적요
“Hyangcheola” is a new japonica rice variety developed as a cross between “Joryeong” and “Seolhyangchal” by the rice breeding team at NICS in 2014. The heading date of “Hyangcheola” is July 28 in the middle plain area, which is 8 days earlier than that of “Hwaseong.” “Hyangcheola” has a 76 cm long culm, which is 8 cm shorter than “Hwaseong” and has 86 spikelets per panicle. The viviparous germination rate of “Hyangcheola” was 27.9%. It showed resistance to stripe virus but susceptibility to bacterial blight (K1, K2, and K3 races), dwarf and black streak dwarf viruses and planthoppers. The milled rice of this variety exhibits translucent and medium short grain shape. The protein content of “Hyangcheola” was 8.2%, which was 1.5% higher than that of “Hwaseong.” “Hyangcheola” is a rice with a fragrant aroma. The content of iron in 100 g of brown “Hyangcheola” rice was 15.12 mg, which is 3.69 mg higher than that of “Hwaseong,” and the zinc content was 32.24 mg, which is 8.75 mg more than that of the comparative variety “Hwaseong.” The average milled rice yield of “Hyangcheola” was 4.8 MT/ha at our sites under ordinary cultivation (Registration No. 6807).
서 언
우리나라 경제 수준의 향상으로 국민의 먹거리도 양에서 질의 방향으로 소비자의 요구도가 높아지고 있다. 특히 건강에 대한 관심이 높아지면서 기능성 식품에 대한 수요 증가로 밥쌀용에서 일부 성분을 강화하는 벼 품종 개발이 국내외서 진행되고 있다. 우리나라에서 특수미는 1990년대부터 본격적인 연구가 시작되어 기능과 용도에 따라 쌀의 형태 및 이화학적 특성을 다양화하는 방향으로 연구가 진행되어 왔다. 지금까지는 육종의 목표는 수량 증대와 미질 향상 위주의 신품종 개발에 주력해 왔지만 국민의 건강 증진을 위하여 보다 영양가치가 높고 생리활성을 촉진시켜주는 기능성 성분이 함유한 쌀에 대한 소비자들의 요구가 점점 많아지는 실정이다. 그동안 개발된 기능성 품종으로 난소화성 저항전분을 함유한 ‘고아미2호’(
Choi et al. 2005), 식이섬유를 많이 함유한 ‘고아미3호’(
Lee et al. 2011), 필수아미노산 고함유 ‘하이아미’(
Hong et al. 2011) 등이 있으며 밥을 지었을 때 구수한 향을 가지고 있는 ‘향미벼1호’(
Choi et al. 1995)나 ‘설향찰’(
Moon et al. 2003) 등도 개발하였다. 쌀의 이용적 가치를 다양화하기 위하여 수량성 그리고 품질을 기본으로 건강 증진을 위하여 쌀에 철분과 아연 성분을 많이 함유하고 구수한 향기가 있는 ‘향철아’을 개발하였기에 품종의 육성 경위 및 주요 특성을 보고하고자 한다.
