적요
A new small red bean cultivar, ‘Seona’, was artificially crossed between ‘SA9201-2B-18-1-4-1-4’ and SA9411-2B-1-1-2 in 1999, with fixed excellent agronomic characters using the pedigree breeding method, and selected for the further trials a ‘Miryang 18’. It was prominent and had desirable characteristics such as high grain quality, lodging resistance, and high antioxidant activity in the regional adaptation yield trials (RYT) for three years from 2012 to 2014 and was released for public consumption as ‘SA9914-2B-9-2-3-3-1’ in 2014. ‘Seona’ has a semi-determinate growth habit, yellow flowers, green embryonic axis, dark red seed coat, white hilum, and small spherical seeds (15.6 g per 100 seeds). The average yield of ‘Seona’ was 2.04 MT/ha in the regional yield trials (RYT) carried out for three years from 2012 to 2014, which was a slightly higher than that (1.97 MT/ha) of the control variety, ‘Chungju’ (Registration No. 6051).
서언
팥(
Vigna angularis var. Nipponensis)은 일년생 콩과(Fabaceae, Leguminosae) 식물로 우리나라를 비롯한 중국, 일본 등 동아시아 지역에서 널리 재배되어 왔다(
Rho et al. 2003).
우리나라 팥재배 면적은 2015년 현재 재배면적 4,833 ha에서 5,335톤이 생산되고 있으며 두과작물 중에서 콩 다음으로 재배면적이 많은 작물이다. 콩에 비하여 수량은 낮으나, 기후 및 토양에 적응성이 양호하여 작부체계에 유용하게 이용될 수 있다(
Rho et al. 2003).
지금까지 농가에서는 붉은팥으로 대부분 대립종인 충주팥을 재배하고 있으나 이 품종은 만생종으로 도복에 약하다. 또한 중부팥은 소립종으로 시장성이 떨어지고, 경원팥은 내도복성이 크게 개선되었으나 낙엽병(시들음병)에 약해 본병의 피해가 심한 지역에서는 재배를 회피하여 왔다(
Han et al. 2012). 또한 이러한 품종들은 잘 쓰러지고 덩굴성이 되기 쉬운 특성으로 기계화 재배가 곤란하다 이러한 단점을 보완한 품종을 개발하고자 노력한 결과, 직립성 초형으로 착협고가 높고 기계수확이 가능한 ‘서나’을 육성하여 2014년 농촌진흥청의 직무육성 신품종 선정위원회의 심의를 거쳐 농가에 보급하게 되었기에 그 육성경위와 주요특성을 보고하고자 한다.
재료 및 방법
신품종 ‘서나’(밀양18호)의 특성 및 수량검정 시험은 2009년도부터 2011년도까지 3년간 청원, 익산, 춘천, 밀양 등 4개소에서 수행하였으며, 대비품종인 ‘충주팥’과 수량성 등을 비교 검토하였다. 각 지역에서 시험에 공시한 품종은 중부지역의 경우에는 6월 중순, 남부지역은 6월 하순에 재식거리는 60×10~15 cm로 파종하였고, 입모 후 1주 2본으로 주수를 조정하였다.
