적요
‘아라리찰’은 강원특별자치도 농업기술원 옥수수연구소에서 개발한 단교잡종이다. 이삭 및 품질 특성이 우수하며 과피에 붉은색 안토시아닌이 발현되는 기능성 찰옥수수로 자식계통 HW12을 종자친, 16CLP39를 화분친으로 한다. 출사일수는 청춘찰 대비 3일 빠르며 간장, 착수고율은 ‘청춘찰’과 유의한 차이를 보이지 않았다. 수량성은 ‘청춘찰’ 대비 이삭수, 이삭중이 각각 103%, 149%로 우수하였고 채종방법은 웅주간파에서 2:1보다 유의적으로 수량성이 높았다. ‘아라리찰’은 자연상태에서 그을음무늬병, 깨씨무늬병에 내병성을 보여 재배 안정성을 확인하였고 도복 지수는 1로 나타나 ‘청춘찰’ 대비 도복에 우수하였다. 또한 ‘아라리찰’은 정선 지역 맞춤형 품종 선발 시험 결과 수량성이 801 kg/10a로 시험 교잡종 중 우수했으며 상품과율도 97%로 나타나 재배 안정성 측면에서 우수성을 보여 정선 지역 적합 품종으로 선발되었다. ‘아라리찰’은 수량성이 우수하며 안토시아닌이 발현되는 고품질 기능성 색소찰옥수수로 웰빙푸드를 선호하는 소비트렌드에 부합하고 정선 지역의 특화품종으로서 타 품종과의 차별성을 통해 브랜드 가치를 높여 정선 지역 농가소득 증대에 기여할 것으로 사료된다(품종등록 번호: 제10365호).
Abstract
Here, we report the breeding of a region-specific waxy corn, ‘Ararichal, ’ which contains anthocyanins. ‘Ararichal’ was produced by crossing two inbred lines, HW12 as seed parent and 16CLP39 as pollen parent. The hybrid was made in 2018 and has been evaluated for two years in Hongcheon, Yeongwol, and Inje since 2021. Days to silking of ‘Ararichal’ were 73 days, 3 days earlier than the standard variety ‘Cheongchunchal.’ The number of ears and weight of fresh ears was 3% and 49% higher than those of ‘Cheongchunchal,’ respectively. The lodging index was 1, indicating a stronger lodging tolerance than ‘Cheongchunchal.’ Resistance to southern and northern leaf blight was similar to that of the standard variety, confirming its cultivation stability. In a regional adaptability test for Jeongseon, ‘Ararichal’ showed the highest marketable yield of 801 kg/10a with a 97% marketable ear ratio, demonstrating excellent yield potential and regional adaptability. Based on the results of the two-year trial, ‘Ararichal’ was recommended for cultivation in Gangwon Province, particularly in Jeongseon, as a superior region-specific variety. The plant variety protection rights of ‘Ararichal’ were registered in December 2024 under grant number 10365.
-
Key words: waxy, maize, region-specific, single cross, anthocyanin
서언
다양한 품종이 개발⋅등록된 것과 달리, 실제 재배 현장에서는 소수의 품종이 전국적으로 재배되는 경향이 있다. 옥수수는 비교적 넓은 지역에서 재배가 가능하고 다양한 기후 조건에서도 생육할 수 있는 장점이 있지만(
Zhang & Xu 2024), 동일 품종이 광범위하게 재배되면 지역에 따른 재배 환경의 차이가 품질 특성에 충분히 반영되기 어렵다. 그 결과 지역 간 차별화가 제한되고, 특정 지역을 대표하는 찰옥수수 브랜드 육성에도 한계가 존재한다.
이러한 현상은 찰옥수수 주산지에서도 확인되는데, 강원특별자치도는 국내 찰옥수수 재배면적의 35% (
KOSIS 2025)를 차지하는 주요 재배지다. 특히 정선군은 강원특별자치도 내 대표적인 찰옥수수 생산지이며 정선 찰옥수수는 산간고랭지 라는 재배 여건을 바탕으로 다른 지역과의 차별성을 인정받아 지리적표시제에 등록되었다(
NAQS n.d.). 이를 기반으로 지역 브랜드로서의 가치를 높여 소비자 인지도 제고와 시장 차별화를 이루고자 했으나 동일 품종이 타 지역에서도 재배, 유통됨에 따라 정선 찰옥수수만의 특성이 소비자에게 인식되지 않아 브랜드로서의 가치가 발휘되지 못하였다. 따라서 기존에 널리 재배되는 품종과 차별성을 보이며 정선 지역의 재배 여건을 반영하여 브랜드로서 가치를 제고할 수 있는 지역특화품종 개발이 요구되었다.
