Abstract
‘Halla Green 11’ is a Zoysia matrella cultivar showing short height and extended greening period lines at low temperatures of winter than general warm season zoysiagrasses. ‘Halla Green 11’ Z. matrella was collected from the seaside cliffs in Geogeum Island, Jeollanam-do. The turfgrass was transplanted to the genetic resources greenhouse and propagated in the test field. Among the zoysiagrasses cultivated in the greenhouse and test field, Z. matrella, which had a short height and showed extended greening period lines during the low temperatures of winter, was finally selected and named ‘Halla Green 11’ and was registered in June 2022. The main external morphological characteristics of the ‘Halla Green 11’ variety were analyzed using the test guideline (TG) of the Korea forest service, which is described as follows: Since the turfgrass has a ‘Leaf sheath’ of a short length, the mowing height can be lowered, rendering mowing easy. Furthermore, the ‘Plant height’ and the length of the ‘Leaf blade’ are short. The ‘Leaf blade width’ is narrow, and trichomes on the leaf surface are not present. Hence, ‘Halla Green 11’ is morphologically classified as Z. matrella. The leaf angle is very wide. The colors are green for ‘Leaf blade’, light green for ‘Leaf sheath’, and light purple for ‘Stolon’. Particularly, during the low-temperature period of winter, ‘Halla Green 11’ showed approximately 25.2, 10.6, and 8.1-fold high levels of leaf chlorophyll than the control cultivar ‘Yaji’, control Zm-6, and Zm-19, respectively. Owing to the short height of the plant and extended greening period phenotype, ‘Halla Green 11’ is expected to be highly preferred by consumers (Registration No. 274).
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Keywords: extension of the greening period; Halla Green 11; short height of the plant; Z. matrella; zoysiagrass
서 언
Zoysia 속 한국잔디류(Zoysiagrass)는 타가수정작물로 주로 포복경으로 영양번식하며, 아시아의 온대부터 열대 기후인 한국, 중국, 일본, 필리핀, 태국, 뉴질랜드 등의 지역에서 주로 자생하는 대표적인 난지형 잔디로 우리나라에서는 한국잔디류라고 명명되어 있다(
Choi et al. 2018,
Hyun et al. 2012,
Kim & Lee 2010,
Sun et al. 2010,
Yu et al. 1974). 잔디는 생육 적온의 기준에 따라 고온에 강한 난지형 및 저온에 강한 한지형으로 구분되며, 한지형 잔디는 여름의 고온 다습에 약한 단점이 있다(
Kim & Lee 2010). 지구온난화로 기온이 오르고 있기 때문에 한지형 잔디보다 난지형 잔디를 선호하고 있으나, 난지형 잔디는 한지형 잔디에 비해 고온, 건조, 바닷가 염분, 병해충 등에 비교적 강한 특성이 있지만 10℃ 이하의 저온의 가을부터 이른 봄 기간까지 잔디 잎이 녹색에서 황색으로 노화되기 때문에 녹기연장(저온에서 노화지연) 형질의 한국잔디가 요구되고 있다(
Bae et al. 2010,
Bae et al. 2013,
Chung et al. 2013a,
Hyun et al. 2012,
Lee et al. 2013,
Li et al. 2006,
Sun et al. 2010,
Yu et al. 1974). 우리나라에서 자생하여 학교운동장, 정원, 공원, 묘지, 도로변, 도로 경사면, 스포츠 경기장, 골프장 등의 다양한 장소에서 활용되고 있는 한국잔디류는 들잔디(
Zoysia japonica), 갯잔디(
Zoysia sinica), 금잔디(
Zoysia matrella) 등이며, 국내의 다양한 연구 기관에서 수집 및 교배육종, 방사선돌연변이육종 등의 방법으로 ‘야지’, ‘안양중지’, ‘삼덕중지’, ‘세녹’, ‘밀록’, ‘한라그린 1’, ‘한라그린 2’, ‘세아’, ‘태지’, ‘한라그린 7’, ‘한라그린 10’ 등의 우수한 한국잔디류가 육성되고 있고, 미국에서 한국의 한국잔디류를 이용한 ‘제니스’ 품종 등이 육성되었으나, 저온에 녹기연장 특성을 보이는 신품종 개수가 적은 실정이다(
Bae et al. 2019,
Choi et al. 1997,
Choi et al. 2006,
Choi et al. 2017,
Choi & Yang 2004,
2006,
Hyun et al. 2012,
Jang et al. 2011,
Li et al. 2006,
Song et al. 2017,
Sun et al. 2010,
Yang et al. 2016,
2021a,
2021b). 본 연구팀은 2012년부터 한국의 제주도부터 강원도까지 자생하는 한국잔디류 유전자원을 수집, 보존, 증식, 선발하여 우수 형질의 한국잔디류를 육성해 왔다. 제주대학교 유전자원 온실 및 시험 포장에 재배 및 보존 중인 수집된 들잔디, 갯잔디, 금잔디 등의 한국잔디류 유전자원 중에서 가을부터 겨울기간까지 저온에서 노화지연의 특성을 보이는 녹기연장 형질 및 초장이 짧은 금잔디를 선발하였고, 품종명칭을 ‘한라그린 11 (Halla Green 11)’으로 명명하여 최종 품종보호 등록되었으며 ‘한라그린 11’의 육성경위와 주요특성을 보고하고자 한다.
