최근 각 지자체는 오랜 시간 재배되어 타 지역과 차별화가 어렵게 된 지역 대표 브랜드 쌀을 저아밀로스 쌀로 바꾸려고 노력하고 있다. 대표적으로 경북지역에 주로 재배되던 ‘일품’벼는 안동지역에서 ‘백진주’(Hong et al. 2012)로 대체하였고, 외래벼인 추청을 대신하여 여주농협에서는 ‘진상’(Hong et al. 2014)으로, 화성농협에서는 ‘골드퀸3호’(Jang et al. 2021)로 품종을 대체하였다. 이러한 결과로 멥쌀과 달라 부드러운 식감과 찰기를 가진 저아밀로스 쌀은 이미 일부 지역에서 브랜드화 되어 높은 가격에 판매되고 있으며 저아밀로스 쌀 재배면적은 2017년 2,175 ha에서 2021년 13,771 ha까지 증가하였고 최근에는 국가기관뿐만 아니라 지자체 등에서 ‘미호’(2016) ‘정다미’(2020), ‘향진주’(2021), ‘다품’(2022), ‘여리향’(2022), ‘황금예찬’(2023), ‘해찰미’(2023)와 같은 아밀로스 함량이 9.5~12.8%인 중간찰 벼 품종을 다양하게 개발하였다(RDA 2024).

그 중 ‘정다미’는 경기도 수원지역에서 기존 브랜드 쌀 원료곡으로 이용되던 ‘진상’과 ‘추청’ 품종을 대체하고 있으며 저아밀로스로 밥맛이 부드럽고 도복, 흰잎마름병, 수발아에 강한 중만생 다수성 특성을 가지고 있어 그 육성경위와 주요특성에 대해 서술하고자 한다.

인공교배, 재배방법 및 농업적 특성 조사

조생 단간이며 도열병에 강하고 저아밀로스(11.6%) 중간찰인 ‘월백’ (Won et al. 2012)을 모본으로 흰잎마름병(K1, K2, K3)이 강한 중생종 대립찰인 ‘눈보라’(Ha et al. 2008)와 중만생 자포니카 다수성인 ‘보람찬’ (Ha et al. 2012)이 교배된 F₁을 부본으로 2011년 하계에 인공교배하여 계통육종법에 따라 계통선발 및 생산력검정시험을 거쳐 2019년에 ‘수원632호’로 계통명을 부여하였다. 2019년부터 2020년까지 2개년 간 중부평야지 4개소(수원, 화성, 춘천, 청주)에서 보통기 보비재배(N-P₂O₅-K₂O; 9-4.5-5.7 kg/10a)로 지역적응시험을 실시하여 대비품종인 ‘백진주’와 비교하여 주요 특성을 조사 하였다. 농촌진흥청 표준재배법에 준하여 4월25일에 파종하여 5월25일에 재식거리 30×15 ㎝로 주당 3본씩 손이앙 하였다. 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준재배법에 준하였고, 주요농업형질, 수량구성요소 및 수량성 조사는 농촌진흥청 신품종개발공동연구사업 과제수행계획서(RDA 2019, 2020) 조사기준에 준하였다.

