적요
AbstractIn 2014, a mung bean cultivar, Vigna radiata (L.) R. Wilczek ‘Dado’, was derived from a hybrid between ‘Jeonnam14’ and ‘IT208777’ developed in 2001 at the Jeollanamdo Agricultural Research and Extension Services, South Korea. ‘Dado’ has an erect growth habit, lobed leaflets, green hypocotyls, light yellow corolla, and dull green seed surface. The number of pods per plant was 23.3, 1.5 more than that of the control cultivar ‘Owool’, and the 1000-seed weight was 43 g, 6 g lighter than that of the control. ‘Dado’ and ‘Owool’ exhibited similar field resistance to mung bean mottle virus, cercospora leaf spot, powdery mildew, and lodging. ‘Dado’ had a sprout yield ratio of 824%, 132% higher than that of ‘Owool’, and its hard seed rate was 1.2%, 3.1% lower than that of the control. The average seed yield of ‘Dado’ was 1.9 ton/ha, which was 23% greater than that of ‘Owool’ (Registration No. 5874).
서 언
단일성 작물인 녹두(
Vigna radiata (L.) R. Wilczek)는 20~40℃ 범위에서 생육하는데 일장 둔감형 품종은 24℃, 단일 감응형 품종은 27℃에서 가장 수량이 많으나 28℃ 이상에서는 광합성량이 증산량과 호흡량의 합보다 적어 수량에 불리하게 작용한다(
Kim et al. 2006). 생육이 양호하여 엽면적지수가 높을 때 결각형 소엽이 심장형 소엽보다 수관 아래까지 도달하는 광량이 많아 광합성에 유리할 것으로 판단하고 국내에서는 결각형 소엽을 가진 품종 3개를 육성하였다. 2002년에 육성된 ‘삼강’은 국내 최초의 결각엽 품종이나 종피에 광택이 있어 수입산으로 오인하여 보급되지 못하였고(
Lee et al. 2004), 2013년에 육성된 ‘아름’은 ‘어울’보다 수량이 12% 많으나 쓰러짐 저항성이 약하고 경실이 많아 원료곡과 녹두나물 생산에 불리하며(
Kim et al. 2019b), 2014년에 육성된 ‘삼황’은 ‘어울’보다 수량이 14% 많고 종실이 8% 무거우나 노랑색 종피로 대중성이 낮다(JARES 2015). 녹두의 지표 기능성분인 비텍신과 이소비텍신은 대부분 종피에 함유되고(
Kim et al. 2008a), 항산화, 항염증, 미백 등의 활성이 우수하여(
Jeong et al. 1998,
Kim et al. 1998) 화장품 등의 원료로 사용되고 있다. 현재는 그 수요량이 적고 효능에 대한 소비자의 인식이 상대적으로 낮아 높은 부가가치를 얻지 못하는 실정이다. 일반적으로 녹두의 경실은 등숙기 토양수분 등 환경적 요인의 영향이 크나 유전적 요인에 따른 차이 또한 일부 인정된다고 한다(
Kim et al. 2009a). 꼬투리가 비대하는 시기에 잦은 비와 서늘한 조건에서 발병하는 갈색무늬병과 건조한 시기에 발병하는 흰가루병이 녹두의 주요 병해인데 우리나라 조건에서는 중간 정도의 저항성을 가지면 큰 문제없이 재배가 가능하다. 따라서 기존 결각소엽 품종의 약점이 보완되고 녹두의 지표 기능성분인 비텍신과 이소비텍신 함량이 많으며 경실이 적어 녹두나물 생산에 유리할 뿐만 아니라 농업현장에 문제되지 않은 수준의 병해저항성을 가진 ‘다도’을 육성하였기에 그 육성경위와 주요특성 등을 요약 보고하는 바이다.
