KR101184318B1

KR101184318B1 - 신품종 방사무늬김 전남슈퍼김 1호

Info

Publication number: KR101184318B1
Application number: KR1020100111619A
Authority: KR
Inventors: 김동수; 김광명; 김지환; 최성제
Original assignee: 전라남도
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2012-09-19
Also published as: KR20110097597A

Abstract

어업인 소득을 증대시키기 위해서는 새로운 품종의 김의 육종이 시급하며, 방사무늬김의 새로운 품종 개발을 위하여 해남군 송지면에서 형질이 뛰어난 대형엽체를 채집하고, 이로부터 유리 사상체 배양 및 패각사상체를 배양하고 채묘과정을 거쳐 양성관리하였다. 이로부터 기존의 일반김보다 평균엽장 및 엽폭이 큰 신품종의 김을 수확할 수 있었으며, 이와 같이 형질이 뛰어난 방사무늬김의 신품종을 개발함으로써 김 특유의 부드러운 촉감과 독특한 향미를 지닌 양식김을 생산할 수 있으며, 생산된 김은 재래김 뿐 아니라 김밥용 김으로 가공할 수 있을 것이다.

Description

신품종 방사무늬김 전남슈퍼김 1호{New cultivar of Porphyra yezoensis Ueda Jeonnam super gim 1ho}

본 발명은 형질이 뛰어난 방사무늬김의 대형엽체를 채집하여 유리 사상체 배양 및 패각사상체 배양을 통하여 육종 개발된 신품종의 방사무늬 김에 관한 것이다.

김은 분류학상 홍조식물문, 홍조강, 원시홍조아강, 김파래목, 김파래과, 김속에 속하는 해조류로 전 세계적으로 현재 133종 알려져 있고, 우리나라에는 17종이 전 연안에 분포하고 있다. 주요 양식종으로는 방사무늬김, 참김, 잇바디돌김, 모무늬돌김 4종이며, 2008년 기준 우리나라 연간 생산량이 22만톤(해조류 생산량의 24.4%), 생산액이 1,940억원(해조류 생산액의 57.7%)으로서 산업적으로 가장 비중 있는 해조류이다. 이 중에서 가장 양식을 많이 하고, 김 산업에 파급효과가 큰 품종은 방사무늬김이다. 특히 인공채묘가 도입된 이후부터는 환경적응력이 뛰어난 방사무늬김이 주종을 이루게 되었다. 일본의 경우도 우리나라와 유사한 상황으로서 인공채묘 도입 후 방사무늬김이 양식장 뿐 아니라 자연개체군에서도 우세하게 되었다. 우리나라에서 방사무늬김은 예로부터 양식되어 온 일반 양식김으로서 부드러우며 구멍기가 없으므로 마른김으로 가공된 후 김밥용김과 재래김으로 유통되고 있다.

또한 2012년부터는 수산식물(해조류) 분야에도 2012년 UPOV(국제식물신품종보호동맹)에 의한 식물신품종보호제도가 시행될 예정이며, 현재까지 김을 대량으로 생산하고 있는 국가는 한국, 일본, 중국의 3국으로, 그 중 일본에서 다수의 품종이 개발되어 한국과 중국에서 사상체로 유통되고 있으며, 특히 일본에서는 길쭉한 형태의 세장형으로서 방사무늬김의 품종이 수입되고 있는 실정이다. 종자전쟁이라고도 불리는 신품종보호제도를 대비하기 위해서는 국산품종의 개발을 서둘러야 하며,다양한 육종기술을 이용하여 신품종을 개발한다면 일본품종에 대한 로열티 지급을 낮추고 나아가 국산품종의 수출을 통하여 로열티 수익을 창출할 수 있을 것이라고 판단된다.