재해 및 병해충 저항성 검정

수발아 검정은 출수 후 40일 주간이삭을 3반복으로 수확하여 25℃, 포화습도에서 7일간 처리 한 후 발아율을 조사하였다. 내냉성은 이앙 후 30일~등숙기 때 수온17℃ 냉수 처리 후 적고, 출수지연일, 임실율, 성숙기 표현형 정도를 냉수구의 불임정도와 냉수유입구에서 배수구에 걸친 임실률 구배에 따라 내냉성정도(1~9)를 달관 조사하였다. 포장도복은 출수 후 30일에 달관조사 하였는데 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 그 정도를 파악하였다. 잎도열병 검정은 전국 11개소 밭못자리에 6월하순에서 7월상순에 파종하여 30일 후 이병성 품종에 병이 확산되었을 때 계통들의 이병 정도를 조사하였다. 발병정도는 농업과학기술연구조사분석기준(2012)에 따라 0(무병반)~ 9(전형적인 이병병반이 엽면적의 76%이상)의 10단계로 병반면적률에 의해 달관 조사하였다. 검정포장에 비료는 밑거름으로 21%N복합비료를 74 kg/10a, 추비는 1차로 파종12일에 요소 10 kg, 2차는 파종 20일에 요소 10 kg을 시비하였다. 흰잎마름병은 K1 (HB1013), K2 (HB1014), K3 (HB1015) 및 K3a (HB1009) 균계를 최고분얼기에 개체별 가위로 잎의 끝부분을 잘라 접종한 후 30일 세균에 감염된 잎의 길이를 조사하여 이병정도를 판단하였다. 바이러스병은 검정실에서 유묘 본엽 2~3엽기에 보독충 접종을 3~4일간 실시하고, 접종 후 30일에 조사하였다. 발병정도는 농업과학기술연구조사분석기준(2012)에 따라 0(무발병)~9(71%이상) 단계로 발병주율(%) 에 따라 판정하였다. 벼멸구 저항성은 본엽 2~3엽기에 충령이 2~3령인 충을 개체당 4~5마리 접종하고 감수성 품종인 ‘태백’벼가 완전히 고사한 시기에 검정재료의 저항성정도를 강(R), 약(S)으로 조사하여 판정하였다. 애멸구는 본엽2~3엽일 때 개체 당 4~5마리 접종하고 7~10일 후 감수성 품종이 완전히 고사한 시기에 검정재료의 저항성정도를 강(R), 약(S)으로 조사하여 판정하였다.

Wx-mq 마커검정

시험재료는 찰벼인 ‘설향찰’, 메벼인 ‘알찬미’, 고아밀로스인 ‘고아미’, ‘고아미2호’, ‘고아미4호’, 저아밀로스 중간찰은 ‘백진주’, ‘밀키퀸’, ‘미호’, ‘월백’, ‘정다미’ 10품종을 사용하였다. Genomic DNA는 각 품종의 어린잎을 채취하여 CTAB방법(Murray & Thompson 1980)을 응용하여 추출하였다. Wx-mq 마커검정(Sato et al. 2002)을 위한 PCR은 4가지 프라이머(Wx-MQ-F1: 5’-GGTGAGGTTTTTCCATTGCTACAAGCA-3’, Wx-MQ-R1: 5’-GCCCTGGTAGGAGATGTTGTGGAT-3’, Wx-MQ-F2: 5’-CAAGTACGACGCAACCACGGTAAG-3’, Wx-MQ-R2: 5’-GGTGGACTAGACGATCTGGGTTCAA-3’) 모두 20 pmole/µL 농도로 1 μL씩 첨가하고, DNA 2 μL (50 ng/μL), dNTP 1 μL (0.2 mM), Taq 0.2 μL (2.5 unit), dH₂O 12.8 μL를 첨가한 뒤 PCR 반응시켰다. PCR 단계는 94℃에서 5분 처리 후 94℃ 1분, 69℃ 1분, 72℃ 2분 유지하는 3단계로 이루어진 과정을 30번 반복했다. 증폭된 PCR 산물은 QIAxcel (QIAGEN) 자동화 전기영동 장치를 이용하여 확인하였다.

육성 경위

‘정다미’는 차별화된 지역 브랜드 원료곡을 제공하기 위한 중간찰 벼를 만들 목적으로 조생 단간이며 도열병에 강하고 저아밀로스(11.6%) 중간찰인 ‘월백’ 을 모본으로 흰잎마름병(K1, K2, K3)이 강한 중생종 대립찰인 ‘눈보라’와 중만생 자포니카 다수성이면서 흰잎마름병(K1, K2, K3)과 줄무늬잎마름병에 강한 ‘보람찬’이 교배된 F₁을 부본으로 2011년 하계에 SR34308의 교배번호를 부여하였다. 2012년 하계에 수원에서 F₁ 20개체를 양성한 후, 2013년 하계에 F₂ 1,120개체를 공시하여 18개체를 목적 형질에 맞추어 선발한 후 2014~2016년에 국립식량과학원 시험포장에서 계통육종법에 따라 내병성 검정을 병행하면서 F₃세대에서 F₅ 세대를 경과 시켜 2016년에 우량계통을 선발하였다. 선발된 SR34308-14-5-1계통에 대하여 2017~2018년 2개년 간 생산력검정 예비선발 및 예비 시험을 실시하여 중간찰이면서 흰잎마름병에도 강하고 다수성인 계통을 선발하여 ‘수원632호’로 계통명을 부여하였다. 2019~2020년 2개년 간 지역적응시험 결과 부드러운 식감을 가진 중간찰벼로 횐잎마름병에 강하고 수량이 높아 2020년 12월 직무육성신품종선정위원회에서 그 우수성이 인정되어 ‘정다미’로 명명되었고 2021년에 출원, 2022년에 품종보호권등록(품종보호 제9168호, 국립종자원)이 완료되었다(Figs. 1~4).