재료 및 방법
재배방법 및 특성조사
‘다도’의 생산성, 내재해성, 생육특성 및 질적형질 평가는 경기도 수원(국립식량과학원 중부작물부), 경상남도 밀양(국립식량과학원 남부작물부), 전라남도 나주(전라남도농업기술원)에서 난괴법 4반복으로 ‘어울’과 비교하였다. 2012년부터 2014년에 경기 수원에서 각각 6월 26일, 6월 14일, 6월 18일, 경남 밀양에서 각각 6월 11일, 6월 18일, 6월 17일, 전남 나주에서 각각 6월 22일, 6월 26일, 6월 19일에 60×10 cm로 5~6립씩 점파하고 2엽기에 주당 2개체씩 남기고 솎아주었다. 시비방법은 파종 3~5일 전에 ha 당 질소, 인산, 칼리를 각각 40 kg, 70 kg, 60 kg씩 전량 밑거름으로 시용하였고, 기타 재배요령은 관행에 준하였다. ‘다도’의 개화시, 성숙시, 경장, 꼬투리수, 꼬투리당 종실수, 천립중, 병해와 도복 저항성, 수량성 등은 신품종개발공동연구사업 과제수행계획서(RDA 2012)에 준하여 조사하였다. 도복 저항성은 성숙기에 45° 이상 기울어진 개체의 비율로 등급화 하였는데, 1은 5% 이하, 3은 6~10%, 5는 11~50%, 7은 51~75%, 9는 76% 이상 도복 되었을 경우로 하였다. 꼬투리와 종실 특성, 소엽 모양, 화색, 신육형, 배축색 등 질적형질은 녹두 유전자원 특성조사 및 관리 요령(
Kim et al. 2006)에 따라 조사하였다.
‘다도’의 비텍신과 이소비텍신 함량은 전남 나주에서 2013년과 2014년에 수확한 종실로 각각 분석하여 평균하였다. 수확하여 탈곡된 종실을 온풍건조기(40℃)에서 수분 함량이 13%가 되도록 건조하고 분쇄하여 분석시료로 이용하였다. 종실 분말에 70% 에탄올을 가하고 80℃ 수조에서 90분간 추출하여 여과(Whatman No. 2)하고 증류수로 정용한 후에 syringe filter (0.2 µm)로 여과하여 HPLC로 분석하였다. HPLC는 Waters 2695 Alliance System (Milford, MA, USA)으로
Table 1의 조건(
Kim et al. 2008a)에서 외부표준물질의 농도별 피크 면적을 기초로 검량식에 의해 계산하였다.
2013년과 2014년에 전남 나주(전라남도농업기술원)에서 1차 수확된 종실 200 g을 원료곡으로 하여 나물을 3반복 재배하고 그 품위와 수율을 조사하였다. 나물 재배하기 전에 각 반복별로 3회 천립중을 조사하여 총립수로 환산하여 경실율 환산에 기준으로 적용하였다. 암조건의 나물재배기에서 시간당 12회(각 1분씩) 물(25±0.5℃)를 공급하면서 2013년은 27±0.5℃에서 72시간, 2014년은 25±0.5℃에서 96시간 재배하였다. 배축장과 근장은 반복당 50개체씩 조사하였고, 경실비율은 나물 재배 후에 발아되지 않은 딱딱한 경실을 취하여 경실수/원료곡 종실수×100으로 산출하였다. 생산수율은 나물 생산 직후에 충분히 수분을 제거하고 무게를 측정하여 나물 생체중/원료곡 무게×100으로 산출하였다(
Kim et al. 2009b).
통계분석은 R-3.5.2.tar.gz을 이용하였고, 육성품종과 표준품종간의 차이는 t-test로 유의수준 5%(p<0.05)에서 검정하였다.