따라서, 전라남도 수산기술사업소 해남지소에서는‘08년부터 방사무늬김에 대해 육종을 시작, 시험양식 결과가 현재의 양식품종에 비하여 좋은 성과가 나타났는 바, 품종 등록을 하여 신품종으로 보호받고자 하였다. 그러나, 해조류에 관해서는 아직 품종 심사기준의 미비한 바, 새로운 품종을 특허권으로서 보호받고자 한다.

관련 특허출원으로 국내 등록특허공보 제10-0356102호에는 큰참김과 큰방사무늬김의 종간교잡에 의한 신품종김 및 그 교잡방법이 개시되어있고, 국내 등록특허공보 제10-0769358호에는 방사무늬김 자생품종의 유전학적 구별방법 및 그에 이용되는 프라이머 세트가 개시되어있다.

지구온난화에 대비하고, 어업인 소득을 증대시키기 위해서는 새로운 품종의 김의 육종이 시급하다. 방사무늬김의 새로운 품종 개발을 위하여 해남군 송지면에서 형질이 뛰어난 대형엽체를 채집하고, 이로부터 유리 사상체 배양 및 패각사상체를 배양하고 채묘과정을 거쳐 양성관리하였다. 이로부터 기존의 일반김보다 평균엽장 및 엽폭이 큰 신품종의 김을 수확할 수 있었으며, 개발된 품종의 시험양식 결과가 현재의 양식품종에 비하여 좋은 성과를 보였다. 이를 새로운 품종으로 제안하는 한편 품종 등록을 시도하려 했으나, 우리나라에서는 해조류에 관하여 아직 품종 심사기준이 정립되지 않았는바, 신품종 등록을 신청하기 전에 이를 특허권으로서 보호받고자 한다. 이로부터 형질이 뛰어난 방사무늬김의 신품종을 개발함으로써 김 특유의 부드러운 촉감과 독특한 향미를 지닌 양식김을 생산할 수 있으며, 생산된 김은 재래김 뿐 아니라 김밥용 김으로 가공할 수 있을 것이다.

방사무늬김의 새로운 품종 개발을 위하여 해남군 송지면 산정리 지선에서 형질이 뛰어난 대형엽체를 채집, 선발한 후 이로부터 유리 사상체 배양 및 패각사상체를 배양하고 채묘과정을 거쳐 양성관리하였다.

패각사상체의 유리사상체 성장속도는 보통 방사무늬 김보다 사상체 성장이 빨랐으며, 일반 방사무늬김의 각포자는 20℃ 전후로 방출하는데 비해 신품종의 각포자 방출시기가 24℃ 전후로서 방출시기가 빨랐다. 이는 높은 수온에서 각포자가 방출하므로 조기 양식이 가능하다는 점을 의미한다. 또한, 신품종 김은 병해시기 중 다른 김에 비하여 병해 극복능력이 좋기 때문에 고가에 판매될 수 있다.

따라서 국산품종 개발에 따라 일본품종에 대한 로열티 지급을 낮출 수 있고 나아가 국산품종의 수출을 통하여 로열티 수익을 창출할 수 있을 것이며, 2012년부터는 수산식물(해조류) 분야에서도 UPOV(국제식물신품종보호동맹)에 의한 식물신품종보호제도가 시행에도 대비할 수 있는 것으로 판단된다.

도 1 어미 엽체
도 2 유리사상체 배양
도 3 수하식 패각사상체 배양
도 4 습도처리한 패각의 분양준비
도 5 시험양식용 패각사상체 분양
도 6 해상 봉투식 채묘(9.23)
도 7 채묘 확인(9.28)
도 8 김발에 붙은 유엽
도 9 유엽의 현미경(×40)모습
도 10 일반김과 신품종김 엽체 비교
도 11 채묘직전(습도처리)의 패각사상체 모습
도 12 보통 방사무늬김과 신품종 김의 엽체 색 비교(보통 방사무늬김 : 갈색 또는 짙은갈색, 신품종김 : 짙은녹색 또는 흑녹색)

본 발명은 방사무늬김의 엽장이 12.1 ~ 34.3cm 이고, 엽폭은 2.8 ~ 18.6 cm 로 생장이 빠르고 엽채색은 짙은 녹색 또는 흑녹색인 것을 특징으로 신품종 방사무늬김에 관한 것이다. 이로부터 기존의 일반김보다 평균엽장 및 엽폭이 큰 신품종의 김을 수확할 수 있었다. 더욱 자세한 신품종 육성 과정은 다음과 같다.