재료 및 방법
육성경위
최종 육성된 ‘한라그린 11’은 금잔디 계통으로 한국에서 자생하는 한국잔디류를 수집, 보존, 증식, 선발하여 짧은 초장 및 녹기연장(저온에서 노화지연) 형질을 최종 선발한 것이다. 본 연구팀은 2013년 11월에 전라남도 거금도 섬 지역 바닷가 절벽 부근에서 금잔디 영양체를 수집하였고 제주대학교 유전자원 비닐온실에 이식하였다. 2014년 6월에 잔디의 기초형질 특성평가를 수행하여 기존에 수집한 다른 한국잔디류에 비해 초장이 짧고, 엽신 너비(엽폭)가 좁은 특성을 보이는 금잔디로 1차 분류하였다. 2014년 12월부터 2016년 6월말까지 매년 10월~2월말 까지 녹색으로 녹기가 남아있는 녹기연장 형질의 한국잔디류를 선발하였다. 선발된 금잔디를 시험포장으로 이식하여 증식한 후에 2016년 7월부터 2017년 5월 까지 겨울기간 동안 녹기연장 특성을 재확인하였고, 잔디 특성조사를 수행하였으며, 그 중에서 1개체의 품종 명칭을 ‘한라그린 11’으로 명명하였다. 총 육성기간은 2013년~2017년 기간 동안 온실 및 포장에서 재배하고 관찰되었으며(
Fig. 1), 잔디의 생육 특성조사를 수행하여 최종 ‘한라그린 11’ 잔디의 품종 보호 출원서를 국립산림품종관리센터 품종 보호 심사부서에 2017년 9월에 제출하였고, 잔디 재배 및 특성조사 등의 심사 후 산림청 국립산림품종관리센터로부터 2022년 6월에 최종 품종보호권등록을 통보 받았다(2022-품종보호권 등록번호 제 274호).
한국잔디류의 생육특성조사는 2017년 5월에 제주대학교 시험 포장(
Fig. 2)에서 재배 중인 한국잔디류를 종자산업법에 의한 ‘산림청 국립산림품종관리센터의 잔디특성조사요령’ 기준에 따라 특성조사하였다(
Yang et al. 2021b). 생육특성조사는 잔디의 주요 형태적 특성인 초장(Plant height), 엽신 길이(Leaf blade length) 및 너비(Leaf blade width), 엽신의 털(Trichome on leaf)의 유무, 엽신 색(Leaf blade color), 엽초 길이(Sheath length), 엽초 색(Sheath color), 엽신과 기엽과의 각도(Leaf angle), 기엽 길이(Flag leaf length) 및 너비(Flag leaf width), 포복경 3번째 마디의 길이(Third internode length of stolon), 포복경 색(Stolon color) 등을 조사하였다. 잔디 부위별 길이, 너비, 각도는 전자자 및 각도계로 측정하였다. 잔디의 생육특성조사요령에 따라 길이는 ‘cm’ 단위로 측정하며 ‘매우 낮다, 매우 짧다, 짧다, 중간, 높다 또는 길다, 매우 높다 또는 매우 길다’로 조사되었다. 너비는 ‘mm’ 단위로 측정하여 ‘매우 좁다, 좁다, 중간, 넓다, 매우 넓다’로 조사되었다. 각 잔디 별 길이 및 너비는 5반복 이상을 측정하여 평균 및 표준오차로 통계 처리하여 분석하였다. 잔디 색깔은 ‘Royal horticultural society’회사의 RHS mini colour chart를 이용하여 잎 및 포복경의 색을 구별하였다. 엽신의 털(엽신 표면 및 이면의 털) 유무는 실체현미경(Nikon SMZ18, Japan)을 이용하여 관찰하였다. 금잔디, 들잔디 등의 한국잔디류의 주요한 외부형태학적 분류는 주로 엽털 유무 및 엽신 너비의 크기 등의 형질에 따라 종을 분류하였다(
Yang et al. 1995). 각 생육특성조사 및 외부형태학적 분류의 대조구는 국내에서 야생 한국잔디류의 수집, 보존, 특성평가, 분양 등의 책임기관인 산림청 국립산림품종관리센터에 한국의 야생 유전자원으로 등록된 한국잔디류를 사용하였다. 대조품종인 들잔디 ‘야지(Yaji)’는 한국에서 한국잔디류의 우수 품종 개발, 특허 등록, NGS 분석, 품종판별용 분자마커 개발시 대조품종으로 활용되고 있는 대표 들잔디이며 광엽형(엽폭 4 mm 이상) 한국잔디류이다(
Ahn et al. 2015,
Chung et al. 2013a,
2013b,
Kim 2016,
Lee et al. 2013,
Yang et al. 2023). 대조구 금잔디-6 (Zm-6)은 본 연구실에서 6번째로 수집된 금잔디이며 아직 품종명은 없으나 품종 보호 등록시 금잔디 계통의 대조구로 활용되어왔으며, 품종재배심사 기관인 국립산림품종관리센터에서도 금잔디 계통 재배 심사할 때 대조구로 선정되었던 잔디이다(
Yang et al. 2021a,
2021b). 또한 대조구인 금잔디-19 (Zm-19)는 천안에서 분양 받은 금잔디이며 다른 금잔디들에 비해 초장이 좀 더 작은 편으로 품종명은 없으며, 품종보호 재배 심사기관에서 선정한 ‘한라그린 11’의 대조구로 사용되었다.
