616	482	549ns		538	625	528	564	97
	Jecheon	504	527	517	516ns		501	527	452	493	105
	Hongcheon	447	690	542	560ns		514	644	575	578	97
	Average	510	620	526	552		507	606	527	546	101
NMHz	Jinbu	422	646	555	512ns		470	525	517	498	103
NECy	Gangneung	587	709	600	632*		523	615	543	560	113
Average		508	639	543	559		503	594	528	541	103

^zNMH: Northern-middle highland

^yNEC: Northern-east coastal region

*: Significant at 5% ns : not significant

재배상 유의점

‘새오대1호’는 수량성 향상을 위해 질소질 비료를 과용하면 쌀 품질 저하, 등숙율 저하, 숙색 불량 및 병해충에 취약해지고 쓰러질 우려가 있어 품종특성에 맞는 적정 균형시비가 필요하다. 특히 바이러스병인 줄무늬잎마름병, 오갈병, 검은줄오갈병 및 멸구류에 저항성이 없으므로 적기 기본방제를 실시하여야 하고, 성숙기에 이른 물떼기는 등숙 불량으로 불완전미 발생 및 도정수율이 낮아질 수 있으며, 내냉성이 중간 정도이므로 산간지 및 찬물이 나는 논이나 늦이앙 재배를 피해야 한다.

‘새오대1호’는 북부평야 및 중산간지, 중북부고랭지, 동북부해안지에 적응하는 ‘오대’ 보다 우수한 조생, 중립형 고품질 벼 품종 육성을 목적으로 쌀알이 맑고 중립형인 ‘새오대’와 조생 복합내병성이면서 쌀이 맑은 ‘운봉51호’를 인공교배하였다. F2부터 F7 세대까지 파생계통육종법으로 우량계통을 육성하고 유전적으로 고정된 SR34150-2-IR1-2-3-3 계통을 선발하여, ‘철원103호’로 계통명을 부여하였다. 2020년부터 2022년까지 철원 등 6개소에서 지역적응시험 3년을 실시한 결과 ‘새오대’의 내병성, 품질, 밥맛개선 등의 우수성이 인정되어 2022년 12월 농촌진흥청 직무육성신품종선정위원회에서 신품종으로 선정됨과 동시에 ‘새오대1호’로 명명되었다. ‘새오대1호’의 출수기는 보통기 보비재배 6개 시험지 평균 7월 28일로 ‘오대’보다 1일 늦은 조생종이다. 철원지역에서 생육 특성으로 간장은 75 ㎝로 ‘오대’보다 1 ㎝ 크고 이삭길이는 22 ㎝로 ‘오대’보다 2 ㎝ 길다. 주당이삭수는 14개로 ‘오대’와 같고, 이삭당 벼알수도 75개로 ‘오대’와 비슷하다. 등숙비율은 84.7%로 ‘오대’의 72.5% 보다 월등하게 높았고, 정현비율은 83.6%, 현백율은 88.9%로 ‘오대’와 비슷했으나 백미완전립율이 82.0%, 완전미도정수율이 60.9%로 ‘오대’보다 높아 수량 확보 측면에서 우수하다. 현미천립중은 25.9 g으로 ‘오대’와 비슷하나 심복백이 없이 깨끗한 외관으로 소비자 기호도가 향상될 것으로 기대된다. ‘새오대1호’는 도열병에 강하고 흰잎마름병(K1, K2, K3균계)에 저항성이며 수발아율도 19.2%로 비교적 안정적인 반응을 보였다. 미질 특성은 심복백이 거의 없고, 단백질함량은 5.9%로 낮았다. 밥맛은 0.13(삼광 기준)으로 ‘오대’보다 우수했으며 쌀수량은 북부평야 및 중산간지, 중북부고랭지, 동북부해안지 6개 지역 평균 ‘오대’와 비슷한 5.59 t/ha (오대대비 103%) 수준이다.

‘새오대1호’ 육성에 적극 협력하여 주신 국립식량과학원 벼 육종 및 품질 연구팀, 각 도농업기술원 지역적응시험 담당자들과 농촌진흥청 연구정책국 관계자 여러분께 깊이 감사드립니다. 본 논문은 농촌진흥청 연구사업( 세부과제명: 중북부지역 중간지 적응 수요자 참여형 조숙 고품질 벼 품종개발, 과제번호 : PJ013150072022)의 지원으로 수행된 결과의 일부입니다.