Abstract
The triploid seedless grape cultivar ‘Heukarong’ was developed in 2002 through artificial hybridization between ‘Black Olympia’ and ‘Campbell Early’ From 2003 to 2013, field trials were conducted under conventional cultivation practices in Chuncheon, Gangwon State, confirming that ‘Heukarong’ possesses strong resistance to both diseases and frost without the need for special protective measures, thereby demonstrating high tolerance to both environmental and biotic stresses. Based on these findings, an intensive three-year comparative evaluation of growth and fruit characteristics between ‘Heukarong’ and the triploid cultivar ‘Sweet Dream’ was conducted beginning in 2014. The results showed that ‘Heukarong’ consistently produced fruit with commercially valuable traits, leading to its final selection in late 2016 for varietal registration. Under standard cultivation, ‘Heukarong’ can produce high-quality fruits averaging 436 g in weight with a soluble solid content of 19.4 °Brix through a single application of gibberellin at full bloom, making it highly competitive in the market. Furthermore, ‘Heukarong’ exhibits strong resistance to frost damage and berry cracking, indicating excellent adaptability and stable productivity even under suboptimal growing conditions (Cultivar Registration No. 7766).
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Keywords: adaptability; breeding; climate change; seedless; triploid
서언
국내 포도 재배면적은 2024년 기준 14,649 ha로 국내 과수 작물 중 다섯 번째로 널리 재배되는 과수로서 포도 품종별 재배면적은 ‘샤인머스캣’(43.1%), ‘캠벨얼리’(29.3%), ‘거봉류’(17.5%) 순으로 보고되었다(
KREI 2024). 최근 국내 포도 산업 분야에서 가장 주목할 변화는 10년 전까지만 하더라도 거의 재배되지 않던 ‘샤인머스캣’이 단기간에 국내에서 가장 많이 재배되는 품종으로 자리 잡게 되었다는 사실이다. 이러한 이유는 기후변화로 인해 내한성이 약하지만 과실 품질이 우수하고 껍질째 먹을 수 있는 유럽종 포도가 재배가 가능한 기후로 변화되었고, 기존에 재배되는 ‘캠벨얼리’나 ‘거봉’은 착색 불량 및 과실 품질의 한계로 시장 경쟁력이 지속적으로 약화 되었기 때문이다. 또한 국내 소비자들의 소득수준의 향상과 1인 가구 비중의 증가로 인해 고품질의 포도 뿐만 아니라 무핵 과실과 같이 편의성까지 갖춘 과일에 대한 선호가 증가하기 때문이다.
유럽종 포도인 ‘샤인머스캣’은 유전적으로 2배체 유핵과 포도를 생산하는 포도 품종이지만 만개기 전⋅후에 생장조정제를 각각 2회씩 처리하면, 고품질의 무핵 포도를 소비자들에게 공급하는 것이 가능해 국내 포도 품종의 구성을 급속하게 변화시키는 것에 성공하게 되었다(
Yamada et al. 2008). 하지만, 무핵 ‘샤인머스캣’의 생산을 위해서는 생장조정제의 2회 처리가 요구되고 있어 기존의 포도 생산체계와 비교시 생산비가 크게 증가한다. 일반적으로 노지포도의 경우 생산비 대비 경영비의 비중이 36%에 비해 시설포도의 경우 47%로 시설포도의 인건비가 27% 증가하는 것으로 보고되었다(
RDA 2023). 특히 농업 분야에서 인건비에 대한 부담과는 별개로 노동 인력을 확보하는 것 자체에 어려움을 겪는 경우가 많아 이를 효율적으로 극복하기 위한 노력이 요구되고 있다. 또한, 최근에는 ‘샤인머스캣’ 농가 간의 경쟁 심화로 적정 착과량과 수확기를 지키지 않고 ‘샤인머스캣’을 재배하여 판매하는 경우가 늘어나고 있다. 이에 따라 품질이 낮은 ‘샤인머스캣’이 대량으로 유통되어 ‘샤인머스캣’에 대한 소비자의 신뢰도가 큰 폭으로 저하되는 것은 물론이고 포도 산업의 경쟁력 약화로 이어지는 문제가 발생 중이다. 결과적으로 국내에서 지속 가능한 포도 산업 체계를 구축하기 위해서는 소비자와 재배자들의 요구에 충족이 가능한 다양한 고품질의 무핵 포도 품종의 보급을 통해서 ‘샤인머스캣’ 중심의 생산 체계를 탈피하는 것이 매우 중요한 상황이다.