잔디 잎의 녹기연장(저온에서 노화지연)을 확인하기 위하여 저온인 겨울기간동안 2015년 4월~2016년 3월 기간과 2016년 8월~2017년 2월 기간의 여름부터 겨울 기간동안 한국잔디류를 관찰 및 사진 촬영하였으며, 2017년 1월에 각 한국잔디류 잎의 엽록소 함량을 분석하였다(
Porra et al. 1989). 엽록소 함량 분석은 각 잔디의 신초로부터 3번째 잎을 재빨리 자르고 각 1.7 mL 마이크로튜브에 넣어 무게를 측정였으며, 액체질소를 1.7 mL 마이크로튜브 안에 넣고 급속냉동하여 신속하게 곱게 갈고, 각 튜브에 80% 아세톤 용액 1 mL을 넣어 vortex 하였다(
Porra et al. 1989). 각 튜브는 4℃에서 암처리 3일간 처리한 후에 7000 rpm과 4℃에서 5분동안 원심분리를 하여 추출된 엽록체 층인 상층액만 spectrophotometer 기기를 이용하여 646.6 nm, 663.6 nm에서 3반복 측정하였다(
Porra et al. 1989). 각 엽록소 함량은 chlorophyll
a + chlorophyll
b (nmol/ml/g)={ (19.54 * 646.6 nm 값) + (8.29 * 663.6 nm 값) } / (무게g) 으로 계산하고(
Porra et al. 1989), 엑셀 함수식에서 평균과 표준오차,
t-test 검정으로 최종 엽록소 함량을 정리하였다. 엽록소 함량이 높고 포장에서 육안으로 녹기연장을 보이는 금잔디를 최종 선발하였으며, 품종보호 출원하였다.
결과 및 고찰
주요 형태적 특성
육성된 ‘한라그린 11 (Halla Green 11)’은 ‘산림청 국립산림품종관리센터의 잔디특성조사요령’ 기준에 의해 대조품종인 들잔디 ‘야지’ (Zoysia japonica ‘Yaji’)와 대조구 금잔디-6 (Zm-6) 및 대조구 금잔디-19 (Zm-19)의 외부형태학적 특성을 비교 분석 하였다. 외부형태학적 분석은 잔디의 주요 특성인 초장, 잎(엽신), 엽털 유무, 잎 각도, 마디, 색 등을 비교 분석 하였다(
Yang et al. 2021b). ‘한라그린 11’의 초장은 4.1±0.23 cm로 측정되었으며, 대조품종인 ‘야지’의 초장은 약 13.34 cm, 대조구 금잔디-6의 초장은 약 7.24 cm, 대조구 금잔디-19의 초장은 약 5.23 cm로 확인되었다(
Table 1,
Fig. 3A). ‘한라그린 11’의 초장은 ‘야지’보다 약 3.3배 짧으며, 금잔디-6에 비해 약 1.8배 짧고, 금잔디-19보다 약 1.3배 짧아서, 금잔디-19에 더 가까운 초장 특성을 나타냈다. 엽초는 지면에서 첫 번째 잎까지의 높이를 나타내며, ‘한라그린 11’의 엽초는 0.85±0.05 cm로 나타났으며, ‘야지’의 엽초는 약 1.83 cm, 금잔디-6의 엽초는 약 1.48 cm, 금잔디-19의 엽초는 약 0.94 cm로 확인되었다(
Table 1). ‘한라그린 11’의 엽초는 ‘야지’ 보다 약 2.2배 짧고, 금잔디-6의 엽초 보다 약 1.7배 짧으며, 금잔디-19의 엽초 보다 약 1.1배 짧게 관찰되었다. 엽신의 길이의 경우 ‘한라그린 11’의 엽신의 길이는 2.72±0.16 cm로 나타났으며, 대조품종 ‘야지’의 엽신은 약 10.79 cm, 금잔디-6의 엽신은 약 4.51 cm, 금잔디-19의 엽신은 약 3.29 cm로 확인되었다(
Table 1). ‘한라그린 11’의 엽신의 길이는 ‘야지’보다 약 4배 짧으며, 금잔디-6 보다 약 1.7배 짧고, 금잔디-19 보다 약 1.2배 짧게 관찰되었다. 엽신 너비는 ‘한라그린 11’이 1.07±0.05 mm로 측정되었고, 대조품종 ‘야지’는 약 5.31 mm, 대조구 금잔디-6은 약 2.18 mm, 대조구 금잔디-19는 약 0.82 mm로 확인되었다(
Table 1). ‘한라그린 11’의 엽신의 너비는 ‘야지’에 비해 약 5배 짧고, 금잔디-6 보다 약 2배 짧으며, 금잔디-19 보다는 약 1.3배 길게 관찰되었다. ‘한라그린 11’의 기엽 길이는 1.0±0.14 cm로 측정되었으며, 대조품종 ‘야지’의 기엽 길이가 약 6.74 cm, 대조구 금잔디-6의 기엽 길이가 약 4.46 cm, 대조구 금잔디-19의 기엽 길이는 약 2.10 cm로 확인되었다(
