KR101908069B1 - 코끼리마늘의 종구 기내증식 방법 및 재배 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코끼리마늘의 재배 방법에 관한 것으로서, 최적의 배지 조성을 적용한 코끼리마늘 종구의 기내증식 방법 및 재식 거리와 수확 시기의 조건을 설정한 코끼리마늘의 재배 방법을 제공한다.
본 발명의 기내증식 및 재배 방법은, 국내에서 조직배양을 통해 코끼리마늘의 종구를 대량 생산하여 우수한 품질의 코끼리마늘의 재배를 가능하게 함으로써, 마늘 성분을 이용한 식품 산업 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.

Description

코끼리마늘의 종구 기내증식 방법 및 재배 방법{METHOD FOR PROPAGATING ELEPHANT GARLIC BULB IN VITRO AND CULTIVATING ELEPHANT GARLIC}

본 발명은 코끼리마늘의 종구 기내증식 방법 및 재배 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 최적의 배지 조성을 적용한 코끼리마늘 종구의 기내증식 방법 및 재식 거리와 수확 시기의 조건을 설정한 코끼리마늘의 재배 방법에 관한 것이다.

코끼리마늘(Allium ampeloprasum)은 본래 1940년경까지 국내에서 재배되었던 작물이나 이후 자취를 감추고 일부 식물원에서 수입하여 관상용으로 재배되다가 2007년도 미국으로부터 반환된 작물이다. 코끼리마늘은 대파(leek)와 유연관계가 가까운 작물이나 마늘처럼 인편이 분화되며 아린 맛이 적고 마늘 냄새가 거의 없어 흑마늘 등의 가공품으로 수요가 증가하고 있다. 미국, 일본에는 무취마늘로 알려져 생식용 및 가공품으로 많이 개발되었으며, 특히 미국 오리건주에서는 매년 코끼리마늘 축제를 개최하고 있다. 경북 군위군에서는 멸종됐던 토종작물인 코끼리마늘을 되살려 '웅녀마늘'로 브랜드 상품화하고 있다.

해외에서는 코끼리마늘의 인편으로부터 스테로이드 사포닌이 검정된 바 있다. 이 외에도 코끼리마늘은 일반 마늘과 거의 동등한 영양 성분을 포함하고 있으나, 스코르디닌(scordinin) 성분은 일반 마늘의 2배에 달하는 것으로 밝혀졌다. 또한 마늘 특유의 냄새의 원인인 알리인(alliin)을 9.2 %의 함량으로 포함하고 있어 일반 마늘의 함량인 7.5 %보다 많으나, 알리나제(allinase)가 적으므로 알리신(allicin)으로의 변환율이 매우 낮고, 따라서 소위 마늘 냄새가 1/14로 매우 적다는 연구 결과가 보고된 바 있다.

코끼리마늘의 종구 가격은 통당 5,000원 정도로 고가이며, 국내 종구량 부족으로 일본 등 외국에서 수입하고 있는 실정이다. 그리고 지역별 파종기가 확립되지 않아 생산성 및 구 품질이 저조하며, 종구의 크기가 일반 마늘 종구보다 5배 이상 커 새로운 재식밀도 확립이 필요하다. 코끼리마늘은 일반 마늘처럼 주아(화경 상단부에서 형성되는 씨마늘)가 맺히지 않으므로 인편과 자구(구근에서 형성되는 씨마늘)로 번식되는데, 코끼리마늘의 인편 수는 2 ∼ 4개, 자구 수는 3 ∼ 5개 정도로서 번식력이 마늘의 절반 정도로 매우 낮아 대량생산을 위한 기술 개발이 절실하다.

한국등록특허 제10-0134140호(1997.12.29.)는 조직 배양 기술을 이용하여 신초를 형성함으로써 무병주 씨마늘을 대량으로 증식하는 기술을 개시하고 있다. 또한 한국공개특허 제10-2015-0066049호(2015.06.16.)에서는 삼채의 총포를 배양함으로써 대량의 종근을 생산하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 코끼리마늘을 대량으로 생산하기 위한 배양 조건과 이를 재배하여 품질이 뛰어난 수확물로 생산해내기 위한 조건에 대한 연구는 부족한 실정이다.