3배체 포도는 만개기 전⋅후 5일 이내에 생장조절제 단 1회 처리만으로도 무핵 포도 생산이 가능하고, 무핵 포도 생산 시 노동력 절감에 큰 도움을 줄 수 있는 장점이 있다(
Park et al. 2022). 아울러, 3배체 포도는 우수한 과실 품질과 생육 특성을 발현하는 경우가 많아서 차세대 전략 품종의 육성을 위한 유용한 방법의 하나로 평가받고 있다(
Atak & Sen 2021,
Heo & Park 2016). 강원특별자치도 농업기술원에서는 국내 포도 산업의 경쟁력 강화를 목적으로 내한성 강하고, 무핵과 생산을 위한 3배체 포도 육종 프로그램을 지속적으로 운영해 왔다. ‘흑아롱’은 최근 기후변화에 따른 환경 적응력이 뛰어나고 품질이 우수한 무핵 포도의 생산도 가능한 품종으로써 강원특별자치도 농업기술원의 포도 육종 프로그램에서 주목할 만한 성과로 꼽히고 있다. 이에 본 논문에서는 ‘흑아롱’의 육성 경위와 주요 특성에 대해서 보고하고자 한다.
재료 및 방법
육성경위
강원특별차지도 농업기술원에서는 3배체 무핵 포도 품종의 육종을 목표로 1990년 중반부터 강원특별자치도 춘천시 소재의 강원특별자치도 농업기술원 시험 포장에 다양한 포도 유전자원을 수집해 왔다. 이와 함께 강원특별자치도 농업기술원에서는 춘천에서 정상적으로 생육이 이루어진 포도 품종들을 대상으로 다양한 교배조합을 작성한 후 인공 수분을 지속적으로 수행해 왔다. 2002년 우수한 과실 특성을 가진 4배체 포도 품종인 ‘블랙올림피아(Black Olympia)’와 환경 스트레스 저항성이 우수한 2배체 포도 품종인 ‘캠벨얼리(Campbell Early)’ 간의 교배가 이루어졌으며 총 35개의 종자가 확보되었다. 정상적인 생육이 확인된 개체를 대상으로
Park et al. (2016)이 제시한 염색체 수 분석 방법에 따라 추가적으로 배수성 검정을 수행하였으며, 검정 결과 3배체로 판별된 개체에 한하여 강원특별자치도 농업기술원 시험포장에 식재하였다. 이후 초기 3년간 생리장해와 병해에 관한 문제가 없으면서 생육 특성이 우수한 개체들을 1차로 선발했다. ‘흑아롱’은 당시 해당 교배조합에서 선발된 계통 중 하나로서 ‘GWT-12’라는 계통명을 부여했다. 2007년 ‘GWT-12’의 정확한 특성 평가를 위해 삽목 기반으로 ‘GWT-12’의 증식이 이루어졌으며, 증식된 개체들은 강원특별자치도 농업기술원 과수 시험포 내 비가림 하우스에서 3 m×3 m 간격으로 식재되었다. 증식된 ‘GWT-12’의 기초 특성에 대한 평가는 2008년부터 2013년까지 지속적으로 이루어졌으며 우수한 월동 능력과 병에 대한 저항성을 확인할 수 있어, ‘GWT-12’가 성목으로 자란 시점인 2014년부터 2016년까지 생육과 과실 특성에 대한 집중적인 평가를 반복적으로 수행하였다. 그 결과 ‘GWT-12’는 새로운 포도 품종으로써 활용할 수 있는 수준의 유용한 생육과 과실 특성이 다수 확인되어 2016년 말 ‘흑아롱’이라는 명칭으로 최종 선발했다. 강원특별자치도 농업기술원에서는 2017년 2월 9일 국립종자원에 ‘흑아롱’에 대한 품종보호 출원을 신청하였으며, 국립종자원에서 수행한 심사 결과 ‘흑아롱’의 유전적 안정성이 입증되어 2019년 6월 4일 품종으로 최종 등록이 완료(등록번호:제 7766호)되었다(
Fig. 1).