Table 1). ‘한라그린 11’의 기엽 길이는 ‘야지’에 비해 약 6.7배 짧고, 금잔디-6 보다 약 4.5배 짧으며, 금잔디-19 보다 약 2.1배 짧게 관찰되었다. ‘한라그린 11’의 기엽 너비는 0.47±0.06 cm로 측정되었고, 대조품종 ‘야지’의 기엽 너비가 약 1.78 mm, 대조구 금잔디-6은 약 1.30 cm, 대조구 금잔디-19는 약 0.43 cm로 확인되었다(
Table 1). ‘한라그린 11’의 기엽 너비는 ‘야지’ 보다 약 3.8배 짧고, 금잔디-6 보다 약 2.8배 짧으며, 금잔디-19 보다 약 1.1배 길게 관찰되었다. 한국잔디류는 포복경을 이용하여 영양번식을 주로 하기 때문에 포복경의 3번째 마디 길이를 측정하며, 포복경에서 가장 최근에 새로 생성된 마디를 첫번째 마디로 하여 이 마디로 부터 3번째 마디의 길이를 측정한다. ‘한라그린 11’의 포복경의 3번째 마디 길이는 1.0±0.06 cm로 나타났으며, 대조품종 ‘야지’가 약 2.52 cm로 확인되었고, 대조구 금잔디-6은 약 2.13 cm, 대조구 금잔디-19는 약 1.19 cm로 확인되었다(
Table 1,
Fig. 3B). ‘한라그린 11’의 포복경 3번째 마디 길이는 ‘야지’ 보다 약 2.5배 짧고, 금잔디-6 보다 약 2.1배 짧으며, 금잔디-19 보다 1.2배 짧게 관찰 되었다. 잎 각도는 ‘한라그린 11’은 67.3°로 매우 넓으며 대조품종 ‘야지’ (37.3°) 보다 약 1.8배 넓고 금잔디-6 (70.8°) 보다 약 1.1배 좁고, 금잔디-19 (69.0°) 보다 1.02배 좁다(
Table 1). ‘한라그린 11’의 주요 외부형태적 특성인 초장, 엽신의 길이, 엽신의 너비는 들잔디 ‘야지’ 및 금잔디-6 보다 금잔디-19와 조금 더 가까운 특성을 나타냈으며, 금잔디-19는 수집된 금잔디 중에서 초장이 작고 잎이 가는 특성이 있다. 또한, 엽초의 길이가 길면 잔디를 짧게 자를 수 없기 때문에 잔디관리에 어려움이 있으나(
Choi & Yang 2004,
2006), ‘한라그린 11’의 엽초 길이는 짧기 때문에 예초 할 때 더 짧게 잔디를 깎을 수 있어 관리하기 쉽다. 또한, 잎 각도는 넓을수록 잎의 광합성 효율이 높아 잔디 관리에 유리한 편인데(
Choi & Yang 2006), ‘한라그린 11’의 경우 잎 각도가 들잔디 보다 넓고 금잔디-19와 같이 넓은 편이다(
Table 1). 대조품종 들잔디 ‘야지’, 대조구 금잔디-6, 대조구 금잔디-19, ‘한라그린 11’의 색깔은 엽신 색의 경우 모두 녹색, 엽초 색의 경우 연녹색, 포복경의 경우에는 연보라색이다(
Table 1,
Fig. 3B). 잎의 표면 및 이면의 털(엽털)의 경우 대조품종 들잔디 ‘야지’는 잎의 양면에 털이 있고, 대조구 금잔디-6은 거의 드물게 잎의 앞면에 털이 있고, 대조구 금잔디-19와 ‘한라그린 11’은 잎의 양면 모두 털이 없다(
Table 1).
한국잔디의 대표적인 외부형태학적 분류동정 방법은 ‘잎의 양면의 털 유무’와 ‘잎의 너비’에 의한 구별이다(
Choi 2017,
Lee et al. 2013,
Yang et al. 1995,
Yang et al. 2021a,
2021b,
Yang et al. 2023). 또한, 잔디의 품종보호 출원서 작성할때는 종자산업법에 의한 ‘산림청 국립산림품종관리센터의 잔디특성조사요령’의 정해진 기준에 따라 잔디의 특성조사를 수행하는데 이러한 기준에도 ‘잎의 양면의 털 유무’ 및 ‘잎의 너비’의 항목이 포함되어 있다. 들잔디, 갯잔디, 금잔디에서 외부형태학적으로 구별하기 쉬운 항목은 잎의 엽폭(잎의 너비), 엽털(잎 양면의 털), 잎 각도, 포복경 타입 등이 있다(
Choi 2017,
Hong & Yeam 1985,
Lee et al. 2013,
Yang et al. 1995,
Yang et al. 2021a,
2021b,
Yang et al. 2023). 엽폭은 각 품종별3번째 잎의 너비를 측정한 것이며(
Fig. 3A), 3번째 잎은 엽초(Sheath)를 제외하고 3번째로 생성된 잎(3
rd leaf)이며, 신초(Youngest leaf)로부터 2번째 오래된 잎을 의미한다(
Fig. 3A).