옥수수연구소에서는 이에 대응하여 정선 지역특화품종 ‘아라리찰’을 육성하였다. ‘아라리찰’은 안토시아닌을 함유한 기능성 풋옥수수로 강원 지역적응성 시험에서 재배 안정성을 확인하였으며 정선 적응성 평가 결과 환경 적응성과 수량성이 우수하게 나타나 맞춤형 품종으로 선발되었다. 본 연구에서는 정선 지역특화품종으로 개발된 ‘아라리찰’의 육성경위와 주요 농업적 특성을 보고하여 ‘아라리찰’의 우수성을 알리고자 한다.
재료 및 방법
재배 방법
신품종 ‘아라리찰(색찰교111호)’의 특성 및 수량성 검정은 2021~2022년 홍천, 영월, 인제 등 3지역에서 수행했으며 ‘청춘찰’을 표준품종으로 사용하여 3반복 비교 검토하였다. 밑거름은 10 a당 N-P2O5-K2O로 14.6-3-6 kg, 퇴비 1.5톤을 시용하였다. 하나의 시험구는 3.5 m씩 3열로 구성했으며 재식거리는 열간 거리 60 cm, 주간 거리 25 cm로 하여 재식밀도는 10 a당 6,600주로 하였다. 파종은 지역에 따라 4월 중⋅하순에 2립씩 직파했으며 본엽 3~4엽기에 솎음하여 1주 1본으로 하였다. 기타 재배법은 농촌진흥청 표준 재배법을 적용하였다. 정선 지역 맞춤형 교잡종 선발 시험은 2021년부터 2022년까지 2년간 수행하였다. 공시재료는 ‘아라리찰(색찰교111호)’ 등 4개 교잡종이었으며, 4월 중순 포트에 파종하여 2~3엽기까지 육묘한 후 5월 초 본포에 정식하였다. 각 시험구는 4열로 구성하였고, 재식거리는 열간 70 cm, 주간 30 cm로 하여 10 a당 4,762주로 하였다. 기타 재배법은 수량성 검정시험과 동일하게 하였다. 본 시험은 정선 지역 적응성 확인을 위해 전시포 형태로 수행되어 반복구를 두지 않았으며, 통계적 검정 대신 동일 지역에서 2년간 수량 특성 비교를 통해 교잡종들의 연차 간 안정성을 평가하였다.
주요 특성 조사
수량성 검정 및 정선 지역 맞춤형 교잡종 선발 시험은 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사분석기준(RDA 2012)에 따라 조사하였다. 간장과 착수고는 시험구별 균일한 곳에서 5주씩 조사하였다. 출사일수는 시험구 전체 개체 중 50% 이상의 개체에서 수염이 출현했을 때를 기준으로 파종일부터 계산하였다. 수량성 검정 및 이삭특성 조사는 각 시험구 가운데 2열에서 양쪽 끝 2주씩을 제외하고 2.5 m 범위 내에서 이삭을 10개씩 총 20개를 수확하여 그중 상품성 있는 이삭을 선별 후 조사하였다. 정선 지역 맞춤형 교잡종 선발 시험에서는 5개의 품종에 대해 각각 4개의 열 중 3개 열에서 3.0 m 범위 내 10개씩 총 30개의 이삭을 수확하여 상품성 있는 이삭을 조사 후 수량성과 상품과율이 우수한 교잡종을 선발하였다. 깨씨무늬병, 그을음무늬병과 같은 병해는 출사 이후에 포장 내 발병주수를 조사했으며 이삭썩음병의 경우 수확 후 발병주수를 조사하여 피해율을 등급화하였다. 채종 시험은 2022년 강원도 홍천지역에서 수행하였으며 포트에 파종 후 시험방법에 따라 웅주간파(80 × 30 cm), 2:1 (80 × 20 cm)로 정식하였고 모본의 웅수는 출웅 시 수작업으로 제거하였다. 시험방법당 3개의 시험구를 구성했으며 각 시험구에서 20개의 이삭을 수확하여 채종량을 조사하였다.
