지구온난화로 인한 기후 변화는 전세계적인 문제로 인식 되고 있다. 기후변화에 대응하기 위한 정부간 협의체인 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)에 따르면 최 근 100년간(1906-2005) 세계의 평균기온은 0.74℃ 상승하 였다고 한다. 또한 온실가스 배출량의 증가로 인한 기온상 승은 앞으로도 심화될 것이라고 예상하였다. 지구온난화에 따른 기후의 변화는 식물의 생리학적, 생화학적, 그리고 물 질대사에 장애를 일으켜 생장과 생산능력에 제한을 주는 주 된 환경스트레스로 알려져 있다(Shimono and Ishii, 2012; Hasanuzzaman et al., 2013). 따라서 최근 기후 변화에 대응 하여 작물의 특성 변화와 생장 한계선 이동 및 이산화탄소 증가로 인한 생리 변화 등에 대한 연구들이 수행되고 있다 (Kim et al., 2009; Shin et al., 2012; Lee et al., 2011).
한반도를 비롯하여 벼를 주곡 작물로 하는 동아시아에서 기후 변화에 따른 고온은 벼의 종실중 감소(Yonemaru and Morita, 2012)와 등숙기간 동안 종실의 전분합성에 문제(Kobayashi et al., 2007; Yamakawa et al., 2007; Phan et al., 2013)를 야기시켜 쌀의 수량과 외관품위를 저하하는 원인이 되고 있 다. 따라서, 쌀 품위와 관련된 고온에서의 등숙기 고온내성에 대한 많은 연구들이 이루어지고 있으며(Chen et al., 2012; Hakata et al., 2012; Tabkhkar et al., 2012), 고온에서도 안 정적 수량성과 좋은 쌀 외관품위를 유지할 수 있는 등숙기 고온내성을 가진 벼 품종 개발의 필요성이 인식되고 있다.
본 연구에서는 등숙기간 동안 고온에 영향을 많이 받는 조생종 벼에 대한 등숙기 고온내성 연구를 위하여 국내에서 개발된 조생종 벼 품종들과 돌연변이 육종으로 확보된 남일 돌연변이 중모1024를 온도 조건에 따라 각각 고온과 적온 조건으로 나누어 공시하였다. 공시된 품종들의 출수기 및 현미 입형과 외관품위를 조사하여 온도 조건에 대한 차이를 비교함으로써 등숙기 고온 내성을 평가하고자 수행하였다.
재료및방법
돌연변이 집단육성 및 중모1024 선발
자포니카(Oryza sativa L. ssp. Japonica) 벼로서 숙기가 빠르고(8월 4일 출수: 수원기준) 다수성(662kg/10a: 백미기 준)인 남일(Kim et al., 2003)에 대해 돌연변이원으로 인산 가리완충용액에 희석한 아지드화나트륨(Sodium azide; NaN3) 이 처리된 돌연변이 후대계통들이 확보되었다(Shin et al., 2009). 간략하게는, M1 식물체들로부터 1개 이삭씩을 수확 하였으며(M2 종자), 이후부터는 M7세대까지 계통육종법에 의거하여 세대를 진전시키면서 고정계통을 확립하였다. 매 세대마다 각 계통 당 임성이 높은 1개 식물체를 무작위로 선발하고 1수-1열법에 의거하여 후대계통을 전개하였다. M7 식물체 세대에서 각 계통내의 개체들이 균일한 표현형을 보 여 유전적으로 고정되었다고 판단하고 총 5,135개의 계통 을 확정하였다. 원품종인 남일에 비해 고온내성을 가진 돌 연변이 계통을 확보하기 위한 고온검정을 통해 고온에서 양 호한 등숙성을 보이는 중모1024(품종보호: 제5103호, 등록 일자: 2014. 7. 31)를 확보하였다.