Fig. 1. Pedigree diagram of ‘Jeongdami’.

Fig. 2. Genealogy of ‘Jeongdami’.

Fig. 3. The stature of low-amylose rice variety, ‘Jeongdami’ (Suweon632) in the paddy field (upper) and its unhulled, brown and milled rice (bottom left, middle, right).

Fig. 4. Reaction to rice blast disease (A) and bacterial blight (B) of ‘Jeongdami’ compared to ‘Hwaseong’ and ‘Baekjinju’.

생육특성

‘정다미’의 출수기는 중부평야지에서 평균8월 15일로 대비품종인 ‘백진주’보다 6일 빠른(p<0.01) 중만생종이었다(Table 1). 간장은 77 ㎝로 ‘백진주’보다 6 ㎝ 길고(p<0.01) 수장은 20 ㎝로 ‘백진주’보다 1 ㎝ 짧았다(p<0.05). 주당수수는 16개로 ‘백진주’보다 2개 많았다(p<0.01). 수당립수는 96개로 112개인 ‘백진주’보다 16개 적었다(p<0.05). 등숙비율은 84.9%로 ‘백진주’의 84.7%와 비슷하였다. 현미 천립중은 20.0 g으로 ‘백진주’ 19.8 g과 비슷하였다(Table 2).

Table 1

Heading date of low-amylose rice cultivar, ‘Jeongdami’. ('19~'20, LAT^z)

Plain	Region	Seeding date	Transplanting date	Heading date
				Jeongdami	Baekjinju
Central	Suwon	Apr. 25	May 25	Aug. 18	Aug. 24
	Hwaseong	Apr. 25	May 25	Aug. 15	Aug. 19
	Chuncheon	Apr. 25	May 25	Aug. 17	Aug. 24
	Cheongju	Apr. 25	May 25	Aug. 11	Aug. 16
Average	-	Apr. 25	May 25	Aug. 15**	Aug. 21

Asterisks indicate significant differences between ‘Jeongdami’ and ‘Baekjinju’ as evaluated by the t-test: ^**p<0.01

^zLocal adaptability test

Table 2

Major agronomic traits and yield components of ‘Jeongdami’. ('19~'20, Suwon)

Variety	Culm lengthz (㎝)	Panicle length (㎝)	No. of panicles/hill	No. of spikelet/ panicle	Ratio of ripened grain(%)	1,000 grain weight of brown rice (g)
Jeongdami	77**	20*	16**	96*	84.9ns	20.0ns
Baekjinju	71	21	14	112	84.7	19.8

Asterisks indicate significant differences between ‘Jeongdami’ and ‘Baekjinju’ as evaluated by the t-test: ^**p<0.01, ^*p<0.05, ^nsNot significant