종자의 영양성분 및 기능성 성분을 분석하고자 단백질, 무기성분 함량 및 폴리페놀, 플라보노이드, 항산화활성 등을 조사하였다. 일정량의 시료를 취하여 습식분해한 후 100 mL로 정용하여 분석용 시료로 사용하였다. 단백질 함량은 Kjeldahl 분석기(2300 Kjeltec Analyzer Unit, Foss Tecator, Hoeganaes, Sweden)를 이용하여 정량하였고, 무기성분의 함량은 550°C에서 회화한 후 0.5 N 질산을 가하여 가온해서 녹이고 GF/C여과지로 여과한 다음 정용하여 ICP(Inductively Coupled Plasma, Optima-3300DV, Perkin-Elmer, Norwalk, CT, USA)로 분석하였다. 시료의 항산화 성분 분석을 위하여 분쇄된 시료 일정량을 취하여 80% 에탄올로 상온에서 24시간 동안 3회 진탕추출(WiseCube WIS-RL010, Daihan Scientific Co., Ltd., Seoul, Korea)한 다음 여과 하여 －20°C 냉동고에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였으며, 시료의 농도는 추출용매를 이용하여 100 μg/mL의 농도로 보정하여 사용하였다. 팥 추출물에 대한 총 폴리페놀 함량은 Folin- Ciocalteu phenol reagent가 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다(
Dewanto et al. 2002). 각 추출물 50 μL에 2% Na
2CO
3 용액 1 mL를 가한 후 3분간 방치하여 50% Folin-Ciocalteureagent (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 50 μL를 가하였다. 30분 후, 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였고, 표준물질인 gallic acid (Sigma -Aldrich)를 사용하여 검량선을 작성하였으며, 시료 g 중의 mg gallic acid equivalent (GAE, dry basis)로 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은
Dewanto(2002) 등의 방법에 따라 추출물 250 μL에 증류수 1 mL와 5% NaNO₂75μL를 가한 다음, 5분 후 10% AlCl
3·6H
2O 150 μL를 가하여 6분 방치하고 1 N NaOH 500 μL를 가하였다. 11분 후, 반응액의 흡광도 값을 510 nm에서 측정하였다. 표준물질인 (+)-catechin (Sigma-Aldrich)를 사용하여 검량선을 작성하였으며, 시료 g중의 mg catechin equivalent(CE, dry basis)로 나타내었다. 추출물에 대한 항산화활성은 ABTS(2,2’-azino-bis-3-ethylbenzo-thiazoline- 6-sulfonic acid, Sigma-Aldrich) 및 DPPH(1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich) radical의 소거활성을 측정하였다(
Choi et al. 2006). ABTS radical의 소거활성은 ABTS 7.4 mM과 potassium persulphate 2.6 mM을 하루 동안 암소에 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후 이용액을 735 nm에서 흡광도 값이 1.4~1.5가 되도록 몰 흡광계수(ε=3.6×104 M
-1cm
-1)를 이용하여 메탄올로 희석하였다. 희석된 ABTS 용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다. DPPH radical의 소거활성은 0.2 mM DPPH용액(99.9% ethanol에 용해) 0.8 mL에 시료 0.2 mL를 첨가한 후 520 nm에서 정확히 30분 후에 흡광도 감소치를 측정하다. ABTS 및 DPPH radical의 소거 활성은 mg TE(Trolox equivalent antioxidant capacity)/g extract residue(ER)로 나타내었다.
결과 및 고찰
육성경위
‘서나’는 직립, 내도복 다수성 품종육성을 위해 ‘SA9201-2B- 18-1-4-1-4’을 모본으로 하고 ‘SA9411-2B-1-1-2’을 부본으로 하여 1999년 인공교배하여 2000년, 2001년에 F
1, F
2 세대집단을 양성하고, F
3부터 계통육종법으로 선발한 ‘SA9914-2B-9-2-3- 3-1’계통이다. 2010년, 2011년도에 실시한 생산력검정시험에서 도복에 강하고 수량성 등이 우수한 계통으로 판단되어 ‘밀양18호’의 계통명을 부여하였다. ‘밀양18호’는 2012년부터 2014년까지 3년간 밀양 등 전국 4개 지역에서 적응성 검정을 실시한 결과, 그 우수성이 인정되어 2014년 12월 농작물 직무육성 신품종 선정위원회에서 신규등록 품종으로 결정하고 ‘서나’로 명명하였다(RDA 2014). ‘서나’의 육성과정은
Fig. 1과 같다.
Fig. 1Pedigree diagram of a new small redbean variety ‘Seona’.