한국등록특허 제10-0134140호 한국공개특허 제10-2015-0066049호

원예과학기술지 제24권 제4호, 2006.12, 441-446 Journal of Crop and Weed, 5(1):92-96 (2009)

본 발명자들은 코끼리마늘 종구의 기내증식 및 코끼리마늘의 재배 방법에 대해 연구하던 중, 절편체로 이용한 미숙총포의 수확 시기, 최적 배지 조성 및 계대배양 차수를 특정하고 수확 시기를 적절하게 설정하는 것이 품질이 뛰어난 코끼리마늘의 생산에 유용하다는 것을 발견하였다.

따라서 본 발명은 코끼리마늘 종구를 고가로 수입해야 하는 문제를 해결하기 위해 이를 자체적으로 공급하기 위한 기내증식 및 재배 방법을 확립함으로써 대량 생산을 가능하게 하고, 이를 이용한 가공품을 개발함으로써 새로운 지역 브랜드를 창출하고 6차 산업화하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 태양에 따라, (a) 코끼리마늘의 미숙총포를 절단하여 생장점을 포함하는 절편체를 준비하는 전처리 단계; (b) 단계 (a)에서 준비된 상기 절편체를 키네틴 0 ~ 2 mg/L 및 NAA 0.5 ~ 1 mg/L를 포함하는 배지에서 배양하여 신초를 형성하는 초대배양 단계; (c) 단계 (b)에서 얻어진 신초가 형성된 절편체를 키네틴 0 ~ 2 mg/L 및 NAA 0.5 ~ 1 mg/L를 포함하는 배지에서 배양하여 증식시키는 계대배양 단계; (d) 단계 (c)에서 얻어진 계대배양된 절편체를 키네틴 0 ~ 2 mg/L 및 NAA 0.5 ~ 1 mg/L를 포함하는 배지에서 배양하여 구를 형성하는 단계; 및 (e) 단계 (d)에서 형성된 구를 생육하여 코끼리마늘 종구를 얻는 수확 단계를 포함하는 코끼리마늘의 종구 기내증식 방법이 제공된다.

일 구현예에서, 단계 (a)의 상기 미숙총포는 추대 후 화경 길이 1 ~ 10 cm에 해당하는 시기에 수확될 수 있다.

일 구현예에서, 단계 (b)의 상기 배지는 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L를 포함하는 MS 배지이며, 자당 3 %를 추가로 포함할 수 있다.

일 구현예에서, 단계 (c)의 상기 배지는 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L를 포함하는 MS 배지이며, 자당 3 %를 추가로 포함할 수 있으며, 아데닌황산염 30 mg/L를 추가로 포함하여 바람직하게 수행될 수 있다. 단계 (c)는 2차까지 진행될 수 있다.

일 구현예에서, 단계 (d)의 상기 배지는 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L를 포함하는 MS 배지이며, 자당 7 %를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 또는 일 구현예에 따라 기내증식된 코끼리마늘 종구를 제공한다.

본 발명은 상기 또는 일 구현예에 따라 기내증식된 코끼리마늘 종구를 조간 20 cm 및 주간 10 ~ 20 cm의 거리로 재식하는 것을 특징으로 하는 코끼리마늘의 재배 방법을 제공한다.

본 발명은 상기 또는 일 구현예에 따라 기내증식된 코끼리마늘 종구를 재배하고 추대 후 30 ~ 35일에 수확하는 것을 특징으로 하는 코끼리마늘의 재배 방법을 제공한다.