재료 및 방법
본 시험은 ‘향철아’를 2012~2014년 3년간 중부평야지 4개 지역에서 보통기 보비재배로 대비품종인 ‘화성’과 비교하여 지역적응성 시험을 수행하였다(
RDA 2013a,
2014a,
2015). 파종은 4월 25일에 하였으며 5월 25일에 재식거리 30 × 15 cm로 주당 3본씩 이앙하였다. 시비량은 N-P
2O
5-K
2O를 각각 성분량으로 9-4.5-5.7 kg/10a을 시용하였다. 질소는 기비로 50%, 추비로 분얼비 20%와 수비 30%로 3회에 걸처 분시하였고, 인산은 기비 100%로 시용하였고, 칼리는 기비 70%, 수비 30%로 나누어 시용하였다. 벼 잎도열병검정은 14개 지역에서 밭못자리 상태로 파종하여 30일 후 계통들의 이병 정도를 조사하였다. 흰잎마름병은 K1 (HB1013), K2 (HB1013), K3 (HB1013) 균계를 포장에서 최고분얼기에 개체별로 가위절엽접종하여 30일 후에 이병정도를 조사하였다. 유묘 바이러스검정은 본엽 2~3엽기에 보독충 접종을 3~4일간 실시하고, 접종 후 30일에 조사하였다. 재해저항성 중 수발아 검정은 출수후 40일에 이삭을 채취하여 25°C, 포화습도에서 발아율을 검정하고, 내냉성 검정은 시험계통을 이앙후 20~30일부터 등숙기까지 17°C의 냉수처리하여 임실율 등을 조사한다. 미량요소인 철과 아연의 함량 분석은 현미를 균일하게 분쇄하여 분석시료로 사용하였고 유도결합플라즈마발광광도계(ICP)를 이용하여 분석하였다. 향에 대한 관능검사는 현미기로 탈영시켜 현미로 만든 다음 Blind test 방식으로 각각의 현미를 씹어서 느끼는 향을 세분하여 측정하였다. 기타 농업형질, 수량구성요소, 수량성 및 도정특성의 조사분석이나 시험포장의 재배관리는 농촌진흥청에서 발간한 신품종개발 공동연구사업 계획서에 준하여 실시하였다(
RDA 2012,
2013b,
2014b).
결과 및 고찰
육성 경위
‘향철아’는 쌀의 부가가치를 높이기 위한 기능성 특수미 품종을 육성할 목적으로 2005년 하계에 현미에 철분과 아연 함량이 높은 ‘조령벼(IT191839)’와 찰벼이며 구수한 누룽지 향이 있는 ‘설향찰’을 인공교배하여 교배번호 SR30627을 부여한 후, F
1세대 20개체를 양성하였다. F
1세대에서 꽃가루배양을 실시하여 HB2968번호를 부여하고 AC
1세대에서 148개체을 양성하였다. AC
2세대에서 87계통를 전개하여 단간이며 숙색이 우수한 24계통을 선발하였다. AC
3세대부터 계통육종법으로 세대를 진전하며 주요 병해충 및 미질검정을 병행하여 유망한 SR30627-HB2968-2계통을 선발하였다. 선발된 계통에 대해 2010년과 2011년에 생산력검정시험을 실시한 결과 조생종으로 철분과 아연 함량이 많으며, 구수한 누룽지 향이 있는 계통을 선발하여 수원562호로 계통명을 부여하였다. 2012년부터 2014년까지 지역적응시험 3년을 실시한 결과 대비 품종인 ‘화성’보다 현미에서 철분과 아연 함량이 많고 누룽지 향이 추가된 특수성이 인정되어 2014년 12월 농촌진흥청 직무육성 신품종선정위원회에서 ‘중모1043호’ 선정되었다. ‘중모1043’으로 농가에 보급되면서 철과 아연 함량이 높고 향이 있는 쌀로서 소비자 수요가 증가하고 농가재배면적이 확대되면서 2016년에 ‘향철아’로 특허청에 상표등륵(40-1189378)을 해서 재배농가와 소비자에게 보급되고 있다. ‘향철아’의 육성과정과 계보도는
Fig. 1 및
Fig. 2와 같다.
Fig. 1Pedigree diagram of ‘Hyangcheola’.
Fig. 2Genealogical diagram of ‘Hyangcheola’.
주요특성
1. 주요 농업적 특성
‘향철아’는 중부평야지 보통기 재배에서 평균 출수기가 7월 28일로 대비품종 ‘화성’보다 11일 빠른 조생종이다(
Table 1). 간장은 76 cm로 화성의 84 cm보다 8 cm 적은 단간이고, 이삭길이는 22 cm이고, 주당 이삭수가 13개로 ‘화성’하고 비슷하였다. 이삭당 벼알수는 86개로 ‘화성’보다 10개 적었으며, 등숙비율은 77.8%로 대비품종 ‘화성’ 88.9%보다 11% 낮았다. 현미 천립중은 22.8 g으로 ‘화성’과 비슷하였다.
Table 1Major agronomic traits and yield components.