들잔디의 엽폭은 대체로 4 mm 이상 6 mm 이하이며, 엽털이 많이 존재하고, 잎 각도는 40~60°이며, 포폭경은 토양 표면 위에서 수평으로 기는 형태(Creeping type) 이다(
Choi 2017,
Hong & Yeam 1985,
Lee et al. 2013,
Yang et al. 1995,
Yang et al. 2021a,
2021b,
Yang et al. 2023). 갯잔디의 엽폭은 대체로 3.5 mm~4 mm 사이가 많지만 최소 2 mm~최대 4 mm이며, 엽털이 존재하지 않고, 잎 각도는 30~40°이며, 포폭경은 토양 표면 위에서 수직 방향으로 하늘로 올라가는 형태(High growing type) 이다(
Choi 2017,
Hong & Yeam 1985,
Lee et al. 2013,
Yang et al. 1995,
Yang et al. 2023). 금잔디의 엽폭은 대체로 2 mm 이하이며, 엽털이 존재하지 않고, 잎 각도는 60에서 65°도 사이 또는 그 이상으로 큰 각도를 보이며, 포폭경은 토양 표면 위에서 수평으로 기는 형태(Creeping type) 이다(
Choi 2017,
Hong & Yeam 1985,
Lee et al. 2013,
Yang et al. 1995,
Yang et al. 2021a,
2021b,
Yang et al. 2023).
‘한라그린 11’의 엽폭은 1.07±0.05 mm로 매우 좁으며, 엽털은 존재하지 않았고, 잎 각도는 67.3±2.87°이며, 포폭경은 토양 표면 위에서 수평으로 기는 형태(Creeping type)이기 때문에 외부형태학적으로 들잔디 및 갯잔디와 확연히 다르다(
Table 1). 또한, 한국의 전역에서 수집 후, 제주대학교 시험포장에 이식 및 증식하여 몇 년간 계속 관찰해 보면, 제주도 제주대학교의 경우 개화시기가 대체로 금잔디(2월 초~3월초), 들잔디(4~6월), 왕잔디 1개 포함한 갯잔디(6~7월)였기 때문에, 금잔디는 다른 한국잔디류(들잔디, 갯잔디, 왕잔디)와 교잡 가능성이 적어 보였다. 단, 금잔디와 들잔디가 같은 공간에서 아주 오랜기간동안 바로 옆에서 근접하여 대량으로 자생했던 제주 오라동의 한 야생 장소에서는 금잔디와 들잔디의 교잡종도 있었다(
Yang et al. 2021a,
2021b). 들잔디 및 갯잔디의 경우에는 개화시기의 중첩으로 야생 들잔디와 갯잔디의 교잡종이 존재하며, 들잔디와 갯잔디의 교잡종의 엽폭은 대체로 들잔디와 갯잔디의 중간값인 3~4 mm이며, 엽털은 존재 또는 부재로 나타나는데 금잔디와 엽폭크기가 겹치지 않는다(
Choi 2017,
Lee et al. 2013,
Yang et al. 1995). 그러므로, ‘한라그린 11’은 외부형태학적 분류동정법에 의하여 금잔디로 판단된다.
난지형 잔디인 한국잔디류는 겨울에 잎이 녹색에서 황색으로 노화되는데, 노화되는 시점을 늦추거나 녹색을 유지하려는 녹기연장(저온에서 노화지연) 특성의 한국잔디류가 요구된다(
Bae et al. 2010,
Bae et al. 2013, Chung et al. 2013,
Hyun et al. 2012,
Lee et al. 2013,
Li et al. 2006,
Sun et al. 2010,
Yu et al. 1974). 한국잔디류는 제주도의 10℃ 이하의 저온인 가을(10월)부터 봄(3월 중순)까지 녹색 잎이 황색으로 노화되며, 대체로 3월 말부터 녹색의 신초가 나타난다. 녹기 연장의 형질을 평가하기 위해서 수집된 한국잔디류인 들잔디, 금잔디, 갯잔디는 8월부터 3월까지 온실 및 시험 포장에서 잎의 색을 관찰하였고, 엽록소 합량을 분석하여 녹기 연장의 정도를 수치화 하여 분석하였다. 육성된 ‘한라그린 11’은 2016년 2월 저온의 겨울기간 동안 제주대학교 비닐온실에서 수집된 한국잔디류에 비하여 뚜렷하게 잎의 녹색이 연장되는 특성을 보였다(
Fig. 4). 그 이후에 시험포장으로 이식 및 증식 한 후 2017년 1월에 대조품종 들잔디 ‘야지’, 대조구 금잔디-6 및 금잔디-19에 비해 ‘한라그린 11’은 잎의 녹색이 대체로 유지되어 녹기 연장되는 특성을 나타냈으며(
Figs. 5A-
5C), 이러한 잔디들의 엽록소 함량을 측정한 결과, ‘한라그린 11 (Halla Green 11)’은 엽록소 함량이 4857.0±688.6 nmol/mL/g으로 확인되었다(
Fig. 6). ‘한라그린 11 (Halla Green 11)’은 대조품종 ‘야지’ (평균 192.7 nmol/mL/g)에 비해 약 25.2배, 대조구 금잔디-6 (평균 458.2 nmol/mL/g)에 비해 약 10.6배, 대조구 금잔디-19 (평균 603.0 nmol/mL/g)에 비해 약 8.1배로 엽록소 함량이 높아 녹기연장을 확인하였다(
Fig. 6).