본 발명에 의해, 절편체로 이용한 미숙총포의 수확 시기, 최적 배지 조성 및 계대배양 차수를 특정하고 수확 시기를 적절하게 설정함에 따라, 코끼리마늘의 종구를 대량으로 생산할 수 있고 또한 우수한 품질의 코끼리마늘을 수확할 수 있음이 밝혀졌다. 따라서 본 발명의 기내증식 및 재배 방법은, 국내에서 조직배양을 통해 코끼리마늘의 종구를 대량 생산하여 자체 조달을 가능하게 함으로써, 기능성 식품 등의 산업 개발에 기여하기 위한 목적으로 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 (A) 추대 이후 채취 시점까지의 기간이 서로 다른 화경 말단부를 갖는 미숙총포, (B) 상기 화경으로부터 분리된 미숙총포 및 (C) 상기 미숙총포를 절단하여 생장점을 노출시킨 절편체를 나타낸 사진이다.
도 2는 MS 배지 기반 생장조절제 농도별 초대배양에서 신초의 생육을 비교하여 나타낸 사진이다.
도 3은 MS 배지 기반 생장조절제 농도별 계대배양에서 신초의 증식을 비교하여 나타낸 사진이다.
도 4는 코끼리마늘을 기내 증식하여 수확한 기내 종구(왼쪽)와 기존에 유통되고 있는 코끼리마늘 자구(오른쪽)의 (A) 형태 및 (B) 평균 중량의 차이를 나타낸다.
도 5는 재식 거리의 차이에 따른 코끼리마늘의 수확량을 비교한 그래프이다.
도 6은 추대 후 수확까지의 경과일을 기준으로 수확한 코끼리마늘의 중량을 비교한 그래프이다.
도 7은 추대 후 수확까지의 경과일을 기준으로 토지 면적 대비 수확한 코끼리마늘의 중량을 비교한 그래프이다.
도 8은 추대 후 수확까지의 경과일을 기준으로 수확한 코끼리마늘의 품질을 외형적인 특성으로 비교한 사진이다.
도 9는 추대 후 수확까지의 경과일을 기준으로 수확한 코끼리마늘의 녹변율을 확인하기 위해 비교한 사진이다.

본 발명은 (a) 코끼리마늘(Allium ampeloprasum)의 미숙총포(invelucre)를 절단하여 생장점을 포함하는 절편체를 준비하는 전처리 단계; (b) 단계 (a)에서 준비된 상기 절편체를 키네틴(kinetin) 0 ~ 2 mg/L 및 NAA(naphthalene acetic acid) 0.5 ~ 1 mg/L를 포함하는 배지에서 배양하여 신초를 형성하는 초대배양 단계; (c) 단계 (b)에서 얻어진 신초가 형성된 절편체를 키네틴 0 ~ 2 mg/L 및 NAA 0.5 ~ 1 mg/L를 포함하는 배지에서 배양하여 증식시키는 계대배양 단계; (d) 단계 (c)에서 얻어진 계대배양된 절편체를 키네틴 0 ~ 2 mg/L 및 NAA 0.5 ~ 1 mg/L를 포함하는 배지에서 배양하여 구를 형성하는 단계; 및 (e) 단계 (d)에서 형성된 구를 생육하여 코끼리마늘 종구를 얻는 수확 단계를 포함하는 코끼리마늘의 종구 기내증식 방법을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에서, 단계 (a)의 상기 미숙총포는 추대 후 화경(peduncle) 길이 1 ~ 10 cm에 해당하는 시기에 수확될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 단계 (b)의 상기 배지는 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L를 포함하는 MS(Murashige and Skoog) 배지이며, 자당(sucrose) 3 %를 추가로 포함할 수 있다. 단계 (b)는 6 ~ 8주 동안 수행될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 단계 (c)의 상기 배지는 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L를 포함하는 MS 배지이며, 자당 3 %를 추가로 포함할 수 있으며, 아데닌황산염(adenine sulfate) 30 mg/L를 추가로 포함하여 바람직하게 수행될 수 있다. 단계 (c)는 5 ~ 6주 동안 수행될 수 있으며, 2차까지 진행될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 단계 (d)의 상기 배지는 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L를 포함하는 MS 배지이며, 자당 7 %를 추가로 포함할 수 있다. 단계 (d)는 10주 동안 수행될 수 있다.