Table 1
|
Variety |
Heading date |
Culm
z
length (cm) |
Panicle length (cm) |
No. of panicles/hill |
No. of spikelets/panicle |
Ratio of ripened grain (%) |
1000-grain weight of brown rice (g) |
|
Hyangcheola |
July 28**
|
76ns
|
22ns
|
13ns
|
86ns
|
77.8ns
|
22.8ns
|
|
Hwaseong |
Aug. 8 |
84 |
21 |
14 |
96 |
88.9 |
22.9 |
2. 병해충 저항성
‘향철아’는 전국 14개 지역에서 실시한 잎도열병 밭못자리 검정 결과 평균 4.4로 ‘화성’의 5.8보다 조금 강한 반응을 보였고, 목도열병 이병수율은 7.2%로 화성 1.2보다 높았다. 또한 ‘향철아’는 친화성 균주가 23개중 12개로 화성의 17개 보다 적었으며 내구저항성이 ‘화성’과 비슷한 경향이었다(
Table 2). ‘향철아’는 흰잎마름병에 K1 (HB1013), K2 (HB1013), K3 (HB1015) 균계에는 이병성 이었으며, 줄무늬잎마름병에는 저항성을 보였으며, 오갈병 및 벼멸구에 대한 저항성은 없었다(
Table 3).
Table 2Reaction to blast disease.
Table 2
|
Variety |
Reaction to leaf blast at nursery test (0-9) |
Area ratio to leaf lesion of Magnaporthe grisea of sequential plantings (%) |
Reaction to neck blast(%) |
|
|
No. of tested sites (14) |
|
|
|
|
R
z
|
M |
S |
Mean |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Persistence (0-5) |
No. of susceptible race (23) |
Ichon |
Milyang |
Mean |
|
Hyangcheola |
4 |
8 |
2 |
4.4*
|
45 |
85 |
85 |
95 |
65 |
5 |
12 |
14.4**
|
0.0 |
7.2 |
|
Hwaseong |
1 |
8 |
5 |
5.8 |
90 |
35 |
15 |
70 |
55 |
5 |
17 |
2.3 |
0.0 |
1.2 |
Table 3Reaction to bacterial blight, virus disease and insect pests.
Table 3
|
Variety |
Bacterial blight
z
|
Virus diseases |
Resistance to insects
y
|
|
|
|
|
K1 |
K2 |
K3 |
K3a |
Stripe (%) |
Dwarf |
BSD |
BPH |
SBPH |
|
Hyangcheola |
S |
S |
S |
S |
R (20.6) |
S |
S |
S |
S |
|
Hwaseong |
S |
S |
S |
S |
R (22.1) |
S |
S |
S |
S |
3. 생리장해 저항성
‘향철아’ 불시 출수 현상은 없고, 성숙기 하엽의 노화가 느렸으며 위조현상은 나타나지 않았다(
Table 4). 냉수처리 내냉성 검정 결과 출수지연일수가 9일로 ‘화성’하고 같으며, 냉수구 임실율은 12.2%으로 화성보다 낮았으나 성숙기 내냉성 정도는 ‘화성’과 비슷한 수준을 보였다. 출수후 40일경 수발아검정에서 10.1%로 ‘화성’의 17.6%보다 낮은 발아율을 보였다. ‘향철아’는 도복특성검정에서 대비품종인 ‘화성’보다 좌절중은 가벼우나 3절 간장은 비슷하고, 벼 키는 화성보다 7 cm 작았지만 도복지수는 비슷해서, 포장에서의 도복은 ‘화성’과 같이 5수준으로 중간 정도의 도복특성 반응을 보였다(
Table 5).
Table 4Response to physiological and abiotic stresses.
Table 4
|
Variety |
Premature heading (%) |
Occurrence of wilting |
Leaf senescence at maturing |
Cold tolerance
y
|
Viviparous
w
germination (%) |
|
|
Discol-oration (1-9)
z
|
Heading delay (day) |
Grain fertility (%) |
PA
x
|
|
Hyangcheola |
0.0 |
Strong |
Late |
1 |
9ns
|
12.2ns
|
5 |
10.1ns
|
|
Hwaseong |
0.0 |
Strong |
Late |
1 |
9 |
13.7 |
5 |
17.6 |
Table 5Characteristics related to lodging.