따라서, ‘한라그린 11’의 품종은 금잔디의 특성인 작은 초장의 형질과 겨울기간의 저온에서 녹기연장의 특성을 가지고 있어 난지형 한국잔디류의 신품종으로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.
재배상 유의사항
‘한라그린 11’ 품종은 종자 번식 보다는 포복경으로 영양번식이 잘 되며, 증식률이 높기 때문에 넓은 평야지에서 재배가 가능하다. 점질 토양에서의 잔디 재배는 배수가 불량하여 잔디의 생육에 좋지 않다. 또한, ‘한라그린 11’ 품종은 난지형 잔디이며, 일반 난지형 잔디 보다 저온에서 녹기연장의 특성이 있기 때문에 우리나라의 모든 지역에서 재배가 가능하지만, 한지형 잔디처럼 중부지역의 극한 겨울 추위의 날씨에서도 녹기연장 특성을 보이기 힘들기 때문에 녹기연장의 특성을 보일 수 있는 중부이남지역에 식재를 권장한다.
적 요
본 육성품종 ‘한라그린 11’은 일반적인 난지형 한국잔디류에 비해 겨울기간 동안 저온에 녹기연장을 보이는 초장이 작은 금잔디 품종이다. ‘한라그린 11’은 전라남도 거금도 섬 지역 바닷가 절벽 부근에서 금잔디 영양체를 수집하였으며, 제주대학교 유전자원 비닐온실에 이식하고 시험포장에 증식하였다. 비닐온실 및 시험포장에서 재배중인 한국잔디류 중에서 저온의 겨울기간 동안 녹기연장을 보이는 금잔디를 최종 선발하였으며 품종명칭을 ‘한라그린 11 (Halla Green 11)’으로 명명하였고 2017년 품종보호권을 출원 신청하여 2022년 6월에 산림청 국립산림품종관리센터에 최종 품종보호 등록되었다. ‘한라그린 11’ 품종의 주요 외부형태적 특성은 산림청 ‘한국잔디 특성조사 요령(TG)’를 기준으로 분석되었다. ‘한라그린 11’ 품종은 짧은 엽초 길이로 잔디 깎기 높이를 더 낮게 할 수 있어 예초 관리가 쉽다. 또한 초장 및 엽신의 길이가 짧은 편이다. 엽신 너비는 좁은편이며, 엽털이 표면에 존재하지 않아 외부형태학적으로 금잔디로 분류된다. 잎 각도는 광합성 효율을 높이는데 중요한 요인으로 각도가 넓을수록 효율이 좋은데 잎 각도가 67.3도로 매우 넓은 편이다. 엽신, 엽초 및 포복경의 색은 각 녹색, 연녹색 및 연보라색이다. 특히 겨울의 저온기간동안 ‘한라그린 11’은 잎의 엽록소 함량이 대조품종 ‘야지(Yaji)’ 보다 약 25.2배, 대조구 금잔디-6 (Zm-6) 보다 10.6배, 대조구 금잔디-19 (Zm-19)에 비해 8.1배로 높았으며, 온실 및 포장에서 기존의 한국잔디류에 비해 ‘한라그린11’ 품종의 잎이 녹기연장을 나타냈다. ‘한라그린11’ 품종은 초장이 짧은 금잔디이며 겨울기간 녹기연장 특성을 나타내는 난지형 금잔디이기 때문에 소비자에게 선호도가 높을 것으로 기대된다(‘한라그린 11’의 품종보호 등록번호 제 274호).
사사
본 논문은 산림청 국립산림품종관리센터 산림생명자원관리기관사업 및 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(No. 2016R1A6A1A03012862; No. 2019R1A6A1A11052070).
Fig. 1Pedigree diagram of ‘Halla Green 11’ zoysiagrass cultivar.
Fig. 2The field photograph of ‘Yaji’ control (Z. japonica), Zm-6 control (Z. matrella), Zm-19 (Z. matrella), and ‘Halla Green 11’ cultivar (Z. matrella) in the Jeju national university field on May 30, 2017, respectively. Zm-6 and Zm -19 are turfgrass without a cultivar name.