결과 및 고찰
육성경위
‘다도’는 1997년부터 2000년까지 경기 수원, 전북 익산, 전남 나주에서 지역적응성을 4년간 검토한 결과 꼬투리가 많아 ‘선화’ 대비 수량이 29% 많은 ‘전남14호’(JARES 2001b)가 모본이고, 2000년 녹두 유전자원 특성검정 결과 서산시 운사면 수집종으로 탈립에 강하고 천립중이 31 g으로 소립종에 속하는 ‘IT208777’ (JARES 2001a)이 부본이다. 2001년 6월에 파종하고 7~8월에 교배하여 8월에 획득한 종실로 2002년에 F
1 식물체를 재배하고 F
2 종자를 양성하고 2003년부터 7년간 F
2~F
8 세대를 육성하여 선발한 계통 ‘KM01025-B-3-2-4-5-2-1’이다. 전남 나주에서 2010년부터 2년간 생산력검정을 실시한 결과, ‘어울’ 대비 꼬투리와 수량이 각각 19%, 36% 많고 소엽이 결각형으로 수관 하부에 도달하는 광량이 많을 것으로 예상되어 ‘전남45호’로 계통명을 부여하였다(JARES 2013). 수원, 밀양 및 나주에서 2012년부터 3년간 지역적응성을 검토한 결과, 종실이 작은 편이나 수량이 많고 경실이 적어 나물생산에 유리한 품종으로 인정되어 2014년 12월에 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종선정위원회에서 신품종으로 선정하고 ‘다도’로 명명되었다. ‘다도’의 육성 계통도는
Fig. 1, 계보도는
Fig. 2와 같다.
‘다도’의 초형은 직립이고 소엽 모양은 결각이고(
Fig. 3) 배축은 녹색이며 꽃은 담황색이다. 성숙된 꼬투리는 검정색이고 곧으며 중간 정도의 개열성을 가졌다. 성숙된 종실의 모양은 원통형이고 종피는 광택이 없는 녹색이다(
Table 2).
‘다도’의 개화시와 성숙시는 각각 7월 26일과 8월 16일로 ‘어울’과 비슷하다. 경장은 67 cm로 ‘어울’과 비슷하고 개체당 꼬투리수는 23.3개로 1.5개 많으며 꼬투리당 종실수는 비슷하고 천립중은 43 g으로 6 g 가볍다(
Table 3). 병에 대한 포장저항성 지수는 바이러스 1.0(발병주율 1% 미만), 갈색무늬병 1.6(발병엽률 10% 미만) 및 흰가루병 0.8(발병엽률 10% 미만)로 ‘어울’과 비슷하고, 도복에 대한 포장저항성 등급은 3.9로 3.0인 ‘어울’보다 약간 낮은 편이나 유의차는 없다(
Table 4).
‘다도’의 비텍신과 이소비텍신 함량은 각각 13.0 mg/g, 11.7 mg/g으로 ‘어울’보다 43%, 30% 많다(
Table 5). 2006년에 육성되어 ‘어울’보다 비텍신 38%, 이소비텍신 31% 많아 국내 품종 중에서 가장 많이 함유된 ‘소현’의 비텍신 함량 12.0 mg/g (
Kim et al. 2008b)보다 많은 수준이다. 녹두에서 비텍신과 이소비텍신은 대부분 껍질에 분포되는데(
Kim et al. 2008a) 항염증, 미백활성 등이 우수하여 미백제품 원료로 사용되고 있어(
Kim et al. 1998,
Kim et al. 2008a) 가치가 있는 산업적 요소이다. 일반적으로 소립일수록 단위 무게당 종피의 표면적이 넓어 껍질에 주로 분포하는 비텍신과 이소비텍신 함량이 많을 것이라는 예측과 같은 결과였다. ‘다도’로 생산한 녹두나물의 배축 길이는 7.4 cm로 ‘어울’보다 유의하게 길고 뿌리 길이는 7.5 cm로 긴 편이나 유의차는 없다. 72~96시간 녹두나물 재배에서 발아되지 않으면서 원료곡 상태와 같이 단단하게 유지되는 경실의 비율은 1.2%로 ‘어울’의 4.3%보다 유의하게 낮아 나물생산에 유리한 특징을 가졌다. 특히 2012년 이후 육성된 6개 품종 중에서 경실율이 보고된 5개 품종의 경실율은 2.4~6.8%이고 이때 표준품종인 ‘어울’의 경실율이 3.2~4.4%(JARES 2015,
Kim et al. 2017a,
Kim et al. 2019a,
Kim et al. 2019b,
Kim et al. 2018,
Kim et al. 2017b)인 것을 감안할 때 ‘다도’의 경실율이 매우 낮다고 할 수 있다. 그리고 원료곡 대비 ‘다도’의 나물 생산수율은 824%로 ‘어울’보다 132%p 많았다(
Table 6).