본 발명은 상기 또는 일 구현예에 따라 기내증식된 코끼리마늘 종구를 제공한다.

본 발명은 상기 또는 일 구현예에 따라 기내증식된 코끼리마늘 종구를 조간 20 cm 및 주간 10 ~ 20 cm의 거리로 재식하는 것을 특징으로 하는 코끼리마늘의 재배 방법을 제공한다. 상기 주간은 15 cm로 설정함으로써 바람직하게 수행될 수 있다. 재식 거리의 차이에 따른 수확물과 그 수익의 차이를 감안했을 때 이로써 얻을 수 있는 경제적인 효과가 뛰어나기 때문이다.

본 발명은 상기 또는 일 구현예에 따라 기내증식된 코끼리마늘 종구를 재배하고 추대 후 30 ~ 35일에 수확하는 것을 특징으로 하는 코끼리마늘의 재배 방법을 제공한다. 상기 수확은 추대 후 30일에 바람직하게 수행될 수 있다. 응애밀도, 열구율, 부패율 및 녹변율을 통해 종합적으로 판단될 수 있는 상품의 품질 및 수확량에 있어서 뛰어난 코끼리마늘을 수확할 수 있기 때문이다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.

실시예 1. 코끼리마늘 미숙총포를 이용한 배지 조성 평가

코끼리마늘의 기내 종구 증식에 배양재료로 이용할 절편체를 준비하기 위해 미숙총포를 준비하였다. 미숙총포는 코끼리마늘의 추대시기 중 10, 20, 30 및 40 cm의 길이에 해당하는 화경을 잘라 각각 준비하였으며(도 1A), 상기 미숙총포를 절단하여 절편체를 준비하였다(도 1B, 1C). 미숙총포를 이용한 절편체의 준비는 수확일로부터 0(수확 당일), 30, 60 및 90일 동안 저장한 후에 각각 수행하였다.

기본 배지 조성은 MS(Murashige and Skoog) 배지 또는 1/2 농도의 MS 배지를 기반으로 하였다. 여기에 생장조절제로 키네틴(kinetin) 0, 1, 2 및 4 mg/L 및 NAA(naphthalene acetic acid) 0, 0.2, 0.5 및 1 mg/L을 포함하였다. 또한 자당 3 % 및 한천(agar) 0.8 %를 더 포함하고 pH 값은 5.7로 설정하였다. 배양 환경은 23 ± 1 ℃의 온도에서 3000 lux의 광을 하루 16시간 조사하는 것으로 설정하였다. 절편체는 완전임의배치법으로 3배수 반복이 가능하도록 배치하여 6주간 배양하였다.

1/2 MS 배지의 생장조절제 농도별 신초의 특성에 있어서, 키네틴 4 mg/L 및 NAA 0.2 mg/L일 때 신초의 수가 6.1 ± 0.4개로 가장 많았고 절편체의 중량도 2,222.0 ± 23.5 mg로 가장 무거웠으나, 신초의 길이는 키네틴이 1 mg/L일 때 6.3 ± 0.9 cm로 가장 길었다(표 1).

배지	생장조절제(mg/ℓ)		중량 (mg)	신초 수 (개/plantlet)	신초 길이 (cm)
	kinetin	NAA
1/2MS	0	0.0	688.0±22.3	0.5±0.1	1.5±0.2
		0.2	887.8±16.4	2.8±0.3	1.9±0.3
		0.5	1292.1±15.7	2.7±0.2	3.1±0.5
		1.0	1514.3±54.8	3.7±0.4	4.3±0.7
	1	0.0	833.7±15.0	3.3±0.2	8.3±1.1
		0.2	996.2±25.1	2.6±0.4	4.7±0.5
		0.5	1262.1±33.9	2.4±0.4	2.8±0.5
		1.0	479.2±17.3	4.5±0.3	4.5±1.1
	2	0.0	894.8±13.6	2.4±0.2	5.2±0.2
		0.2	1369.8±18.5	2.2±0.3	3.7±0.4
		0.5	1380.5±46.1	3.3±1.7	4.1±1.1
		1.0	2097.7±22.1	3.8±0.6	5.3±0.5
	4	0.0	1417.8±26.2	2.6±0.2	5.9±0.7
		0.2	1907.0±19.4	5.3±0.5	7.7±0.9
		0.5	2222.0±23.5	6.1±0.4	6.3±0.9
		1.0	1747.3±15.4	5.0±0.2	5.9±0.9