Fig. 3The plant height (A) and stolon (B) of ‘Yaji’ control (Z. japonica), Zm-6 control (Z. matrella), Zm-19 (Z. matrella), and ‘Halla Green 11’ cultivar (Z. matrella) on May 30, 2017, respectively.
Fig. 4Photographs of zoysiagrasses in the greenhouses. (A) April 28, 2015, (B) February 26, 2016. ‘Halla Green 11’ of extending pheno-type of the greening period during the winter in the greenhouse.
Fig. 5Photographs of ‘Yaji’ control (Z. japonica), Zm-6 control (Z. matrella), Zm-19 (Z. matrella), and ‘Halla Green 11’ cultivar (Z. matrella) in the field from August 2016 to February 2017, respectively. Photographs (A), (B), and (C) indicated ‘Halla Green 11’ of extending phenotype of the greening period during the winter in the greenhouse. The (B) and (C) are enlarged picture of the zoysiagrasses.
Fig. 6Graph showing chlorophyll concentration in leaves of ‘Yaji’ control (Z. japonica), Zm-6 control (Z. matrella), Zm-19 (Z. matrella), and ‘Halla Green 11’ cultivar (Z. matrella) on January 18, 2017. The asterisk on bar means that the chlorophyll concentration of ‘Halla Green 11’ significantly different compared to ‘Yaji’, Zm-6, and Zm-19 plants. The results represent the means±SE of values obtained from three experiments (＊: t-test p-values<0.05).
Table 1Morphological traits of ‘Halla Green 11’.
Table 1
|
Variety |
Sheath length (cm) |
Leaf blade length (cm) |
Leaf blade width (mm) |
Leaf angle (°) |
Flag leaf
length (cm) |
Flag leaf width (mm) |
Plant height (cm) |
|
‘Yaji’ control (Z. japonica) |
1.83±0.19 |
10.79±0.53 |
5.31±0.19 |
37.3±2.80 |
6.74±0.64 |
1.78±0.41 |
13.34±0.49 |
|
Zm-6 control (Z. matrella) |
1.48±0.24 |
4.51±0.25 |
2.18±0.09 |
70.8±3.68 |
4.46±0.31 |
1.30±0.16 |
7.24±0.27 |
|
Zm-19 control (Z. matrella) |
0.94±0.09 |
3.29±0.18 |
0.82±0.07 |
69.0±3.39 |
2.10±0.30 |
0.43±0.03 |
5.23±0.18 |
|
‘Halla Green 11’ cultivar (Z. matrella) |
0.85±0.05 |
2.72±0.16 |
1.07±0.05 |
67.3±2.87 |
1.0±0.14 |
0.47±0.06 |
4.10±0.23 |
|
Variety |
Third internode length of stolon (cm) |
Sheath color |
Leaf blade color |
Stolon color |
Trichome on leaf |
|
‘Yaji’ control (Z. japonica) |
2.52±0.24 |
Light green |
Green |
Light purple |
Both adaxial and abaxial |
|
Zm-6 control (Z. matrella) |
2.13±0.13 |
Light green |
Green |
Light purple |
Adaxial |
|
Zm-19 control (Z. matrella) |
1.19±0.08 |
Light green |
Green |
Light purple |
None |
|
‘Halla Green 11’ cultivar (Z. matrella) |
1.0±0.06 |
Light green |
Green |
Light purple |
None |
References
- 1. Ahn JH, Kim J-S, Kim S, Soh HY, Shin H, Jang H, Ryu JH, Kim A, Yun KY, Kim S, Kim KS, Choi D, Huh HJ. 2015. De novo transcriptome analysis to identify anthocyanin biosynthesis genes responsible for tissue-specific pigmentation in Zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.). PLoS ONE 10: e0124497.
- 2. Bae TW, Song IJ, Kang HG, Jeong OC, Sun HJ, Ko SM, Lim PO, Song PS, Song SJ, Lee HY. 2010. Selection of male-sterile and dwarfism genetically modified Zoysia japonica through gamma irradiation. J Radiation Industry 4: 239-246.
- 3. Bae EJ, Lee KS, Kim DS, Han EH, Lee SM, Lee DW. 2013. Sod production and current status of cultivation management in Korea. Weed Turf Sci 2: 95-99.
- 4. Bae EJ, Kim CY, Sung CH, Yoon JH, Jin EJ. 2019. Development of new cultivars 'TaeJi' in zoysiagrass by polyploidy breeding. Weed Turf Sci 8: 239-248.
- 5. Choi JS. 2017. Distribution, classification, breeding, and current use of zoysiagrass species and cultivars in Korea. Weed Turf Sci 6: 283-291.
- 6. Choi JS, Ahn BJ, Yang GM. 1997. Classification of zoysiagrass native to the southwest coastal regions of Korea using RAPDs. J Kor Soc Hort Sci 38: 789-795.
- 7. Choi JS, Yang GM. 2004. Development of new hybrid cultivar 'Senock' in zoysiagrass. Kor Tufgrass Sci 18: 201-209.