‘흑아롱’의 생육 특성 평가는 국제식물신품종보호연맹(UPOV 1994)의 조사 지침에 따라 수행되었으며 발아기, 개화기, 변색기 그리고 숙기에 대한 정보도 추가로 확보되었다. 본 연구에서 발아기는 50%의 눈이 발아된 시기, 개화기는 첫 번째와 두 번째 화방의 개화가 50%가량 진행된 시기, 변색기는 전체 과방 중 20~30%가 착색이 이루어진 시기, 숙기는 전체 과실의 70~80%가 성숙한 시기로 정의하여 조사가 수행되었다. 과실의 특성은 평균 과방중, 적정산도, 당도, 경도를 조사하는 방식으로 검정이 이루어졌다. 과방중은 총 20개의 과방을 무작위로 수확하여 전자저울을 이용하여 측정하여 평균값(g)으로 나타내었으며, 과립중은 과방중에 전체 과립 수를 나누어 산출(g)하였다. 경도는 과방별로 최하단에 위치한 과립을 채취한 다음 과실경도계(CR-3000EX; Sun Scienfic, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 당도와 적정산도는 과방별로 상, 중, 하부에 위치한 과립을 무작위로 채취한 다음 확보된 6 ml의 즙으로 측정하였다. 적정산도는 5 ml의 착즙액을 25 ml의 물에 희석한 후 주석산의 비율을 %로 산출하였으며, 당도는 착즙 된 시료를 휴대용 굴절 당도계(PR-101, Atago Co., Tokyo, Japan)에 떨어뜨린 후 나타나는 °Brix 값으로 산출하였다. 마지막으로 과실 수량은 주당 수확량과 단위 면적당 재식주수를 고려하여 10 a당 수량으로 환산하였다. ‘흑아롱’의 생육 및 과실 특성 비교를 위한 대조 품종으로는 본 연구팀에서 개발하여 출원하였던 암색계 3배체 포도 품종 ‘스위트드림’을 사용하였다.
결과 및 고찰
고유특성
대조 품종인 ‘스위트드림’과 구분되는 ‘흑아롱’의 주요 형태적 특성은
Table 1에 정리된 것과 같다. ‘흑아롱’에서 어린 신초 선단 포복성 모용의 안토시아닌은 약하게 발현되는 반면, ‘스위트드림’은 중간 수준으로 발현되었다. 어린잎 앞면의 색도 ‘흑아롱’과 ‘스위트드림’에서 각각 밝은 적동색과 황녹색으로 차별화되어 나타났다. 이와 함께 성엽의 엽편 수는 ‘흑아롱’이 ‘스위트드림’에 비해 2개 더 많으며, 양측면 거치 모양도 ‘흑아롱’은 볼록한 형태, ‘스위트드림’은 직선형으로 나타났기 때문에 해당 형질들에도 두 품종 간의 형태적 특성이 명확하게 구분이 가능했다(
Table 1).
3년간 조사된 ‘흑아롱’의 평균 발아기는 4월 16일로 ‘스위트드림’에 비해 2일 가량 늦지만, 개화기는 4월 26일로 동일하다. ‘흑아롱’의 변색기는 7월 20일로 ‘스위트드림’에 비해서 3일 가량 빠른 경향을 보이지만, 실제 수확기는 9월 12일로 9월 2일에 수확이 가능한 ‘스위트드림’에 비해서 도리어 10일가량 늦게 수확이 이루어지는 특징이 나타난다(
Table 2).