MS 배지의 생장조절제 농도별 신초의 특성에 있어서, 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L일 때 신초의 수가 15개로 가장 많았고 신초의 길이도 11.3 ± 0.6 mm로 가장 길었으며, 절편체의 중량은 2,507.0 ± 75.2로 가장 무거웠다(표 2, 도 2).

배지	생장조절제(mg/ℓ)		중량 (mg)	신초 수 (개/plantlet)	신초 길이 (cm)
	kinetin	NAA
MS	0	0.0	688.0±22.3	0.5±0.1	1.5±0.2
		0.2	1036.3±39.8	2.7±0.3	4.3±0.5
		0.5	1060.3±77.1	4.7±1.2	5.2±0.5
		1.0	1401.3±52.0	3.6±0.4	5.2±0.5
	1	0.0	1215.1±60.0	4.4±0.5	5.5±0.3
		0.2	1978.6±78.0	5.9±1.1	8.1±0.8
		0.5	1630.0±62.7	4.8±0.4	7.5±0.7
		1.0	2042.1±90.5	7.0±1.9	8.2±1.2
	2	0.0	1543.4±45.4	2.7±0.3	6.7±0.6
		0.2	1915.2±49.1	9.7±0.8	10.2±0.7
		0.5	2507.0±75.2	14.9±0.6	11.3±0.6
		1.0	1220.5±18.1	4.8±0.9	6.5±0.9
	4	0.0	1428.7±52.5	5.1±1.3	7.1±0.9
		0.2	2163.5±36.2	8.9±0.7	8.2±0.4
		0.5	2303.3±37.8	10.9±0.8	9.2±0.4
		1.0	1327.6±52.3	5.0±1.1	5.0±0.9

구 형성율에 있어서, 1/2 MS 배지에서는 NAA 1 mg/L일 때 72.7 %로 가장 높았고, MS 배지에서는 키네틴 4 mg/L 및 NAA 1.0 mg/L일 때 39.8 %로 가장 높았다. 배지별 구 형성율은 1/2 MS 배지에서 MS 배지보다 높은 값을 나타냈다(표 3).

생장조절제(mg/L)		1/2MS		MS
kinetin	NAA	구 형성 수 (개/plantlet)	형성율 (%)	형성 수 (개/plantlet)	형성율 (%)
0	0.0	1.0±0.1	20.5	0.7±0.1	22.3
	0.2	1.7±0.1	58.8	0.8±0.1	29.2
	0.5	1.8±0.2	69.7	1.4±0.2	31.0
	1.0	2.7±0.4	72.7	1.3±0.3	36.9
1	0.0	1.3±0.2	40.0	0.8±0.1	17.5
	0.2	1.2±0.1	46.8	1.0±0.1	17.0
	0.5	1.4±0.1	59.2	1.0±0.2	20.9
	1.0	2.6±0.4	58.9	1.7±0.4	23.8
2	0.0	0.8±0.1	35.7	0.5±0.0	18.8
	0.2	0.9±0.2	42.3	1.9±0.5	19.5
	0.5	1.3±0.3	40.0	1.6±0.1	10.3
	1.0	1.8±0.4	42.3	1.2±0.2	25.7
4	0.0	0.9±0.1	33.3	1.0±0.1	19.6
	0.2	2.1±0.4	40.5	1.2±0.4	13.8
	0.5	2.5±0.3	41.1	1.8±0.2	16.5
	1.0	2.3±0.4	47.1	2.0±0.3	39.8

MS 기반의 배지를 이용하여 생장조절제 농도별로 계대배양을 수행한 결과 신초 증식율은 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L을 첨가한 배지에서 2.9배로 가장 높게 나타났다(표 4, 도 3).