식물학적 및 농업적 특성
‘서나’는 중간신육형으로 잎의 모양은 원형으로 크고 줄기는 녹색이다. 꽃은 황색이며 꼬투리는 황갈색이다. 종피색은 암적색이며 배꼽색은 백색이다(
Table 1). ‘서나’의 생육특성을 ‘충주팥’과 비교해 보면 개화기는 8월 16일이고, 성숙기는 9월 27로서 ‘충주팥’에 비해 개화기는 1일 빠르고 성숙기는 5일이 빠르다. 경장은 57 cm로서 충주팥 보다 4 cm 짧고 개체당 협수는 24개로 ‘충주팥’과 비슷하나 협당립수는 0.4개 많았으나 통계적 유의성은 없었다. 100립중은 15.6 g으로 ‘충주팥’ 보다 큰 중대립종이다(
Table 2).
Table 1Inherent characteristics of ‘Seona’ determined by the regional yield trial from 2012 to 2014.
Table 1
|
Variety |
Growth habit |
Embryonic color |
Stem color |
Flower color |
Leaf shape |
Pod color |
Seed coat color |
Hilum color |
|
Seona |
Semi-determinate |
Green |
Green |
Yellow |
Orbicular |
Yellow brown |
Dark red |
White |
|
Chungju |
Determinate |
Green |
Green |
Yellow |
Orbicular |
Yellow |
Dark red |
White |
Table 2Agronomic characteristics of ‘Seona’ determined by the regional yield trial from 2012 to 2014.
Table 2
|
Cultiver |
Flowering date |
Maturity date |
Stem height (cm) |
No. of pods/plant |
Seeds/pod |
First pod height (cm) |
100-seed weight (g) |
|
Seona |
Aug. 16 |
Sep. 27 |
57 bz
|
24 a |
6.8 a |
15 |
15.6 b |
|
Chungju |
Aug. 17 |
Oct. 2 |
69 a |
24 a |
6.4 a |
3 |
13.8 a |
내재해 및 내병충성
‘서나’의 포장에서의 도복성은 ‘충주팥’ 보다 매우 강하였으며, 수량과 품질에 영향을 크게 미치는 팥모자익바이러스, 흰가루병, 갈반병에 대한 저항성은 ‘충주팥’과 비슷한 수준이였다(
Table 3).
Table 3Resistance of ‘Seona’ to lodging and major disease from 2009 to 2011.
Table 3
|
Cultiver |
Lodging (1-9) |
Field resistance (0-9)z
|
|
|
Azuki bean mosaic virus |
Powdery mildew |
Brown leaf spot |
|
Seona |
3 |
0 |
1 |
1 |
|
Chungju |
5 |
0 |
1 |
1 |
종실품질
‘서나’의 단백질 함량은 24.8%로서 ‘충주팥’ 보다 다소 컸으나 통계적 유의성은 없었다. 곡실의 무기성분 중 칼륨과 칼슘, 마그네슘, 나트륨 함량은 각각 883.2와 60.0. 158.4, 25.6 mg/100 g으로 ‘충주팥’ 보다 낮은 것으로 나타났다(
Table 4).
Table 4Protein and inorganic contents of ‘Seona’ estimated in 2014.
Table 4
|
Cultiver |
Protein (%) |
Inorganic content (mg/100g) |
|
|
K |
Ca |
Mg |
Na |
|
Seona |
24.8bz
|
883.2a
|
60.0b
|
158.4a
|
25.6a
|
|
Chungju |
21.2a
|
1099.2a
|
90.3a
|
175.8a
|
39.5a
|
또한 ‘서나’의 총 폴리페놀, 플라보노이드의 항산화 성분함량은 각각 405 mg GAE/100 g, 200 mg CE/100 g으로 충주팥 보다 2.1배. 2.3배 정도 더 높았다. Radical 소거활성인 ABTS와 DPPH도 767와 1169 mg TE/100 g로 ‘충주팥’ 대비 각각 3.6배, 5.0배 정도 높은 것으로 나타났다(
Table 5).
Table 5Antioxidant compounds and radical-scavenging activity of ‘Seona’ estimated in 2014.