Table 5
|
Variety |
Plant
z
hight (cm) |
Third internode length (cm) |
Moment (g.cm) |
Lodging index |
Lodging in the field (0~9) |
|
Hyangcheola |
102ns
|
12.9ns
|
1,156*
|
122ns
|
5 |
|
Hwaseong |
109 |
12.3 |
1,312 |
117 |
5 |
4. 미질 및 도정 특성
‘향철아’의 입형은 현미 장폭비가 1.87로 단원립이고, 백미 외관은 복백이 1로 맑고 투명한 편이다. 알칼리붕괴도는 6.5이었고, 단백질함량은 8.2%으로 높았게 나타났으나, 아밀로스함량은 19.3%로 ‘화성’하고 비슷하였다(
Table 6). ‘향철아’는 현미 100 g당 철분 함량이 15.12 mg으로 대비품종 ‘화성’ 11.43 mg보다 높았으며, 아연 함량은 32.24 mg으로 ‘화성’ 23.49 mg보다 많이 함유하고 있고, 구수한 누룽지 향을 가지고 있다(
Table 7). ‘향철아’의 도정특성중 제현율은 80.3%이고, 현백률은 90.6%, 도정률은 73.8%로 대비품종 ‘화성’과 비슷하였으나 도정된 쌀의 완전미율이 85%로 ‘화성’의 96.8% 보다 낮았으며, 완전미도정수율도 61.8%로 ‘화성’의 73.6%보다 낮은 특성을 보였다(
Table 8).
Table 6Characteristics related to grain shape and grain quality.
Table 6
|
Variety |
Brown rice |
White core/velly |
Alkali digestive value (1~7) |
Protein content (%) |
Amylose content (%) |
|
|
Length (mm) |
Width (mm) |
L/W ratio |
|
Hyangcheola |
5.27 |
2.82 |
1.87 |
0/1 |
6.5ns
|
8.2*
|
19.3ns
|
|
Hwaseong |
4.99 |
2.78 |
1.80 |
0/1 |
6.4 |
6.7 |
19.6 |
Table 7Difference of micro nutrient content and aroma (2014).
Table 7
|
Variety |
Iron (mg/100 g) |
Zinc (mg/100 g) |
Aroma |
|
Hyangcheola |
15.12*
|
32.24**
|
Exist |
|
Hwaseong |
11.43 |
23.49 |
Lack |
Table 8Characteristics related to milling quality.
Table 8
|
Variety |
Milling recovery ratio (%) |
Head rice milling recovery ratio (%) |
|
|
Brown/rough |
Milled/brown |
Milled/rough |
Head rice |
|
Hyangcheola |
80.3ns
|
90.6ns
|
73.8ns
|
85.0
*
|
61.8
*
|
|
Hwaseong |
83.0 |
91.9 |
76.0 |
96.8 |
73.6 |
5. 수량성
‘향철아’ 백미수량은 2012-2014년 지역적응시험 결과 중부평야지 4개소에서 보통기 보비재배 평균 쌀수량은 4.8 MT/ha로 대비품종 ‘화성’의 5.3 MT/ha 대비 89% 정도의 수량성을 보였다(
Table 9).
Table 9Results of yield potential of ‘Hyangcheola’ on local adaptability test.