생장조절제(mg/L)		절편체 수(개)		신초 수(개/절편체)		증식배율
kinetin	NAA	전체	신초형성	배양 전	배양 후
0	0.0	42	10	3.0	3.3	1.1
	0.2	42	23	6.6	10.3	1.6
	0.5	42	19	7.1	10.0	1.4
	1.0	42	22	6.8	9.3	1.4
1	0.0	42	32	5.9	8.2	1.4
	0.2	42	36	4.3	8.8	2.0
	0.5	42	34	3.4	7.5	2.2
	1.0	42	35	3.8	8.1	2.1
2	0.0	42	33	5.1	5.6	1.1
	0.2	42	28	3.4	8.6	2.5
	0.5	42	36	4.1	12.0	2.9
	1.0	42	34	2.6	6.0	2.3
4	0.0	42	30	4.3	4.9	1.1
	0.2	42	34	5.0	9.8	2.0
	0.5	42	33	4.4	8.6	2.0
	1.0	42	37	3.6	8.2	2.3

코끼리마늘의 신초 형성율은 자당을 3 % 포함하는 MS 배지 기반의 생장조절제 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L 조합에서 가장 효과적임을 보였다. 절편체로부터 신초를 형성하는 데 있어서 효과적인 배지 조성은 초대배양 단계에서 이용될 수 있다.

실시예 2. 아데닌황산염 첨가에 따른 생육 특성의 평가

실시예 1에 따른 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L을 포함하는 MS 배지에 아데닌황산염(adenine sulfate) 0, 30, 60 및 90 mg/L을 더 첨가하여 배양한 후 절편체에서 나타나는 신초 형성, 생육 특성 및 구 특성을 관찰하였다(표 5).

아데닌황산염 (mg/L)	중량 (mg)	신초 수 (개)	신초 길이 (cm)	뿌리 수 (mm)	구 형성 수 (개)	구 형성율 (%)
0	1.12	9.7	5.8	3.2	2.1	31
30	2.28	13.2	7.6	5.4	6.4	48
60	1.47	13.4	5.9	5.0	4.3	25
90	2.60	13.0	6.3	10.2	3.6	20

자당을 3 % 포함하는 MS 배지 기반의 생장조절제 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L 조합에서 아데닌황산염을 30 mg/L을 첨가했을 때 구 형성율이 48 %로 나타났으며 신초의 생육이 가장 우수했다. 신초의 생육 특성이 뛰어난 배지 조성은 형성된 신초를 증식시켜야 하는 계대배양 단계에서 이용될 수 있다.

실시예 3. 자당의 함량 변화에 따른 생육 특성의 평가

실시예 1에서 이용된 배지 조건에서 자당의 함량을 0, 5 및 7 %로 설정하여 절편체에서 나타나는 생육 특성의 변화를 관찰하였다. 한천 함량과 pH 조건, 광량에 해당하는 나머지 실험조건은 실시예 1에서와 동일하게 설정되었다.

MS 배지 내 자당 함량에 따른 생장조절제 농도별 생육 및 구 특성에 있어서, 자당의 함량이 높을수록 구 크기, 구 형성 수가 증가했고 자당이 7 % 첨가된 배지에서는 대조군인 자당 0 % 배지에 비해 구중(구의 중량)은 5배 이상, 구 형성 수는 3배 이상 높았다(표 6 내지 8). 자당 7 % 배지는 신초 형성이 우수했고, 특히 생장조절제 조성이 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L인 경우에 구가 크게 형성되면서 구 형성 수가 증가했다.

자당 7 %를 첨가한 1/2 MS 배지는 같은 자당 함량의 MS 배지와 구 형성 수는 비슷하나 구중이 전반적으로 낮게 나타났다(표 9 내지 11).