총 안토시아닌 함량 측정
특성 조사를 마친 20개의 이삭 중 5개 이삭을 선별한 후 이삭 전반에서 알곡을 고르게 채취하여 안토시아닌 함량 분석용 시료로 분쇄하였다. 분쇄한 건조분말시료 0.5 g에 1% citric acid가 함유된 60% 에탄올을 20 ml씩 첨가하고 2시간 동안 균질화하였다. 시료 20 ml에 에탄올 20 ml를 재첨가하여 2시간 동안 교반한 후 2차 균질화를 실시하였으며 3,600 rpm에서 10분간 원심분리 하였다. 원심분리 후 상층액을 0.45 ㎛ membrane filter에 통과시켰고 분광광도계(Evolution 201, Thermo, Waltham, MA, USA)를 사용하여 535 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 cyanidin 3-O-glucoside chloride (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하여 정량 곡선을 작성하였고 이를 통해 총 안토시아닌 함량을 정량하였다(
Ryu 2003).
결과 및 고찰
육성경위
‘아라리찰’은 기존에 육성한 고품질 찰옥수수 자식계통과 찰옥수수 자원에 안토시아닌이 고함유된 자원을 교잡하고 분리한 색소찰옥수수 자식계통을 교배한 신품종으로 HW12을 종자친으로 16CLP39를 화분친으로 하여 교배된 단교잡종이다.
흰찰옥수수 자원은 연농1호(제원/보성)와 KW7을 교잡하여 1995년 S0세대 21번으로 공시하여 자식과 선발의 과정을 거쳐 흰찰 분리세대 01S8043으로 선발되어 HW12로 명명되었다. 안토시아닌 고함유 자원은 해외로부터 알곡이나 포엽에 자색을 가지는 자원을 수집하고 개체 및 집단선발하여 육성된 색소모집단(PurPOP)과 페루로부터 도입된 알곡에 안토시아닌 발현량이 높은 자원을 2007년 교배하여 안토시아닌 고함유 집단을 육성하였다. 16CLP39는 안토시아닌 고함유 자원 10CS4030을 종자친으로 흰색찰옥수수 우량계통인 HW3을 화분친으로 하여 2번의 여교배를 통해 색소 성분이 도입된 자원을 2014년 S0세대 42번으로 공시 후 동계기간 세대촉진 1회를 포함하여 3회의 자식교배를 통해 2016년 육성되었다.
재배 안정성 및 수량성 평가를 위해 2018년 HW12와 16CLP39를 교배하여 교잡종을 생산하였고 2019년 생산력 예비 시험을 거쳐 2021~2022년 강원특별자치도 내 지역적응시험(홍천, 영월, 인제)과 정선 지역 맞춤형 교잡종 선발 시험에 ‘색찰교111호’로 공시되었다. ‘색찰교111호’는 정선 지역에서 재배 적응성이 가장 우수하였으며 지역적응시험 결과에서도 착립장률이 높고 수량성이 우수하며 안토시아닌이 발현되는 기능성 찰옥수수로 조사되었다. 2022년 ‘색찰교 111호는’ 우수성을 인정받아 강원특별자치도농업기술원 신품종선정위원회에서 신품종으로 선정되었고 ‘아라리찰’로 명명되었다(
Fig. 1).
‘아라리찰’은 ‘청춘찰’과 동일한 단교잡종이며, 웅수 영의 안토시아닌 색소는 ‘청춘찰’보다 강하게 발현되었다. 웅수약의 안토시아닌 색소가 매우 강하게 발현되는 ‘아라리찰’과 달리 ‘청춘찰’은 없거나 매우 약하게 발현되는 특성이 있다. 줄기 절간의 안토시아닌 색소는 ‘청춘찰’보다 매우 약하게 발현되었으며 과피색은 붉은색 안토시아닌이 발현되는 품종이다(
Fig. 2,
Table 1).