등숙기 고온내성 평가를 위한 공시품종
고온에 대한 등숙기 고온내성을 평가하기 위하여 국내 조 생종 벼 품종인 고운, 진부, 태봉, 만추, 조안, 태성, 운광, 문 장, 만안, 오대, 새상주, 만호, 중화, 그리고 상주와 돌연변이 집단육성을 통하여 확보된 남일 돌연변이 계통 중모1024를 함께 2011년 국립식량과학원 답작과(수원소재)의 적온구인 포장과 고온구인 온실에 각각 보통기 재배(4월 7일 파종, 포장: 5월 12일 이앙, 온실: 6월 3일 이앙)에 준하여 공시하였다.
등숙기 고온 내성 평가를 위한 온도 조건
등숙기 고온 내성을 평가하기 위하여 적온구와 고온구의 온도 차이를 비교해 보면, 적온구인 포장에서는 등숙기간 (7월 30일~9월 4일)동안 일평균온도가 26.1±1.5℃로 측정되었 으며, 고온구인 온실에서는 일평균온도가29.4±1.6℃로 측정되었 다(Fig. 1). 주간(12h; 07:00-19:00)과 야간(12h;19:00-07:00)의 포장과 온실에서 평균 온도를 측정한 결과, 포장에서는 주간 평균온도가 27.5±1.8℃이었으며 온실에서는 주간평균온도가 31.5±2.5℃로 측정되었으며, 야간의 포장평균온도는 24.7±1. 6℃이었으며 온실 평균온도는 27.5±1.3℃로 측정되었다.
Fig. 1.
Difference of daily mean temperature between paddy field and greenhouse. Early-maturing Korean Japonica cultivars and Junmo1024, a mutant line were cultivated in paddy field as ordinary temperature and greenhouse as high temperature condition. During grain filling stage (between 30th July and 4th September), mean of difference of daily mean temperature between paddy field and greenhouse was 3.3 degree. Mean of difference of night mean temperature between paddy field and greenhouse was 2.8 degree during grain filling stage.출수 조사 및 현미입형과 외관품위 판별
고온에 대한 출수 양상을 비교 평가하기 위하여 포장과 온실에 공시된 품종들의 출수기를 조사하였다. 출수기는 전 식물체의 총 경수를 가름하여 40~50%가 출수한 날로 하였 으며, 각 반복구에 대한 조사일수의 평균값을 취하여 각 품 종들의 출수기로 하였다. 각 품종들의 등숙기 평균온도는 각 품종의 출수기로부터 30일 동안의 일평균온도를 산출하 여 사용하였다(Table 1). 쌀 외관품위 평가는 완숙기에 수확 된 시료를 사용하여 평가하였다. 쌀 외관품질을 지배하는 심복백의 정도를 객관적으로 평가하기 위하여 각 품종당 5~10g의 현미를 쌀품위분석기(FOSS Cervitec 1625 Grain Inspector)에 통과시켜 얻은 각 반복구의 평균값을 취하여 입형 및 현미완전미율과 미숙립율을 산출하였다.
Table 1.
Heading date of plant materials and mean daily temperature duringgrain filling stage in paddy field as ordinary temperature and greenhouse as high-temperature condition.
결과 및 고찰
고온에 대한 품종들간 출수기 비교
포장과 온실에 공시된 품종들의 온도 변화에 따른 출수 양상을 비교 평가하였다. 출수기 전 10일 동안 포장의 일평 균온도는 25.3±0.1℃이었고 온실에서는 29.2±0.5℃로 측정 되었다. 각 조건에서 품종들간의 출수기 차이를 보면(Table 1), 포장에서 출수기는 고운과 만호가 7월 30일로 가장 빠 른 출수기를 보였으며 상대적으로 문장과 중모1024는 8월 3일로 늦은 출수기를 보였다. 출수기가 빠른 품종과 늦은 품종간의 출수기 차이는 포장에서 평균 3일의 차이를 보였 다. 온실에서의 출수기 양상은 오대가 7월28일로 가장 빠른 출수기를 보였으며 만추가 8월 6일로 상대적으로 늦은 출 수기를 보였다. 온실에서의 오대와 만추간의 출수기는 평균 8일의 차이를 보였다. 포장과 온실의 출수기를비교해 보면 (Table 1), 고운, 운광, 문장, 새상주 및 중화는포장과 온실 에서출수기의 차이를 보이지 않았다. 진부, 태봉, 조안, 오 대 및 상주의 출수기는 포장에 비해 온실에서 빨라진 반면 에만추, 태성, 만안, 만호 및 중모1024는 오히려 포장에서 보다 온실에서 다소 늦은 출수기를 보였다.