2012년부터 3년간 수원, 밀양, 나주에서 생산성을 검토한 결과, ‘다도’의 ha당 평균 수량은 1.9톤으로 ‘어울’의 1.54톤보다 23% 많았다(
Table 7). 시험지역별 평균수량은 ‘어울’보다 수원 35%, 밀양 7%, 나주 30% 많고, 시험연도별 평균수량은 ‘어울’보다 2012년 15%, 2013년 16%, 2014년 47% 많아 ‘다도’의 적응지역은 ‘어울’과 같이 중부지역을 포함한 전국이고 수량 안정성이 우수한 품종이다.
이와 같이 시험장소와 시험시기에 따른 수량 편차가 큰 이유는 다음과 같이 기상 요인이 가장 큰 것으로 보아진다. 2012년에는 8월 28일에 제15호 태풍 ‘볼라벤(BOLAVEN)’이 최대풍속 38 m/s의 세력으로 서해안을 통과하면서 한반도 전역에 바람피해가 극심하였고, 8월 30일에 제14호 태풍 ‘덴빈(TEMBIN)’ 이 최대풍속 31 m/s의 세력으로 전남 완도에 상륙하였으며, 9월 17일에 제16호 태풍 ‘산바(SANBA)’가 최대풍속 38 m/s의 세력으로 경남 남해에 상륙하는 등(KMA 2020) 태풍피해가 극심하였다. 2013년에는 생육초기인 7월에 수원지역은 강우량 405.9 mm, 강수일수 27일, 일조시간 79시간으로 밀양과 나주에 비해 각각 강수량은 156.8 mm, 56.8 mm, 강수일수는 16일, 12일 많았고, 일조시간은 63시간, 87.4시간 적어 매우 불리한 기상 조건이었다. 또한 녹두 생육시기인 7~9월의 일조시간은 수원지역의 483.1시간보다 밀양은 61.1시간, 나주는 156.2시간 많았다(KMA 2020). 2014년에는 토양수분에 가장 민감한 녹두의 생육초기인 7월 18일 수원지역 강수량이 114.8 mm로 습해가 심하여 이후 기상조건이 양호하였으나 영양생장이 적어 생산성에 부정적인 영향을 미친 것으로 판단되고, 밀양지역은 7~9월 일조시간이 361.3시간으로 수원보다 144.4시간, 광주보다 131.1시간 적어 생산성에 부정적으로 작용하였다(KMA 2020).
적응지역 및 재배상의 유의점
‘다도’ 적응지역은 전국이고 일반적인 녹두 특성처럼 생육초기 습해에 약하므로 배수가 잘되는 포장에서 재배하는 것이 바람직하다. 녹두는 고온성 작물이므로 고랭지 재배는 지양하고 대기온도와 지온이 상승된 6월 중⋅하순부터 7월 중⋅하순에 파종하는 것이 좋다.
적 요
녹두 품종 ‘다도’는 2001년에 ‘전남14호’와 ‘IT208777’을 교배하여 2014년에 전라남도농업기술원에서 육성되었다. ‘다도’의 초형은 직립이고 소엽 모양은 결각이며 배축은 녹색이고 꽃색은 연한 노랑이며 종실 모양은 드럼형이고 종피는 광택이 없는 녹색이다. 개체당 꼬투리수는 23.3개로 ‘어울’보다 1.5개 많고 천립중은 43 g으로 6 g 가볍다. ‘다도’의 바이러스, 갈색무늬병, 흰가루병 및 쓰러짐에 대한 저항성은 표준품종과 비슷하다. 나물 수율은 824%로 ‘어울’보다 132%p 높고 경실 비율은 1.2%로 3.1%p 낮다. ha당 수량은 1.9톤으로 표준품종인 ‘어울’보다 23% 많다(품종보호권등록번호: 제5874호, 2016년 2월 1일).
Fig. 1Pedigree diagram of a mung bean cultivar ‘Dado’.