^zLength from soil surface to panicle neck

생리장해 및 도복 관련 특성

‘정다미’는 못자리 일수 50일묘 이앙에서 불시출수가 되지 않았으며(0.0%) 생육후기 위조에 강할 뿐만 아니라 성숙기 잎의 노화는 보통이었다. 성숙기의 잦은 강우와 적온에 의해 수확 전 이삭에서 싹이 트는 수발아는 대비품종인 ‘백진주’ 7.5%에 비해 낮았다(1.7%)(p<0.05). ‘정다미’의 내냉성 검정 결과 냉수 흘려대기에서 출수지연은 무처리에 비해 10일 늦은 특성을 보였으며 냉수구 임실율은 40.4%로 16.9%인 ‘백진주’보다 월등히 높았으나(p<0.01), 분얼기 및 성숙기 내냉성 정도, 출수지연일수, 간장단축률, 냉수구 임실률 등을 중심으로 표준 및 비교품종의 내냉성 정도를 기준으로 하여 내냉성을 평가한 결과 종합내냉성(PA)은 7로 약한 편이었다. ‘정다미’의 포장 도복 저항성은 1로 ‘백진주’ 3보다 강하였다(Table 3). 이러한 수발아 및 도복에 강한 특성은 최근 등숙기 고온 및 강수량 증가와 더불어 폭우가 빈번한 기상변화에 재배 안정성을 부여한다. 그러나 잘 쓰러지지 않는 특성은 실제 농가현장에서는 수량을 높이기 위해 과비 할 우려가 있으니 주의가 필요하다.

Table 3

Response to physiological and environmental stress. ('19~'20, LAT^z)

Variety	Premature heading (%)	Appearance of wilting	Adult leaf sense- cence	Premature germination of panicley (%)	Lodging in the field (1~9)	Cold tolerancex
						Heading delay (days)	Grain fertility (%)	PAw
Jeongdami	0.0	Strong	Normal	1.7*	1	10ns	40.4**	7
Baekjinju	0.0	Strong	Normal	7.5	3	8	16.9	9

^**p<0.01, ^*p<0.05, ^nsNot significant(t-test)

^zLocal adaptability test

^yGermination rate at 7 days after incubation (25℃, 100% RH)

^xCold tolerance was evaluated at a cold-water (17℃) irrigated screening nursery in Chuncheon

^wPhenotypic acceptability : strong(1), medium strong(3), medium(5), medium weak(7), weak(9)

병해충 저항성

2019년부터 2020년까지 전국 밭못자리 11개 시험지에서 ‘정다미’의 잎도열병 반응을 검정한 결과 2개 지역에서 강한반응을 6개 지역에서 중도저항성을 보였으며 3개 지역에서 약한 반응을 보여 ‘백진주’보다 강하였다. 목도열병 또한 전주, 예산, 밀양에서 이병수율이 0.0~15.9%로 ‘백진주’에 비해 강하였다(0.0~44.3%)(Table 4, Fig. 4A). 흰잎마름병(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)은 K1, K2, K3균계에서 강한 반응을 보였으나 K3a 저항성이 없었다. 바이러스병인 줄무늬잎마름병, 오갈병 및 검은줄오갈병은 ‘백진주’와 비슷하게 약한 반응을 보였다. 해충에 대해서는 벼멸구(Nilaparvata lugens Stål) 및 애멸구(Delphacodes striatella Fallem)에 모두 약한 반응을 보였다(Table 5).

Table 4

Reaction to rice blast disease of ‘Jeongdami’ which has moderate resistance about leaf and neck blast^z. ('19~'20, LAT^y)

Variety	Reaction to leaf blast at nursery testx (0-9)				Reaction to neck blast (%)
	No. of site tested (11)				Jeonju	Yesan	Milyang
	Rw (0-3)	M (4-6)	S (7-9)
Jeongdami	2	6	3		0.0	31.7	0.0
	3	5	3		4.6	0.0	0.0
Ave.	-	-	-		2.3	15.9	0.0
Baekjinju	2	3	6		26.5	44.3	0.0

^zJeongdami was surveyed in 2019 and 2020 and Baekjinju investigated only in 2020

^yLocal adaptability test

^xData was investigated in 11 leaf blast test site at local adaptability test region

^wR : resistant(Degree, 0-3), M : moderate(Degree, 4-6), S : susceptible(Degree, 7-9)

Table 5

Reaction to bacterial blight, virus diseases and insect pests of ‘Jeongdami’^u ('19~'20, LAT^z)

Variety	Bacterial blight					Virus diseases				Resistance to insects
	K1	K2	K3	K3a		Stripe	Dwarf	BSDx		BPHw	SBPHv
Jeongdami	Ry	R	R	S		S	S	S		S	S
Baekjinju	S	S	S	S		S	S	S		S	S