등숙기 고온에 대한 품종들간 현미 입형 비교
등숙기간 동안 고온에 대한 고온내성을 평가하기 위하여 현미의 입형과 외관품위를 조사하여 결과값을 고온 내성을 평가하는 척도로 하였다. 적온구인 포장과 고온구인 온실의 온도를 비교해 보면, 포장과 온실의 일평균 온도 차이는 평 균 3.3℃이었다. 또한 주야간 평균온도 차이는 주간에는 평 균 4.0℃이었으며. 야간에는 평균 2.8℃의 차이를 보였다. 등숙기간 동안 온실에 공시된 벼 품종들은 포장에 비해 평 균 3.3℃가 높은 고온에 노출되었다. Morita et al. (2005)의 연구에 따르면 주야간 고온에 따른 벼종실의 건물중은 주간 의 고온(주간 34℃/야간 22℃) 조건에서는 종실의 건물중이 대조구(주간 22℃/ 야간 22℃)와 큰 차이를 보이지 않았으 나 야간의 고온(주간 22℃/ 야간 34℃)은 주간의 고온과 대 조구에서보다 벼 종실의 건물중이 유의하게 9~10%정도 감 소되었으며 종실의 건물중에 대하여 주간의 고온보다는 야 간의 고온에 있어서 더 많은 영향을 받은 것으로 보고되었다.
고온에 대한 공시품종들의 현미외관품위를 비교 평가하 기 위하여 쌀 품위 분석기를 사용하여 적온구와 고온구의 입형 및 완전미율과 미숙립율을 산출하여 비교 평가하였다 (Table 2).온도 상승에 따른 포장과 온실의 공시 품종들의 현미 입형을 비교하기 위하여 현미의 길이와 너비를 조사하 였다. 포장과 온실에 공시된 품종들의 현미 길이를 비교한 결과는 포장에서 공시된 품종들 중 중모1024의 현미 길이 가 평균 5.25±0.01 mm로 가장 길었으며, 만호는 평균 4.77±0.04 mm로 가장 짧은 것으로 조사되었다. 고온구인 온실에서는 포장에서 가장 긴 중모1024가 평균 5.23±0.06 mm로 온실에서도 가장 긴 현미 길이를 보였으며, 상대적으 로 태봉이 평균 4.72±0.02 mm로 가장 짧은 현미 길이를 보 였다. 고온에 의한 현미 길이의 감소율을 비교한 결과, 중모 1024의 현미 길이가 평균 5.25±0.01 mm에서 5.23±0.06 mm 로 고온에 의해 감소되었으며 감소율은 평균 0.38%로 공시 품종들 중 가장 낮은 감소율을 보였다. 반면에 오대는 평균 4.88±0.02 mm에서 4.78±0.01 mm로 현미의 길이가 감소되 었으며 감소율은 평균 2.73%로 가장 높은 감소율을 보였 다. 포장에서 가장 짧은 현미 길이를 보인 만호는 고온에서 현미의 길이가 평균 4.77±0.04 mm에서 4.84±0.04 mm로 현미 길이의 변화가 평균 1.40% 증가되었으며, 새상주의 경 우는 고온에 의해 현미 길이가 감소된 다른 공시 품종들과 는 다르게 현미의 길이가 고온에 영향을 받지 않았다.
Table 2.