1. 신품종 육성 과정

1) 어미엽체(parental thallus) 채집 :

방사무늬 김의 신품종 육성을 위해 08년 3월 20일 해남군 송지면 산정리 지선에서 형질이 뛰어난 대형엽체를 채집, 선발하였다. 이때 채집된 엽체크기는 길이 108㎝, 폭 79㎝이었다.

2) 유리사상체 배양 : ‘08. 5 ~ 현재

전체적으로 어미엽체의 세포가 성숙되어 있지 않아 7～10일간 5L 삼각플라스크에 엽체를 넣고, 15℃에서 20℃까지 조금씩 수온을 올리면서 조도 500 Lux, 광주기 명기 24시간으로 처리하여 통기배양을 실시하였다. 세포가 성숙되고 있는 것을 현미경으로 확인한 후 정치배양을 실시하였다.

정치배양 중 과포자와 중성(단)포자가 방출되는 것을 현미경으로 확인한 후 어미엽체를 제거하고 다시 정치배양을 실시하였다.

30일 이후 과포자가 샤알레 저면에 부착하여 유리사상체로 자란 것을 육안으로 확인한 후 파스퇴르 피펫과 정밀 핀셋을 이용하여 떼어낸 다음 새로운 500 mL 삼각플라스크에 넣어 배양을 실시하였다.

증식 배양조건은 멸균해수와 PES 배지를 첨가한 배양액에 유리사상체를 넣고, 수온 15℃, 조도 500 Lux, 광주기 명기 14시간, 암기 10시간으로 조정한 배양기에서 배양을 실시하였다.

3) 패각사상체 배양 : ‘09. 4. 13 ~ 9. 15(155일간)

증식 배양된 유리사상체를 믹서기로 20~30초 회전시켜 300-500㎛로 세단하여, 세단한 유리사상체를 패각 1상자(패각 50개)에 0.01g을 살포하여 패각사상체 배양을 시작하였다.

유리사상체를 투입한지 20일이 경과한 패각에 유리사상체 잠입을 확인한 후 평면식 배양상태에서 수하연을 제작, 수하식으로 바꾸어 배양 실시하였다.

배양 기간동안의 조도와 수온관리는 유리사상체 잠입 초기에는 조도 500 Lux 이하로 2일 정도 관리한 후, 4~5월 중순까지 수온 13~16℃, 조도 1,500 Lux 이하, 5월 중순~6월까지 수온 16~25℃, 조도 700~1,500 Lux, 7~8월까지 수온 25~30℃, 조도 500~1,000 Lux로 유지 관리하였다. 또한, 배양해수의 물갈이는 15~30일 간격으로 실시하였다.

4) 채묘전 패각사상체 전처리

패각사상체를 배양한 후 채묘를 하기전에 패각사상체의 전처리를 실시하였다. 처리방법은 습도처리 및 암흑처리를 병행하였다. 처리기간은 09년 9월 15일부터 22일까지 7일간 실시하였다.

수온 24℃에서 각포자 방출 예비시험 결과, 방출상태를 확인한 후 패각사상체를 전라남도 수산기술사업소 해남지소 배양실로 옮겨와 각포자낭 성숙 촉진 및 각포자 방출억제를 위해 100% 습도처리와 암흑처리를 병행 실시하며 채묘일까지 포대에 담아 보관하였다.

5) 채묘

해상 봉투식으로 해상채묘를 실시하였으며, 패각 소요량은 책당(2.2×40m) 4상자(패각 200패)를 사용하였다. 각 시험어장별 채묘일은 다음과 같다.