‘아라리찰’은 표준품종인 ‘청춘찰’ 대비 출사일수는 73일로 76일인 ‘청춘찰’ 대비 3일 빨랐고, 간장은 243 cm 착수고율은 50%로 ‘청춘찰’(234 cm, 52%)과 유의한 차이를 보이지 않았다. ‘아라리찰’의 이삭 길이는 19.5 cm로 표준품종인 ‘청춘찰’(16)보다 길었으며 착립장률은 98%로 ‘청춘찰’(92) 대비 우수하였다. 안토시아닌 함량은 31.4 mg/100g으로 측정되었다(
Table 2).
‘아라리찰’의 도복 지수는 1로 ‘청춘찰’(2) 대비 도복에 강하였으며 자연조건에서 그을음무늬병(0), 깨씨무늬병(0)의 발병지수를 보여 내병성이 우수하였다. 수확 후 이삭썩음병을 조사한 결과 ‘아라리찰’, ‘청춘찰’ 모두 3의 발병지수를 보였다(
Table 3). 따라서 ‘아라리찰’은 ‘청춘찰’보다 상대적으로 도복에 강하였으나 병해충 저항성은 비슷하였다.
강원 3개 지역에서 2021년부터 2022년까지 실시한 지역적응시험 결과, ‘아라리찰’의 평균 이삭수는 6,563개/10a, 평균 이삭중은 946 kg/10a로 ‘청춘찰’ 대비 각각 103%, 149% 수준으로 이삭개수는 상대적으로 많았으나, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며 이삭중은 크게 증수하였다(
Tables 4,
5). 2022년 ‘아라리찰’ 채종 시험 결과 웅주간파에서 164 kg/10a 생산되어 2:1 (116)보다 유의적으로 높게 조사되었다(
Table 6).
‘아라리찰(색찰교111호)’ 등 4개의 교잡종을 정선에서 2년간 시험한 결과 상품수량은 ‘아라리찰’이 801 kg/10a로 가장 높았으며 부농찰(749), 미홍찰(663), 미현찰(649) 순으로 나타났다. 전체 수량 중 상품과 비율을 조사한 결과 ‘아라리찰’이 97%로 가장 높았고 부농찰(91), 미홍찰(85), 미현찰(76) 순으로 조사되었다. 시험 결과 ‘아라리찰’은 수량성과 재배 안정성 측면에서 우수한 특성을 보여 정선 지역 적합 교잡종으로 선발되었다(
Table 7).
‘아라리찰’의 지역적응시험 평가는 강원특별자치도로 한정되어 강원특별자치도에서만 안정적 재배가 가능하고 특히 정선 지역에서 재배 안정성이 우수한 교잡종이다. 잡종강세를 이용한 단교잡종이므로 매년 갱신된 종자를 이용해야 하며 열성인자(wx)를 보유한 찰옥수수이므로 일반 옥수수와 200 m 이상 격리재배가 필요하고 과피에 색이 발현되는 유전자를 보유하고 있어 흰색 찰옥수수와도 200 m 이상 격리가 필요하다. 옥수수는 습해에 약한 특성이 있어 과습한 토양에서는 객토하여 토양 물리성을 개선해 주어야 하며 지형상 강우 및 강풍 발생이 많은 지역에서는 도복이 우려되므로 배수 관리에 유의해야 한다.
Notes
-
사사
본 연구는 강원특별자치도농업기술원 기본과제(LP001817)의 지원으로 수행되었습니다.
Fig. 1.Pedigree diagram of ‘Ararichal’.
Fig. 2.A region-specific waxy corn ‘Ararichal’.
Table 1.Inherited characteristics of ‘Ararichal’.
Table 1.
|
Hybrid |
Type |
Anthocyanin coloration
|
Seed color |
|
Glume |
Anther |
Silks |
Internode |
|
Ararichal |
Single cross |
Strong |
Very strong |
Strong |
Very weak |
Red |
|
Cheongchunchal |
Single cross |
Weak |
Very weak |
Very strong |
Very strong |
Purple |
Table 2.Agronomic characteristics of ‘Ararichal’.