Comparison on grain shape and quality (mean±standard deviation) of rice between paddy field as ordinary temperature and greenhouse as high-temperaturea.
| Line | Length (mm) | Width (mm) | Length/width ratio | Head rice (%) | Immature grain (%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Paddy field | Green house | Δ(%) | Paddy field | Green house | Δ(%) | Paddy field | Green house | Paddy field | Green house | Paddy field | Green house | |
| Goun | 5.03±0.01c | 4.92±0.06de | -2.05 | 2.86±0.03a | 2.63±0.01bc | -8.04 | 1.76 | 1.87 | 81.5±0.9cd | 9.2±4.5bcd | 15.1±0.8cd | 81.7±4.0ab |
| Jinbu | 4.98±0.02d | 4.90±0.05ef | -1.54 | 2.85±0.02a | 2.61±0.03bcd | -8.40 | 1.75 | 1.88 | 75.0±0.6def | 12.0±2.5bcd | 22.9±1.5ab | 76.7±1.0abc |
| Taebong | 4.83±0.02h | 4.72±0.02i | -2.14 | 2.70±0.01f | 2.49±0.01g | -7.78 | 1.79 | 1.90 | 67.5±2.3g | 16.6±6.0b | 29.4±2.8a | 70.8±4.7cde |
| Manchu | 4.90±0.02fg | 4.78±0.04ghi | -2.38 | 2.76±0.02cd | 2.62±0.02bcd | -5.19 | 1.78 | 1.82 | 92.6±0.4a | 11.4±9.7bcd | 5.3±1.0e | 71.5±7.5cde |
| Joan | 4.93±0.04ef | 4.85±0.05f | -1.55 | 2.74±0.01de | 2.54±0.03f | -7.19 | 1.80 | 1.91 | 72.1±3.3efg | 10.0±4.4bcd | 25.5±3.6a | 74.0±7.4bcde |
| Taeseong | 4.89±0.01g | 4.81±0.02gh | -1.50 | 2.87±0.02a | 2.70±0.00a | -5.92 | 1.70 | 1.78 | 82.5±2.8bc | 2.7±1.2d | 14.7±1.9cd | 85.5±0.8a |
| Ungwang | 4.97±0.03de | 4.95±0.05cd | -0.33 | 2.75±0.01cd | 2.60±0.01cde | -5.57 | 1.81 | 1.90 | 75.2±0.4def | 16.0±9.2b | 22.6±0.7ab | 64.8±7.7e |
| Munjang | 5.15±0.01b | 5.09±0.03b | -1.1 | 2.71±0.01ef | 2.54±0.00f | -6.39 | 1.90 | 2.00 | 80.6±2.9cd | 11.5±5.7bcd | 15.1±0.6cd | 64.3±3.0e |
| Manan | 4.93±0.03ef | 4.84±0.02fg | -1.89 | 2.65±0.01g | 2.46±0.01gh | -7.17 | 1.86 | 1.97 | 68.4±2.4fg | 18.2±4.1b | 18.2±4.1b | 64.4±4.2e |
| Odae | 4.88±0.02g | 4.74±0.01hi | -2.73 | 2.81±0.01b | 2.59±0.00de | -7.72 | 1.74 | 1.83 | 79.1±6.5cde | 12.2±4.5bcd | 17.8±6.6bc | 66.6±4.3de |
| Saesangju | 4.99±0.03d | 5.00±0.05c | 0.14 | 2.69±0.02f | 2.54±0.01f | -5.82 | 1.86 | 1.97 | 67.9±2.6fg | 4.9±1.4cd | 27.8±4.7a | 72.0±2.0cde |
| Manho | 4.77±0.04i | 4.84±0.04fg | 1.40 | 2.77±0.01c | 2.70±0.01a | -2.53 | 1.72 | 1.79 | 71.0±10.6fg | 13.0±3.4bc | 23.7±10.8ab | 70.0±4.7cde |
| Junghwa | 5.06±0.01c | 4.99±0.03cd | -1.32 | 2.74±0.01de | 2.57±0.02ef | -6.21 | 1.85 | 1.94 | 73.0±1.8efg | 11.7±3.2bcd | 23.8±2.6ab | 75.1±1.3bcd |