^zLocal adaptability test

^yR : resistant, S : susceptible

^xBSD : black-streak dwarf, ^wBPH : brown planthopper, ^vSBPH : small brown planthopper

^uJeongdami’s 2019 and 2020 survey values are the same, and Baekjinju investigated only in 2020

수량성

2019년부터 2020년까지 2개년간 중부평야지인 수원, 화성, 춘천, 청주 4개소에서 실시한 지역적응시험 결과 쌀 수량은 평균 547 ㎏/10a로 대비품종인 ‘백진주’(472 ㎏/10a)보다 16% 높게 나타났다(p<0.01)(Table 6).

Table 6

Yields of low-amylose rice cultivar, ‘Jeongdami’. ('19~'20, LAT^z)

Region	Site	Baekjinju (㎏/10a)	Jeongdami(㎏/10a)
			‘19	‘20	Ave.	Index
Central	Suwon	500	548	534	541	108
	Hwaseong	463	520	555	538	116
	Chuncheon	498	613	558	586	118
	Cheongju	427	519	528	524	123
	Ave.	472	550	544	547**	116

^**p<0.01(t-test)

^zLocal adaptability test

입형 및 미질특성

입형은 정조 장폭비가 2.2, 현미 장폭비가 1.8로 ‘백진주’(2.1, 1.7)과 비슷하게 단원형이며 배유 부분이 뽀얀 ‘백진주’보다 맑아 외관품위가 좋다(Fig. 3). 아밀로스 함량은 11.5%로 ‘백진주’(7.0%)에 비해 높았고 단백질 함량은 6.2%로 6.7%인 ‘백진주’와 비슷하였다(Table 7).

Table 7

Grain shape, protein and amylose content of ‘Jeongdami’. ('19~'20, LAT)

Variety	Unhulled rice					Brown rice				Protein content (%)	Amylose content (%)
	Lz	Wy	Tx	L/Ww		L	W	T	L/W
Jeongdami	7.3	3.2	2.3	2.3		4..9	2.7	2.0	1.8	6.5	10.6
	7.4	3.4	2.2	2.2		4.9	2.8	2.0	1.8	5.9	12.5
Average	7.4ns	3.3ns	2.2ns	2.2ns		4.9ns	2.0ns	2.0ns	1.8ns	6.2ns	11.5**
Baekjinju	7.1	3.4	2.2	2.0		4.7	2.7	2.0	1.7	6.7	6.9
	7.0	3.3	2.2	2.1		4.7	2.7	2.0	1.7	6.6	7.1
Average	7.1	3.4	2.2	2.1		4.7	2.7	2.0	1.7	6.7	7.0

^zlength, ^ywidth, ^xthickness, ^wlength/width ratio, ^**p<0.01, ns Not significant

Waxy (W_χ) 유전자 중간찰성 확인 마커 검정

쌀의 아밀로스 함량은 벼 6번 염색체상의 Waxy (Wx) 유전자의 유전자형에 의해서 찰, 저아밀로스(중간찰), 메 및 고아밀로스로 분류되며, 아밀로스 합성은 Granule Bound Starch Synthase1 (GBSS1)에 의해 조절된다(Sano 1984, Wang et al. 1992, Wang et al. 1990). ‘정다미’의 모본은 ‘밀키퀸(Milky Queen)’과 ‘그루벼’를 교배하여 만들어진 조생 중간찰 벼 ‘월백’이다. 즉 중간찰성을 나타내는 유전자는 ‘밀키퀸’에서 유래한 것이다. 찰벼와 메벼의 중간 정도 아밀로스 함량을 가지는 저아밀로스 품종 ‘밀키퀸’은 고시히카리에 MNU (N-methyl-N-nitrosourea)를 처리하여 개발된 것이다(Ise et al. 2001). ‘밀키퀸’은 Wx 유전자의 4, 5번 엑손에 SNP 돌연변이로 아밀로스 함량이 낮아졌으며 이 대립유전자는 Wx-mq로 명명되었다(Ise et al. 2001, Lee et al. 2021). ‘정다미’가 대립유전자는 Wx-mq를 가지고 있는지 실험한 결과 모본인 ‘월백’, ‘월백’의 모본인 ‘밀키퀸’, ‘정다미’ 모두에서 2 band를 보여 ‘정다미’는 대립유전자 Wx-mq로 인해 중간찰성을 나타내는 것으로 확인되었다(Fig. 5).