Table 5
|
Cultiver |
Antioxidant compounds |
Radical-scavenging activity |
|
|
Polyphenol (mg GAE/100 g) |
Flavonoid (mg CE/100 g) |
ABTS (mg TE/100 g) |
DPPH (mg TE/100 g) |
|
Seona |
405.0 bz(207)y
|
200.0 b(233) |
767 b(360) |
1169 b(504) |
|
Chungju |
196.0 a(100) |
86.0 a(100) |
213 a(100) |
232 a(100) |
수량성
‘서나’는 2010과 2011년, 2년간 실시한 생산력검정시험에서 ‘서나’의 평균수량은 ha 당 2.33톤으로 표준품종인 충주팥에 비하여 32% 증수하였으며(
Table 6), 2012부터 2014년에 걸쳐 3년간 실시한 청원, 익산, 밀양, 춘천 등 4개소 지역적응 시험에서 평균수량은 ha 당 2.04톤으로 ‘충주팥’ 보다 4% 증수하였다(
Table 7).
Table 6Results of yield trials of ‘Seona’ at Milyang from 2010 to 2011.
Table 6
|
Cultiver |
Yield (MT/ha) |
|
|
PYT(2010)y
|
AYT(2011)x
|
Mean |
Index |
|
Seona |
2.30 bz
|
2.36 b |
2.33 b |
132 b |
|
Chungju |
1.93 a |
1.58 a |
1.76 a |
100 a |
Table 7Yield of ‘Seona’ on the regional yield trials carried out at 4 locations.
Table 7
|
Location |
Seona (MT/ha, A) |
Chungju(MT/ha, B) |
Index (A/B) |
|
|
2012 |
2013 |
2014 |
Mean |
2012 |
2013 |
2014 |
Mean |
|
Cheongwon |
2.12 |
2.92 |
2.30 |
2.45 |
2.25 |
2.52 |
2.29 |
2.35 |
104 |
|
Chunchen |
1.29 |
1.11 |
2.18 |
1.53 |
2.16 |
1.15 |
1.73 |
1.68 |
91 |
|
Iksan |
2.06 |
2.57 |
1.59 |
2.07 |
2.05 |
2.23 |
1.51 |
1.93 |
107 |
|
Miryang |
1.88 |
2.23 |
2.21 |
2.10 |
1.72 |
2.19 |
1.86 |
1.92 |
110 |
|
|
Mean |
1.84 |
2.21 |
2.07 |
2.04 |
2.05 |
2.02 |
1.85 |
1.97 |
104 |
적정 파종기는 중부지역은 6월중순에서 6월하순, 남부지역은 6월하순에서 7월상순이며 산간고랭지에서 재배시에는 서리피해가 발생하지 않도록 유의하고, 수량성 확보를 위하여 개화기와 착협기 등의 시기에 충분한 관수가 필요하다.
적요
‘서나’는 국립식량과학원 남부작물부에서 2011년도에 육성한 적색종피의 팥 품종으로 1999년에 ‘SA9201-2B-18-1-4-1-4’을 모본으로 하고 SA9411-2B-1-1-2을 부본으로 인공교배하여 계통육종법으로 선발한 계통으로 계통명은 ‘밀양 18호’이다. ‘서나’는 중간신육형으로 잎은 원형으로 크고 줄기는 녹색이며 협은 황갈색이다. ‘서나’의 성숙기는 9월 27일로 ‘충주팥’에 비해 5일 빠르고 개화기는 1일 빠르다. 경장은 57 cm로서 ‘충주팥’ 보다 짧고 개체당 협당립수는 비슷하다. 100립중은 15.6 g으로 중대립종이며, ha당 평균수량은 2.04톤으로 충주팥보다 4% 증수하였다. 서나는 내도복성이 충주팥에 비해 매우 강하며 내병성은 비슷한 것으로 나타났다.
사사
본 논문은 농촌진흥청 시험연구사업(과제번호: PJ011346012018)의 지원에 의해 이루어진 것임.
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