| Sangju | 4.88±0.02g | 4.78±0.05ghi | -2.05 | 2.64±0.01g | 2.45±0.02h | -7.31 | 1.85 | 1.95 | 68.9±4.4fg | 12.8±3.0bcd | 28.7±4.6a | 68.9±4.7cde |
| Jungmo1024 | 5.25±0.01a | 5.23±0.06a | -0.38 | 2.74±0.01de | 2.64±0.05b | -3.53 | 1.92 | 1.98 | 88.8±0.9ab | 34.4±6.2a | 9.3±0.4de | 55.1±9.6f |
현미 너비의 경우에는 고온에 의해 공시된 모든 품종들에 서 현미의 너비가 감소하였다(Table 2). 포장에서는 태성의 현미 너비는 평균 2.87±0.02 mm로 가장 길었으며, 상주가 평균 2.64±0.01 mm로 가장 짧은 현미 너비를 보였다. 고온구 인 온실에서는 태성과 만호의 현미 너비가 평균 2.70±0.00 mm로 가장 길었으며, 포장에서 가장 짧은 현미 너비를 보 인 상주가 평균 2.45±0.02 mm로 온실에서도 가장 짧은 현 미 너비를 보였다. 고온에 의한 현미 너비의 감소율을 비교 해 본 결과, 공시된 품종들 중 중모1024의 현미 너비가 평 균 2.74±0.01 mm에서 2.64±0.05 mm로 감소되었으며 감소 율이 평균 3.53%로 가장 낮은 감소율을 보였다. 반면에 진 부의 현미 너비는 평균 2.85±0.02 mm에서 2.61±0.03 mm 로 감소되었으며 감소율이 평균 8.40%로 가장 높은 감소율 을 보였다. 고온에 의한 현미 너비의 평균 감소율은 6.3%이 었으며 길이의 평균 감소율은 1.3%로 현미 너비의 감소폭 이 길이의 감소폭에 비하여 평균 4배 이상 높았다. 이런 결 과로 보아, 고온에서 현미의 입형은 길이보다는 너비가 더 많 은 영향을 받는 것으로 사료된다. 고온에서 벼(Oryza sativa L. ‘Kinuhikari’)의 종실 크기는 주간(주간 34℃/야간22℃) 또 는 야간(주간 22℃/야간34℃) 고온에 상관없이 적온(주간 22℃/야간22℃)에 비해 차이를 보였으며, 고온에서 종실의 길이보다는 너비의 감소가 크다고 보고된 바 있다(Morita et al. 2005).
등숙기 고온에 대한 품종들간 외관품위 판별
등숙기간 동안 고온내성을 비교 평가하였다. 등숙기간 동 안 고온에 의해 심복백이 발생하여 현미외관품위가 저하되 는 것을 적온과 고온의 현미외관품위 비교를 통해 확인하였 다(Fig. 2). 포장에 공시된 품종들의 현미외관품위는 심복백 이 거의 없으며 맑고 투명한 갈색이었다(At the top in Fig. 2). 반면에 온실에 공시된 품종들의 현미외관품위는 포장에 서 비해 심복백이 고온에 의해 확연히 증가한 것을 알 수 있었다(At the bottom in Fig 2). 공시품종들 중 중모1024는 고온에 의해 심복백이 발생하였으나 발생 정도가 상대적으 로 고운, 진부, 만추, 운광 및 새상주에 비하여 낮았다(At the bottom in 2F). 등숙기 고온내성을 좀 더 세밀히 평가하 기 위하여 쌀 품위분석기를 이용하여 포장과 온실에서의현 미완전미율과 미숙립율을 조사하였다(Table 2). 포장에서 공시된 품종들의 현미완전미율은 평균 76.3%이었다. 반면, 포장에 비하여 온실에서는 현미완전미율이 평균 13.3%으로 고온에 의하여 평균 63%의 현미완전미율이 감소하였다. 공시 품종들 중 고온에서 다른 품종들에 비하여 태봉, 운광, 만안, 및 중모1024가 각각 평균 16.6±6.0%, 16.0±9.2%, 18.2±4.1%, 및 34.4±6.2%로 상대적으로 높은 현미완전미율을 보였다. 하지만 고온에서는 중모1024를 제외한 모든 공시품종들의 현미완전미율이 평균 20%를 넘지 못하였다. 고온은 현미완 전미율의 현저한 감소를 야기시켰다. 또한, 등숙기간 동안 고온은 심복백 증가의 원인으로 쌀 외관품위를 저하하는 주 된 원인이 된다(Yamakawa et al. 2007). 그럼에도 불구하고 원품종인 남일에 비하여 좋은 현미외관품위(Fig. 3)를 가지 고 있는 돌연변이 계통인 중모1024는 평균 34.4±6.2%로 다른 공시품종들에 비하여 상대적으로 현저히 높은 현미완전미율 을 보였다. 고온내성 벼 품종으로 알려진 Nikomaru (Sakai et al. 2007; Morita and Nakano 2011)의 경우, 고온(주간 33℃/ 야간28℃)에서 완전미율은 38.1%로 She et al. (2012)에 의 해 보고된 바 있다.