Table 9
|
Culture Season |
Region |
Tested sites |
Average milled rice yield (MT/ha) |
Index (A/B) |
|
|
Hyangcheola |
Hwaseong |
|
|
|
’12 |
’13 |
’14 |
Ave. (A) |
’12 |
’13 |
’14 |
Ave. (B) |
|
Ordinary planting culture |
Middle plain |
Suwon |
3.9 |
4.7 |
4.6 |
4.4 |
4.3 |
5.2 |
5.5 |
5.2 |
84 |
|
Hwaseong |
5.2 |
4.4 |
4.9 |
4.8 |
5.6 |
5.5 |
5.5 |
5.5 |
87 |
|
Chuncheon |
5.3 |
4.7 |
5.5 |
5.2 |
5.5 |
5.4 |
5.7 |
5.5 |
94 |
|
Cheongju |
4.6 |
4.9 |
4.4 |
4.6 |
5.1 |
4.8 |
5.1 |
5.0 |
93 |
|
|
Average |
4.8 |
4.7 |
4.8 |
4.8 |
5.3 |
5.2 |
5.5 |
5.3 |
89 |
재배상의 유의점
‘향철아’는 질소질 비료 과용하면 쌀 품질이 좋지 않고, 등숙저하, 숙색불량 및 병해충의 발생이 우려되므로 품종특성에 맞는 적정 균형시비가 필요하다. 특히 흰잎마름병, 오갈병, 검은줄오갈병 및 멸구류에 저항성이 없으므로 적기 기본방제가 필요하고, 성숙기 포장에서 조기낙수시 등숙이 불량하여 불완전미 발생 및 도정수율이 낮아질 수 있으며, 내냉성에 중간정도이므로 산간지 및 냉수용출답이나 극만식재배를 피해야 한다.
적 요
‘향철아’는 2005년 하계에 철과 아연을 함유한 ‘조령벼’와 구수한 누룽지 향을 가지고 있는 ‘설향찰’을 인공교배하였다. F1을 양성하며 조기에 육성계통의 유전특성을 고정하고자 꽃가루 배양을 실시하고 세대 진전 후 SR30627-HB2968-2계통을 선발하여 수원562호로 계통명을 부여하였다. 2012년부터 지역적응시험 3년을 실시하고, 그 결과를 2014년 12월 농촌진흥청 직무육성 신품종선정위원회에 상정하여 ‘중모1043호’로 선정되었다. 농가에 보급 되는 과정에서 수요자의 편이성과 품종의 특성을 쉽게 알리고자 2016년에 특허청에 ‘향철아’ 상표등록(40-1189378)하여 농가에 보급하게 되었다. ‘향철아’의 출수기는 보통기 재배에서 평균 출수기가 7월 28일로 ‘화성’보다 12일 빠른 조생종이고, 이삭길이는 22 cm, 주당 이삭수 13개로 화성과 비슷한 특성을 보였다. 이삭당 입수는 86개로 ‘화성’보다 적었고, 등숙률도 77.8%로 ‘화성’보다 낮았으며, 현미 천립중이 22.8 g으로 중립종이다. ‘향철아’는 도열병에 중정도 저항성을 보였고, 줄무늬잎마름병에 저항성을 보였지만 흰잎마름병, 오갈병 및 멸구류에 대한 저항성은 없었다. ‘향철아’는 도복에는 보통이며, 수발아는 10.1%로 ‘화성’보다 강했으며, 내냉성은 ‘화성’비슷한 수준을 보였다. ‘향철아’의 알칼리붕괴도는 6.5, 아밀로스함량은 19.3%로 ‘화성’하고 비슷하였으나 단백질함량은 8.2%로 높았다. ‘향철아’는 구수한 누룽지 향이 있으며, 현미 100 g당 철분 함량이 15.12 mg으로 ‘화성’ 11.43 mg보다 높았으며, 아연 함량은 32.24 mg으로 ‘화성’ 23.49 mg보다 많이 함유하고 있었다. ‘향철아’의 쌀수량은 중부평야지 4개 지역에서 보통기 보비재배 평균 4.8 MT/ha로 ‘화성’의 5.3 MT/ha 대비 89% 정도의 수량성을 보였다.
사 사
본 논문은 농촌진흥청 연구사업(세부과제명: 중부지역 수요자 참여형 고품질 밥살용 벼 품종개발, 세부과제번호: PJ01315001)의 지원으로 수행된 결과의 일부입니다. ‘향철아’을 육성함에 있어 적극 협력하여주신 국립식량과학원 벼 육종 연구팀 및 각 도농업기술원 지역적응시험 담당자들과 농촌진흥청 연구정책국 관계관 여러분께 깊이 감사 드립니다.
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