- 화산면 중마지선(부류식) : ‘09. 9. 23

- 황산면 산소지선(지주식) : ‘09. 9. 29

- 송지면 어란지선(부류식) : ‘09. 9. 30

6) 각포자 김망부착 확인

채묘 7일 후 김망에서 시험사 10㎝를 절단, 운반하여 실험실에서 형광현미경으로 각포자의 부착 발아 상태등을 확인하였다.

7) 양성관리

채묘 후 김망을 20~30일간 육묘장에서 0.5~1㎝ 정도 성장시켜 본 양성장으로 옮겨 관리하였다. 부류식 양식어장에서는 3시간/1일 노출 관리하였으며, 지주식 양식어장에서는 10시간/1일 노출 관리하였다.

시험 양식장의 평균 수온 및 비중 등의 어장 환경은 다음 표와 같다.

시험 양식장의 평균 수온 및 비중

구분	수온(℃)				비중(1.0-)
구분	9월	10월	11월	12월	9월	10월	11월	12월
금 년	23.50	19.80	14.30	10.3	23.6	24.1	25.7	26.2
평 년	23.50	19.40	14.70	10.2	22.8	24.0	24.6	25.5
평년비	0	+0.4	-0.5	+0.1	+0.8	+0.1	+0.4	+0.7

※ 양식기간중 염분농도 32~33‰, pH는 8.1~8.4

8) 성장도 조사

양식된 김의 형질 측정을 위해 어장별, 품종별로 30개를 무작위로 추출하여 측정하였다. 해남지역의 김 채취는 채묘 후 60~70일에 처음 실시하고, 이후 20~25일 간격으로 채취하므로, 형질은 채취단계 전의 시기에 측정하였다.

각 어장별로 채취된 김의 평균엽장 및 엽폭은 다음과 같다.

(가) 송지면 어란 : 11. 25

- 신품종김 : 평균 엽장 27.03㎝(13.6~51㎝), 엽폭 10.97㎝(4.6~18.6㎝)

- 일반김 : 평균 엽장 17.87㎝(13~25.8㎝), 엽폭 5,37㎝(2.8~7.9㎝)

(나) 화산면 중마 : 12. 10

- 신품종김 : 평균 엽장 18.42㎝(12.3~34.3㎝), 엽폭 6.95㎝(4.1~11.7㎝)

- 일반김 : 평균 엽장 9.48㎝(5.3~18.4㎝), 엽폭 1.89㎝(0.9~3.4㎝)

(다) 황산면 산소 : 12. 9

- 신품종김 : 평균 엽장 19.1㎝(12.1~30.3㎝), 엽폭 7.34㎝(2.8~16.7㎝)

- 일반김 : 평균 엽장 10.16㎝(5.7~19.9㎝), 엽폭 1.7㎝(0.7~3.6㎝)

이상의 3개 지선에서 채취된 신품종김과 일반김의 평균 엽체 성장도를 비교하면 신품종의 평균 엽장은 21.52㎝이고, 엽폭은 8.42㎝인 반면 일반김의 평균 엽장은 12.5㎝, 엽폭은 2.99㎝로 나타나, 두품종의 성장도 차이를 비교하면 신품종 김이 일반김보다 엽장 9.02㎝, 엽폭 5.43㎝ 가 큰 것으로 나타났다.

또한 채취된 김을 수협 위탁판매한 가격을 비교하면 다음과 같다.

- 어란위판장(11.25) : 신품종김 55,000원/60㎏, 일반김 평균 35,000원/60㎏

- 화산위판장(12.14) : 신품종김 88,000원/60㎏, 일반김 평균 60,000/60㎏

- 황산위판장(12.19) : 신품종김 72,000/60㎏, 일반김 평균 55,000원/60㎏

즉, 신품종김이 일반김에 비하여 17,000~28,000원 정도의 고가에 판매되어,수요자로부터 호응을 얻는 것으로 나타났다.