Fig. 2.
Effect of high-temperature on quality of rice grain. Comparison on quality of brown rice grain of Goun (A), Jinbu (B), Manchu (C), Ungwang (D), Saesangju (E), and Jungmo1024 (F) in field as ordinary temperature (top) and greenhouse as high temperature condition (bottom) during grain filling stage. The daily average temperatures were 26.1±1.5℃ in field and 29.4±1.6℃ in greenhouse.
Fig. 3.
Comparison on quality of rice grain of Namil, wild type (A) and Junmo1024, a mutant line (B). There are rice seed, brown rice, and milled rice, sequentially. The quality of rice grain of Jungmo1024, a mutant line was better than Namil, wild type in brown rice.포장에서공시품종들 중 평균 70% 미만의 상대적으로 낮 은 현미완전미율을 보인 태봉, 만안, 및 상주는 온실에서 각 각 평균 16.6±6.0%, 18.2±4.1%, 및 12.8±3.0%로서 평균 감 소율이 52.5%이었으며, 포장에서 평균 80%이상의 높은 현 미완전미율을 보인 고운, 만추, 태성, 및 문장은 온실에서 각각 평균 9.2±4.5%, 11.4±9.7%, 2.7±1.2%, 및 11.5±5.7% 로 평균 감소율이 75.7%로 높았다. 포장에서 높은 현미완 전미율을 보인 공시품종들은 상대적으로 낮은 현미완전미 율을 보인 공시품종들에 비하여 온실에서의 현미완전미율 이 포장에 비해 더 큰 폭으로 감소하였다. 공시된 다른 품종들 에 비하여 상대적으로 높은 현미완전미율을 보인 중모1024의 경우, 포장에서 현미완전미율이 평균 88.8±0.9%로 높았음 에도 온실에서 현미완전미율이 평균 34.4±6.2%로 감소율이 평균 54.3%였다. 고온에 의한 현미완전미율의 감소 폭이 포장에서 상대적으로 낮은 현미완전미율을 보인 태봉, 만안, 및 상주와 유사한 감소율을 보였다.
고온에 의한 공시품종들간의 미숙립율을 비교한 결과(Table 2), 포장에서는 평균 20.8%의 미숙립이 발생하였으며, 온실 에서는 평균 70.8%의 미숙립이 발생하였다. 따라서 고온에 의하여 평균 50%의 미숙립율이 증가되었다. 고온에서 고운, 진부, 태성, 및 중화는 각각 평균 81.7±4.0%, 76.7±1.0%, 85.5 ±0.8%, 및 75.1±1.3%로 상대적으로 높은 미숙립율을 보였 으며, 운광, 문장, 만안, 및 중모1024는 각각 평균 64.8±7.7%, 64.3±3.0%, 64.4±4.2%, 및 55.1±9.6%로 상대적으로 낮은 미숙립율을 보였다. 특히, 평균 64% 이상의 미숙립율을 보 인 다른 공시품종들에 비하여 중모1024는 상대적으로 다른 공시품종들에 비해 현저히 낮은 미숙립율을 보였다. 등숙기 고온내성 평가에서 중모1024는 국내 조생종 벼 품종들에 비 하여 고온에서 입형의 감소율이 낮았으며 현미완전미율 또 한 평균 10%이상의 차이를 보이며 높았다. 남일 돌연변이 계통인 중모1024는 국내 조생종 벼 품종들에 비해 고온에 서 매우 양호한 고온내성을 가진 것으로 판단된다.