- 8. Choi JS, Yang GM. 2006. Development of new cultivar 'Millock' in zoysiagrass. Kor Tufgrass Sci 20: 1-10.
- 9. Choi JS, Yang GM, Bae EJ, Park YB, Lee KS. 2017. Development of new hybrid zoysiagrass cultivar 'Seah'. Weed Turf Sci 6: 306-312.
- 10. Choi JS, Yang GM, Oh CJ, Lee GJ, Bae EJ, Lee KS. 2018. Development of new cultivars 'JangsungChorok' and 'JangsungSaetbyeol' in zoysiagrass. Weed Turf Sci 7: 231-238.
- 11. Chung SJ, Park SJ, Choi YI, Kim IK, Lee KY, Kim HJ, Lee GJ. 2013a. SCAR markers were developed to identify zoysiagrass mutants exhibiting fine leaf characteristics. CNU J of Agri Sci 40: 115-121.
- 12. Chung SJ, Park SJ, Kim HJ, Yang GM, Choi JS, OH CJ, Jang DH, Song IJ, Lee GJ. 2013b. RAPD-SCAR markers linked to medium-leaf zoysiagrass ecotypes. Weed Turf Sci 2: 191-197.
- 13. Hong KH, Yeam DY. 1985. Studies on interspecific hybridization in Korean lawngrass (Zoysia spp.). J Kor Soc Hort Sci 26: 169-178.
- 14. Hyun YH, Choi BJ, Kim YJ, Joo YK. 2012. Analysis of research trend on zoysiagrass (Zoysia spp.). Asian J Turfgrass Sci 26: 89-95.
- 15. Jang DH, Park NI, Yang SW, Shim GY. 2011. Present situation of zoysiagrass (Zoysia spp.) culture, sod production, and bland by prefecture in Japan. Asian J Turfgrass Sci 25: 229-236.
- 16. Kim HK, Lee SJ. 2010. Turfgrass and golf course. Sunjinmunhwa Publishing. pp. 99-180.
- 17. Kim KN. 2016. Comparison of green color retention of Zoysiagrass and cool-season grass under multi-layer system, USGA system, and Mono-layer system of sports field. Hortic Sci Technol 34: 342-353.
- 18. Lee S, Yu HC, Yoon BS, Yang GM, Kim JY, Kim Y, Oh CJ. 2013. Soil and morphological characteristics of native Zoysiagrasses by the tabitats. Weed Turf Sci 2: 55-61.
- 19. Li RF, Wei JH, Wang HZ, He J, Sun ZY. 2006. Development of highly regenerable callus lines and Agrobacterium-mediated transformation of Chinese lawngrass (Zoysia sinica Hance) with a cold inducible transcription factor, CBF1. Plant Cell Tiss Org 85: 297-305.
- 20. Porra RJ, Thompson WA, Kriedmann PE. 1989. Determination of accurate extinction coefficients and simultaneous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with four different solvents: verification of the concentration of chlorophyll standards by atomic absorption spectroscopy. Biochimica et Biophysica Acta 975: 384-394.
- 21. Song IJ, Sun HJ, Jeong OC, Yang DH, Jin ID, Kang HG, Ko SM, Kwon YI, Bae TW, Song PS, Lee HY. 2017. Development of dwarf type cultivar 'Halla Green 2' in Zoysia japonica Steud. Korean J Breed Sci 49: 31-35.
- 22. Sun HJ, Song IJ, Bae TW, Lee HY. 2010. Recent development in biotechnological improvement of Zoysia japonica Steud. J Plant Biotechnol 37: 400-407.
- 23. Yang DH, Sun HJ, Jeong OC, Song IJ, Bae TW, Jin ID, Kang HG, Ko SM, Kwon YI, Song PS, Lee HY. 2016. Dwarf Zoysiagrass (Zoysia japonica) cultivar 'Halla Green 1' developed through mutation breeding. Korean J Breed Sci 48: 516-520.
- 24. Yang DH, Sun HJ, Jeong OC, Kang HG, Song IJ, Jin ID, Kang SY, Lee HY. 2021a. Development of 'Halla Green 7': A zoysiagrass cultivar with greening period extending phenotype at lower temperatures. Korean J Breed Sci 53: 458-466.
- 25. Yang DH, Jeong OC, Sun HJ, Kang HG, Jin ID, Lee HY. 2021b. Development of 'Halla Green 10' in zoysiagrass. Korean J Breed Sci 53: 467-474.
- 26. Yang DH, Jeong OC, Sun HJ, Kang HG, Lee HY. 2023. Genome analysis of Zoysia japonica 'Yaji' cultivar using PacBio long-read sequencing. Plant Biotechnol Rep 17: 275-283.
- 27. Yang GM, Ahn BJ, Choi JS. 1995. Identification of native zoysiagrasses (Zoysia spp.) using morphological characteristics and esterase isozymes. J Kor Soc Hortic Sci 36: 240-247.
- 28. Yu TY, Yeam DY, Kim YJ, Kim SJ. 1974. Morphological studies on Korean lawn grasses (Zoysia spp.). J Kor Soc Hort Sci 15: 79-91.