2. 신품종김과 양식 방사무늬김과의 차이점

1) 패각사상체의 형태적 차이 및 각포자의 방출시기

신품종김과 양식 방사무늬김과의 차이점을 살펴보면 다음과 같다. 도 11에는 채묘직전(습도처리)의 패각사상체 모습을 나타낸다.

패각사상체의 성장속도를 비교하면 유리사상체 투입 시기(4월)가 늦었음에도불구하고 일찍(2~3월) 투입한 패각사상체와 동일하게 성장하여, 사상체 성장이 빨랐다.

또한 보통 방사무늬김의 패각은 초기 회색을 띄다가 점차 검은 색으로 변하고 방출시기가 되면 색이 점차 연해지는데 비하여 신품종의 패각은 전체 배양기간 중 패각 색이 회녹색이었다. (도11)

일반적으로 방사무늬김의 각포자는 20℃ 전후로 방출하는데 비해 신품종의 각포자 방출시기가 24℃ 전후로서 방출시기가 빠르다. 이는 높은 수온에서 각포자가 방출하므로 조기 양식이 가능하다는 점을 의미한다.

2) 엽체의 형태적 차이점

김 엽체의 경우 매년 10월 20일 전후로 방사무늬김의 채취가 이루어졌으나 09년의경우, 붉은갯병이 심하여 김발에서 엽체 탈락이 심하였고, 품질도 좋지 않았다. 그러나 신품종 김은 병해시기에 갯병을 극복하였다. 이는 다른 김에 비하여 병해 극복능력이 좋고 따라서 고가에 판매될 수 있다는 점을 시사한다. 또한, 같은 시기에 채묘한 다른 방사무늬김에 비해서 1.5~2배 빠르게 성장하였고, 보통 방사무늬김은 갈색 또는 짙은갈색인데 비해, 신품종김의 엽체의 색은 짙은녹색 또는 흑녹색으로 나타났다(도 2). 회녹색, 짙은 녹색 또는 흑녹색은 먼셀 기호로서 4G-5G의 범위에 속하는 색채에 해당한다.

Claims

자연개체군에서 선발된 방사무늬김의 어미엽체(parental thallus)를 15℃에서 20℃까지 조금씩 수온을 올리면서 명기 24시간으로 통기(공기주입) 배양을 실시하는 단계;
상기 배양 중 어미엽체로부터 과포자와 중성(단)포자가 방출되는 것을 확인한 후 어미엽체를 제거하고, 정치배양을 실시하는 단계;
30일 이후 과포자가 유리사상체로 자란 것을 확인한 후 유리사상체를 떼어내어 계대배양하여 어미엽체로부터 유리사상체를 유도하는 단계;
멸균해수와 PES 배지를 첨가한 배양액에 유리사상체를 넣고, 15℃, 명기 14시간, 암기 10시간으로 조정한 배양기에서 유리사상체를 배양하는 단계;
믹서기로 20~30초 정도 세단한 유리사상체를 패각에 살포하여 패각사상체(Conchocelis phase)의 배양을 시작하며, 패각에 유리사상체의 잠입을 확인한 후 평면식(horizontal)에서 수하식(hanging)으로 바꾸어 패각사상체를 배양하는 단계로서, 패각에 유리사상체가 잠입한 초기의 조도는 500 lux 이하로 48시간 관리한 후, 4~5월 중순까지 1,500 lux 이하, 5월 중순~6월까지 700~1,500 lux, 7~8월까지 500~1,000 lux 로 유지하는 단계; 및
채묘 단계를 포함하는 방사무늬김의 신품종 육성방법에 의해 생산되며,
생산된 방사무늬김의 평균 엽장이 18.42 ~ 27.03 cm이고, 평균 엽폭은 6.95 ~ 10.97 cm로 생장이 빠르고 엽체색은 먼셀 기호로서 4G-5G에 해당하는 흑녹색인 것을 특징으로 하는 신품종 방사무늬김.
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