Fig. 2Parentage diagram of a mung bean cultivar ‘Dado’.
Fig. 3The leaves of a mung bean cultivar ‘Dado’.
Table 1High performance liquid chromatography (HPLC) conditions for analysis of vitexin and isovitexin.
Table 1
|
Items |
Conditions |
|
Mobile phase |
A (H2O : EtOAC = 92 : 8) : B (MeOH) = 85 : 15 |
|
Flow rate |
1 mL/min |
|
Detector |
Photo diode array 254 nm |
|
Column Type |
SunFire C18 (5 µm, 4.6×150 mm) |
|
Oven temperature |
40℃ |
Table 2Inherent characteristics of a mung bean cultivar ‘Dado’.
Table 2
|
Cultivar |
Growth
habit |
Leaflet shape |
Hypocotyl color |
Corolla
color |
Pod |
Seed |
|
|
|
Color at maturity |
Shattering |
Curvature |
Coat color |
Surface luster |
Shape |
|
Dado |
Erect |
Lobed |
Green |
Light yellow |
Black |
Moderate |
Straight |
Green |
Dull |
Angular drum |
|
Owool |
Erect |
Heart |
Green |
Light yellow |
Black |
Moderate |
Straight |
Green |
Dull |
Angular drum |
Table 3Agronomic characteristics of a mung bean cultivar ‘Dado’ determined by regional yield trial from 2012 to 2014.
Table 3
|
Cultivar |
1st flowering date |
1st maturing date |
Stem length
(cm) |
No. of pod per plant |
No. of seed per pod |
1,000-seed weight (g) |
|
Dado |
July 26 |
Aug. 16 |
67ns
|
23.3*
|
11.3ns
|
43*
|
|
Owool |
July 27 |
Aug. 16 |
69 |
21.8 |
11.4 |
49 |
Table 4Field resistance to diseases and lodging of a mung bean cultivar ‘Dado’ determined by regional yield trial from 2012 to 2014.
Table 4
|
Cultivar |
Mung bean mottle virus (0~9)z
|
Cercospora leaf spot (0~9) |
Powdery mildew (0~9) |
Lodging (1~9)y
|
|
Dado |
1.0ns
|
1.6ns
|
0.8ns
|
3.9ns
|
|
Owool |
1.0 |
1.0 |
0.3 |
3.0 |
Table 5Contents of flavonoid of a mung bean cultivar ‘Dado’.
Table 5
|
Cultivar |
Vitexin (mg/g) |
Isovitexin (mg/g) |
|
Dado |
13.0*
|
11.7*
|
|
Owool |
9.1 |
9.0 |
Table 6Sprout characteristics and yield a mung bean cultivar ‘Dado’.
Table 6
|
Cultivar |
Hypocotyl length (cm) |
Root length (cm) |
Hard seed rate (%) |
Sprout yield (%) |
Sprout yield indexz
|
|
Dado |
7.4*
|
7.5ns
|
1.2*
|
824*
|
119 |
|
Owool |
6.7 |
7.1 |
4.3 |
692 |
100 |
Table 7Yield of a mung bean cultivar ‘Dado’ determined by regional yield trial from 2012 to 2014.
Table 7
|
Location |
Dado (MT/ha, A) |
Owool (MT/ha, B) |
Mean yield indexz
|
|
|
|
2012 |
2013 |
2014 |
Mean |
2012 |
2013 |
2014 |
Mean |
|
Suwon (NICS)y
|
1.48 |
1.67 |
1.39 |
1.51 |
1.18 |
1.30 |
0.89 |
1.12 |
135 |
|
Miryang (NICS)x
|
1.53 |
2.04 |
1.42 |
1.66 |
1.57 |
1.99 |
1.08 |
1.55 |
107 |
|
Naju (JARES)w
|
1.57 |
3.59 |
2.39 |
2.52 |
1.24 |
3.01 |
1.58 |
1.94 |
130 |
|
Mean |
1.53 |
2.43 |
1.73 |
1.90*
|
1.33 |
2.10 |
1.18 |
1.54 |
123 |
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