최근 고온에서 α-아밀라아제의 활성이 높아지며, α-아밀 라아제의 촉진은 심복백을 유발하는 결정적인 요인으로 작 용한다고 Hakata et al. (2012)에 의해보고 되었다. 또한, 벼 종실중은 고온과 적온에서 큰 차이를 보이지 않았으며 천립 중 또한 큰 차이를 보이지 않았으나, 고온은 미성숙립율의 급 격한 증가와 착색미의 원인이 된다고 보고되었다(Yamakawa et al. 2007). 고온은 벼 수량감소와 임실율의 저하에 다소 영향을 주지만 현미외관품위저하하는 더 큰 영향을 주는 것 으로 사료된다.
쌀의 외관품위와 관련하여 추정되는 유전좌위는 염색체 4번과 6번에 위치하고 있으며(Kobayashi et al. 2007), 염색 체 1, 2, 및 8번에서도 추정되는 유전자좌가 있다고 보고되 었다(Tabata et al. 2007). 추후 양호한 고온내성을 보인 중 모1024를 이용하여 분자마커를 통한 유전분석과 등숙기 고 온내성에 대한 표현형 분석을 통한 연관분석을 수행하여 고온 내성에 관여하는 유전자의 유전좌위를 탐색하여 중모1024의 양호한 고온내성이 기존의 유전좌위와 동일한 유전좌위인 지 또는 다른 유전좌위의 주동유전자인지를 탐색할 필요성 이 있다고 사료된다.
적 요
본 연구는 국내 조생종 벼 품종들과 농촌진흥청 국립식량 과학원에서 육성된 자포니카(Oryza sativa L. ssp. Japonica) 의 조생 다수성 품종인 남일 돌연변이 계통인 중모1024의 등숙기 고온내성을 비교 평가하여 등숙기 고온내성의 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 본 연구를 통하여 국내 조생종 벼 품종들 중 대봉, 운광, 및 만안과 돌연변이 계통인 중모 1024가 고온에서 상대적으로 양호한 고온내성을 가지고 있 는 것으로 평가되었으며. 특히 중모1024는 다른 공시품종 들에 비하여 상당히 양호한 고온내성을 가진 것으로 평가되 었다. 본 연구의 주요 결과는 등숙기간 동안 고온에 의하여 현미의 길이와 너비가 감소하였으며, 현미 너비의 감소율이 현미 길이의 감소율에 비하여 평균 4배 이상 높았다. 이러 한 결과로 보아, 등숙기간 동안 고온에 의하여 현미의 길이 보다는 너비가 더 많은 영향을 받는다고 사료된다. 등숙기 간 동안 고온에 의해 가장 문제가 되는 완전미율과 미숙립 율을 공시품종들간 비교 평가한 결과, 상대적으로 중모 1024, 태봉, 운광 및 만안이 고온에서 높은 현미완전미율을 보였으며, 상대적으로 적온에서 낮은 현미완전미율을 보인 품종들이 상대적으로 고온에 의한 현미완전미율 감소율이 적온에서 높은 현미완전미율을 보인 품종들에 비해 낮았다. 또한, 다른 공시품종들에 비하여 고온내성이 양호한 중모 1024는 고온에서도 좋은 쌀 외관품위와 안정적 수확성 향 상을 위한 육종모재로서 유용형질을 교배를 통해 고품질 벼의 보완을 위해 이전할 수 있는 것이 용이할 것으로 사료된다.