만개기에 지베렐린을 50 ppm 농도로 처리할 경우 ‘흑아롱’의 과방과 과립은 수확기에 각각 균일하게 원추형과 원형의 형태를 보이게 되는 것을 확인할 수 있다(
Fig. 2). ‘흑아롱’의 평균 과방중은 436.3 g으로, ‘스위트드림’보다 20 g 가량 더 무거운 과방을 생산해 내어 상대적으로 높은 생산량의 확보가 가능하다. 또한, ‘흑아롱’은 ‘스위트드림’과 마찬가지로 지베렐린 처리 유무에 상관없이 무핵 과립을 생성하여 3배체 포도가 가진 특성을 그대로 잘 반영하고 있다. 지베렐린 처리 조건을 기준으로 ‘흑아롱’은 ‘스위트드림’보다 높은 당도(19.4 °Bx), 적정산도(0.75%) 그리고 경도(1.42 kg/5mm)를 가진 과육을 가지고 있어, 소비자들에게 ‘스위트드림’과 비교 시 조금 더 아삭하고 새콤달콤한 느낌의 맛을 느껴지게 한다(
Table 3). 비록 ‘흑아롱’은 500 g 이상의 과방중을 보이는 ‘샤인머스캣’보다 작은 과방을 생성하지만, 국내에서 두 번째로 많이 재배되고 있는 ‘캠벨얼리’의 경우 과방중을 기준으로 특대 등급을 450 g으로 설정하고 있기 때문에 지베렐린 1회 처리만으로도 상업성을 갖춘 과일의 생산이 가능함을 확인할 수 있다. 이와 별개로 ‘샤인머스캣’에서는 당도 기준으로 18 °Bx 이상의 과실은 특등급으로 분류가 되기 때문에 ‘흑아롱’은 당도 측면에서 객관적으로 우수한 품질을 가진 품종으로 평가가 가능하다.
‘흑아롱’은 ‘스위트드림’과 마찬가지로 수세가 상당히 강한 품종이기 때문에 안정적 착과를 유도하기 위해서는 재배 과정 중 순정리를 통해서 수세를 조절할 필요성이 있다. 지베렐린을 처리하지 않은 ‘흑아롱’에서 과립중(5 g)과 당도(19 °Bx)는 지베렐린을 처리한 조건에서 확보된 과립과 유사한 수준으로 발현되지만, 착립이 충분하게 이루어지지 않아 과방중이 180 g에 머물기 때문에 상품성과 생산량이 확보되지 않는다. 따라서 상업적으로 활용 가능한 수준의 과방중을 확보하기 위해서는 만개기에 생장조절제의 처리가 필수적으로 요구된다.
보급전망
최근 국내의 포도 농가에서는 기후 변화로 인해 여름에는 고온, 집중호우 그리고 가뭄에 의한 열과, 겨울에는 극단적인 저온 노출로 인한 동해 발생으로 큰 피해를 보고 있다. ‘흑아롱’의 최대 장점 중 하나는 껍질이 두껍고 과육이 단단하여 ‘스위트드림’과 달리 재배 중 열과 발생이 거의 없다는 것에 있다. ‘흑아롱’이 가진 또 다른 장점은 추위에 취약한 지역에서도 동해 피해 없이 안정적으로 월동하며 과실을 생산할 수 있다는 것에서 찾을 수 있다. 실제 ‘흑아롱’은 ‘춘천’ 외에도 동해 피해가 빈번한 홍천 및 영월 지역에서도 정상적으로 생육하고 과실 특성이 안정적으로 발현되는 것으로 확인되고 있다. 이에 따라 재배 한계온도가 낮아 기존에는 ‘캠벨얼리’ 재배에만 의존하던 영월 지역에서는, ‘흑아롱’을 지역 특화 대체 품종으로 선정하여 재배면적을 집중적으로 확대해 나가고 있다. 포도 농가에서 생산비와 관련된 문제와 기후 변화에 따른 피해는 매년 심화되고 있다. ‘흑아롱’은 우수한 품질을 갖춘 무핵포도를 ‘샤인머스캣’과 비교 시 상대적으로 쉽게 생산할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 환경 적응성을 갖추고 있기 때문에 향후 전국 단위에서도 재배면적이 확대될 것으로 기대된다.