Fig. 5. Detection of the presence of Wx-mq gene in rice cultivar, ‘Jeongdami’. Amplification of tetra primers(Wx_MQ/F1/R1/F2/R2) showing polymorphic bands in 7, 9, 10. (1) ‘Seolhyangchal’ (glutinious), (2) ‘Alchanmi’ (non-glutinious), (3) ‘Goami’ (high amylose, HA), (4) ‘Goami2’ (HA), (5) ‘Goami4’ (HA), (6) ‘Baekjinju’ (low amylose, LA), (7) ‘Milky queen’ (LA), (8) ‘Miho’ (LA), (9) ‘Wolbaek’ (LA), (10) ‘Jeongdami’ (LA).

적응지역 및 재배상의 유의점

‘정다미’는 중부평야지에 적응하는 중만생종으로 질소질 비료 과용 시 도복, 등숙률 저하와 병해충 발생이 우려되므로 적정 균형시비 하여야 하며 흰잎마름병 균계 K3a와 멸구류에는 저항성이 없으므로 적기에 기본방제를 하여야 한다. 또한 키다리병 방제를 위하여 철저한 종자소독이 필요하다.

‘정다미’는 타 지역과 차별화 된 특화 품종으로 지역브랜드 쌀의 경쟁력을 높이고자 조생 단간이며 도열병에 강하고 저아밀로스(11.6%) 중간찰인 ‘월백’을 모본으로 흰잎마름병(K1, K2, K3)이 강한 중생종 대립찰인 ‘눈보라’와 중만생 자포니카 다수성이면서 흰잎마름병(K1, K2, K3)과 줄무늬잎마름병에 강한 ‘보람찬’이 교배된 F₁을 부본으로 교배 한 후 2020년 중간찰 벼로 육성하였다. 주요 농업적 특성은 중부평야지 4개소 보통기 보비재배에서 출수기가 평균 8월 15일로 ‘백진주’보다 6일 빠른 중만생종이고 간장은 77 ㎝로 적당하며 주당수수는 16개, 수당립수는 96개이고 현미천립중은 20.0 g으로 ‘백진주’와 비슷하다. 불시출수는 되지 않았고 성숙기 잎의 노화는 보통이고 수발아율은 1.7%로 ‘백진주’ 7.5%보다 높았다. 종합내냉성은7로 ‘백진주’와 비슷하게 약했고 포장에서 도복에 강했다. 흰잎마름병(균계 K1, K2, K3)에 강했고 잎도열병에는 중도저항성을 줄무늬잎마름병, 벼멸구 및 애멸구에 모두 약한 반응을 보였다. 백미 수량성은 10a당 평균 547 ㎏으로 ‘백진주’(472 ㎏)보다 16% 증수되었다. 입형은 정조 장폭비가 2.2, 현미장폭비가 1.8로 ‘백진주’와 비슷하게 단원형이며 배유부분이 ‘백진주’보다 맑아 외관품위가 우수하다. 단백질 함량은 6.2%였으며 아밀로스 함량은 11.5%로 중간찰이고 이는 대립유전자 Wx-mq 에서 기인하였다. 이러한 ‘정다미’는 부드러운 밥맛과 재배안정성으로 인해 지역 특화 브랜드 쌀 경쟁력을 높임으로써 쌀 소비 제고에 기여할 것이다.

‘정다미’를 육성함에 있어 적극 협력하여주신 국립식량과학원 본원, 중부작물부, 남부작물부 벼 육종 연구팀 및 각 도농업기술원 지역적응시험 담당자들과 농촌진흥청 연구정책국 관계관 여러분께 깊이 감사 드리며 본 연구는 농촌진흥청 기관고유사업(공동과제명: 사료용 맞춤 용도다양화 벼 품종개발, 과제번호: PJ016752022024)의 지원으로 수행된 결과입니다.