코끼리마늘 기내증식을 위한 미숙총포 절편체로부터의 신초 형성에 효과적인 배지 조성을 확인하기 위해 생장조절제의 조성이 키네틴 2 mg/L 및 NAA 0.5 mg/L일 때 자당의 함량을 0, 5, 7 및 9 %로 설정하여 배양한 결과, 자당의 함량을 7 %로 하는 MS 배지가 전반적으로 생육이 우수했으며, 구 형성율도 98.2 %로 가장 높았다(표 12). 구 형성에 있어서 효과적인 배지 조성은 구 형성 단계에서 이용될 수 있다.

실시예 4. 계대배양 횟수에 따른 생육 특성의 평가

배지 조건을 키네틴 2 mg/L + NAA 0.5 mg/L(MS 배지, 자당 3 %)로 하여 계대배양을 1 ~ 3차까지 수행하고, 각 차수에 해당하는 절편체에서 나타나는 생육 특성의 변화를 관찰하였다.

1차 및 3차 계대배양에 비해 2차 계대배양까지 수행했을 때 신초의 수와 신초의 길이가 전반적으로 증가했으며, 구 형성율은 1차에 비해 2차 계대배양 결과에서 6 % 더 높게 나타났다(표 13).

실시예 5. 미숙총포 수확 시기에 따른 신초 형성율의 평가

코끼리마늘의 미숙총포 수확 시기를 화경의 길이가 각각 10, 20, 30 및 40 cm일 때로 추대 후 경과기간을 다르게 설정하고, 수확 후 0(수확 직후), 30, 60 및 90일 경과 후에 치상한 절편체로 배양 실험을 수행하였을 경우의 신초 형성율을 비교하였다.

미숙총포를 수확할 때의 화경의 길이가 길고 채취 후 저장 기간이 오래 되었을수록 신초 수가 적게 나타났고, 신초 수의 증가는 저장 기간보다는 화경의 추대 후 경과기간에 따라 크게 좌우되었으며, 화경이 10 cm일 때의 미숙총포를 수확 직후 치상하여 배양한 그룹의 신초 수가 14.2 ± 2.5개로 가장 많았다(표 14).

화경 길이 (cm)	저장 기간(일)
	0	30	60	90
10	14.2±2.5	10.8±4.5	9.1±5.3	10.7±8.6
20	4.7±0.9	4.6±2.1	4.9±2.3	4.7±1.7
30	12.7±6.1	3.7±1.6	2.2±1.6	8.2±7.1
40	2.1±0.8	3.4±2.6	2.5±1.5	5.5±5.0

실시예 6. 코끼리마늘의 재배를 위한 적정 재식 거리의 설정

코끼리마늘은 일반 마늘과 종구의 크기 및 중량에 차이가 있다(도 4). 이러한 코끼리마늘의 효율적인 재배를 위해서는 적절한 재식 거리를 설정해야 하므로, 생육 특성 및 수량을 확인하기 위해 코끼리마늘 종구의 재식 밀도를 20 X 20(cm, 조간 X 주간), 20 X 15 및 20 X 10으로 각각 설정하였다. 실험은 난괴법을 이용하여 3배수 반복 수행하였다.

재식 거리별 출현 시기는 차이가 없었으며, 출현율은 재식 거리가 20 X 20일 때 100 %로 가장 높게 나타난 반면 20 X 15일 때 가장 낮게 나타났다(표 15).

재식 거리 (cm)	연차 (년)	출현 시기 (월.일.)	출현율 (%)	출현소요일수 (일)
20 X 20	2013	11. 13.	75.0	23
	2014	11. 20.	100.0	36
20 X 15	2013	11. 13.	79.2	23
	2014	11. 20.	95.4	36
20 X 10	2013	11. 13.	73.3	23
	2014	11. 20.	98.6	36

재식 거리별 지상부 생육은 초장, 엽초장, 화경장(화경의 길이), 엽폭(잎의 폭), 엽초경(줄기의 굵기) 등 모든 생육 요소에서 큰 차이를 보이지 않았으며(표 16), 개화 및 추대 또한 재식 거리에 따른 유의미한 차이를 나타내지 않았다(표 17).