적요
‘흑아롱’은 2002년 ‘Black Olympia’와 ‘Campbell Early’의 인공교배를 통해서 개발된 3배체 무핵 포도 품종이다. ‘흑아롱’은 2003년부터 2013년까지 강원특별자치도의 춘천에서 관행재배 관리 기법의 적용만으로도 병과 동해 피해가 발생되지 않아 환경과 병에 대한 우수한 저항성을 갖춘 것으로 확인되었다. 이에 2014년부터 3년간 추가로 ‘흑아롱’을 대상으로 3배체 포도 품종인 ‘스위트드림’과의 생육 및 과실 특성에 대한 비교 평가가 집중적으로 수행되어 졌다. 그 결과 ‘흑아롱’에서 상업적으로 유용한 수준의 과실 특성이 확인되어 ‘흑아롱’은 2016년 말에 품종 출원을 목표로 최종 선발이 이루어졌다. ‘흑아롱’은 만개기에 지베렐린의 1회 처리만으로도 436 g의 중량에 19.4 brix의 당도를 갖춘 상업적으로 경쟁력 있는 우수한 품질의 과실을 생산할 수 있다. 이와 함께 ‘흑아롱’은 동해와 열과 대한 강한 내성도 갖추고 있어 상대적으로 열악한 재배 조건에서도 원활하게 재배될 가능성이 큰 품종으로 기대된다(품종등록번호: 제 7766호).
사사
본 연구는 농촌진흥청 국립원예특작과학원의 공동연구(과제명: 포도 우량계통 지역적응시험. 과제번호2017-RD007402)의 지원으로 수행되었습니다.
Fig. 1Pedigree diagram of the new grape cultivar ‘Heukarong’.
Fig. 2Appearance of cluster of ‘Heukarong’.
Table 1Major morphological differences between ‘Heukarong’ and ‘Sweet Dream’.
Table 1
|
Cultivar |
Intensity of coloration of prostrate hairs on
tip of young shoot |
Color of the
adaxial surface
of leaves |
Number of
lobes in leaves |
Degree of protrusion
of main veins on the
adaxial surface
of leaves |
Shape of
leaf teeth |
|
Heukarong |
Weak |
Light brownish red |
5 |
Weak |
Convex |
|
Sweet Dream |
Medium |
Yellow green |
3 |
Very weak |
Straight |
Table 2Phenological calendar of ‘Heukarong’.
Table 2
|
Cultivar |
Bud burst date (month-date) |
Full bloom date (month-date) |
Verasion date (month-date) |
Harvest date (month-date) |
|
Heukarong |
April 16 |
May 28 |
July 20 |
September 12 |
|
Sweet Dream |
April 14 |
May 28 |
July 23 |
September 2 |
Table 3Representative fruit characteristics of ‘Heukarong’.
Table 3
|
Cultivar |
Cluster weight (g) |
Berry weight (g) |
Soluble solids content (°Bx) |
Titratable acidity (%) |
Berry firmness (kg/5mm) |
Occurrence of berry cracking |
Productivity (kg/10a) |
|
Heukarong |
436.3 |
5.5 |
19.4 |
0.75 |
1.42 |
very low |
1,903 |
|
Sweet Dream |
414.8 |
5.5 |
18.1 |
0.53 |
0.42 |
low |
1,846 |
References
- 1. Atak A, Şen A. 2021. A grape breeding programme using different Vitis species. Plant Breed 140: 1136-1149.
- 2. Heo JY, Park SM. 2016. Variation in fruit characteristics of 3x progenies obtained from a cross between 4x and 2x grape cultivars. Hortic Sci Technol 34: 761-770.
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- 4. Park YS, Heo JY, Park SM. 2016. Production of hypo-and hypertetraploid seedlings from open-, self-, and cross-pollinated hypo-and hypertetraploid grape. Hortic Sci Technol 34: 771-778.
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- 7. Yamada M, Yamane H, Sato A, Hirakawa N, Iwanami H, Yoshinaga K, Ozawa T, Mitani N, Shiraishi M, Yoshioka M, Nakajima I, Nakano M, Nakaune R. 2008. New grape cultivar 'Shine muscat'. Bull Natl Inst Fruit Tree Sci 7: 21-38.
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