Table 2.
|
Hybrid |
Days to silking |
Plant height (cm) |
Ear height ratio (%) |
Ear characteristics
|
|
Length (cm) |
Kernel setting rate (%) |
Diameter (cm) |
Anthocyanin (mg/100g) |
|
Ararichal |
73±5.1 |
243±17.4 |
50±3.0 |
19.5±1.2 |
98±4.6 |
4.0±0.3 |
31.4±3.8 |
|
Cheongchunchal |
76±5.7 |
234±26.1 |
52±5.8 |
16.0±1.3 |
92±6.3 |
3.7±0.1 |
102.0±3.5 |
|
tsz
|
1.97ns
|
1.35ns
|
1.60ns
|
3.84**
|
3.20**
|
4.48**
|
23.5**
|
Table 3.Resistance to lodging, disease and insect of ‘Ararichal’.
Table 3.
|
Hybrid |
Lodging (1~9)z
|
Disease degree (0-9)
|
|
Southern leaf blighty (Bipolaris maydis) |
Northern leaf blighty (Excerohilum turcicum) |
Ear rotx (Fusarium species) |
|
Ararichal |
1 |
0 |
0 |
3 |
|
Cheongchunchal |
2 |
0 |
0 |
3 |
Table 4.Fresh ear number of ‘Ararichal’ in regional yield trials for 2 years.
Table 4.
|
Location |
Ararichal (no. of ear/10a) (A)
|
Index (%) A/B |
Cheongchunchal (no. of ear/10a) (B)
|
|
2021 |
2022 |
Mean |
2021 |
2022 |
Mean |
|
Hongcheon |
6,600±0.0 |
6,600±0.0 |
6,600±0.0 |
101 |
6,490±190.5 |
6,600±0.0 |
6,545±134.7 |
|
Yeongwol |
6,600±0.0 |
6,600±0.0 |
6,600±0.0 |
101 |
6,600±0.0 |
6,490±190.5 |
6,545±134.7 |
|
Inje |
6,490±190.5 |
6,490±190.5 |
6,490±170.4 |
106 |
6,380±381.1 |
5,830±1333.7 |
6,105±927.5 |
|
Mean |
6,563±110.0 |
6,563±110.0 |
6,563±106.7 |
103 |
6,490±233.3 |
6,398±764.0 |
6,398±556.1 |
|
tsz=1.36ns
|
Table 5.Fresh ear weight of ‘Ararichal’ in regional yield trials for 2 years.
Table 5.
|
Location |
Ararichal (kg/10a) (A)
|
Index(%) A/B |
Cheongchunchal (kg/10a) (B)
|
|
2021 |
2022 |
Mean |
2021 |
2022 |
Mean |
|
Hongcheon |
718±62.8 |
918±74.8 |
818±125.9 |
141 |
610±42.5 |
544±139.3 |
577±98.9 |
|
Yeongwol |
1,079±84.7 |
950±164.0 |
1,014±136.5 |
144 |
769±50.8 |
534±63.4 |
701±90.0 |
|
Inje |
1,160±88.3 |
852±70.6 |
1,006±183.6 |
160 |
741±214.2 |
509±90.7 |
625±158.7 |
|
Mean |
986±215.2 |
906±106.1 |
946±169.6 |
149 |
706±134.0 |
562±104.9 |
634±138.4 |
|
tsz=4.03**
|
Table 6.Seed production trial of ‘Ararichal’ in Hongcheon.
Table 6.
|
Year |
Planting Pattern (♀: ♂) |
Inbred |
Pollen dispersal date |
Sikling date |
Ear length (cm) |
F1 seed production (kg/10a)z
|
|
2022 |
2:1 |
HW12 (♀) |
|
7/13 |
10.0 |
116±25.6 |
|
16CLP39 (♂) |
7/11~7/18 |
|
|
2:1 Male interplanting |
HW12 (♀) |
|
7/13 |
11.2 |
164±24.4**
|
|
16CLP39 (♂) |
7/11~7/18 |
|
Table 7.Regional adaptability trial of maize hybrids for 2 years in Jeongseon.
Table 7.
|
Variety (Jeongseon) |
Marketable yieldz (kg/10a)
|
Marketable ear ratio (%)
|
|
2021 |
2022 |
Mean |
2021 |
2022 |
Mean |
|
Ararichal |
905 |
698 |
801 |
100 |
94 |
97 |
|
Bunongchal |
889 |
610 |
749 |
97 |
86 |
91 |
|
Mihyeonchal |
905 |
394 |
649 |
100 |
51 |
76 |
|
Mihongchal |
778 |
549 |
663 |
91 |
79 |
85 |
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