재식 거리 (cm)	초장 (cm)	엽초장 (cm)	화경장 (cm)	엽폭 (mm)	엽초경 (mm)	엽수 (매/주)
20 X 20 20 X 15 20 X 10	61.1 62.0 61.0	22.8 25.3 26.5	107.0 106.7 93.3	38.3 37.2 38.2	17.7 18.4 18.1	7.1 7.5 7.7

재식 거리 (cm)	개화 시기 (월.일.)	개화소요일수 (일)	추대 시기 (월.일.)
20 X 20 20 X 15 20 X 10	5. 23. 5. 23. 5. 23.	221 221 221	5. 13. 5. 13. 5. 13.

재식 거리별 지하부 생육 또한 구의 중량, 구고(구의 높이), 구경(구의 지름), 인편 수, 자구 수 등에서 유의미한 차이를 나타내지 않았으며, 재식 밀도가 높아질수록 구의 크기가 작아지는 경향을 보였다(표 18). 재식 밀도가 높아질수록 10 a 당 수확량 또한 증가했으나(도 5), 상품수량 및 상품화율은 재식거리가 20 X 15일 때 67.1 %로 증가하는 경향을 나타냈다(표 19). 등급기준으로는 구경 6 cm 이상을 특상, 구경 5 ~ 6 cm를 상, 구경 5 cm 이하는 중으로 설정하였다. 상품화율은 구경 5 cm 이상인 개체의 비율을 합계로 나타냈으며, 5 cm 미만은 통마늘(씨마늘) 또는 등급외품으로 간주하였다.

재식 거리 (cm)	연차	구중 (g/주)	구고(A) (mm)	구경(B) (mm)	구형지수 (A/B)	인편수 (개/구)	자구수 (개/구)
20 X 20	2013	88.70	45.80	70.50	0.64	3.40	4.20
	2014	69.70	42.80	52.50	0.81	2.40	4.80
	평균	79.20	44.30	61.50	0.73	2.90	4.50
20 X 15	2013	85.10	43.60	68.70	0.63	3.20	3.80
	2014	74.70	43.60	53.60	0.81	2.10	5.40
	평균	79.90	43.60	61.15	0.72	2.65	4.60
20 X 10	2013	80.40	42.10	67.40	0.62	3.20	3.60
	2014	69.80	40.10	54.10	0.74	3.10	6.20
	평균	75.10	41.10	60.75	0.68	3.15	4.90

이에 근거하여 재식 거리 설정에 따른 경제성을 분석한 결과, 재식 거리가 20 X 15일 때의 소득은 6,938 천원/10a로서 재식 거리가 20 X 10일 때에 비해 소득이 14 % 증가함을 보였다(표 20). 코끼리마늘의 가격은 2014년 8월 13일 기준 가락동 농수산물도매시장의 가격을 기준으로 6,000원으로 설정하였다. 경영비는 2013년도 통계청의 마늘 소득조사를 참고로 하였다.

재식 거리 (cm)	상품수량 (kg/10a)	조수입 (천원)	경영비 (천원)	소득 (천원)	소득지수 (%)
20 X 20	1,015	6,090	1,585	4,505	74
20 X 15	1,593	9,558	2,620	6,938	114
20 X 10	1,538	9,228	3,150	6,078	100

실시예 7. 코끼리마늘의 적정 수확 시기 설정

코끼리마늘의 수확시기에 따른 수량과 품질 변화 및 저장성을 확인하기 위해서, 추대 10, 15, 20, 25, 30 및 35일 경과 후 각각 수확하였다. 코끼리마늘의 수확시기에 따른 구중은 추대 후 시일이 경과할수록 증가하였다. 특히 추대 후 25일까지는 증가율이 정체하는 것으로 보이지만, 30일 이후 구중 변화 그래프가 증가하는 경향을 보였다(도 6).

출현율은 전체적으로 100 %를 나타냈으며, 구중은 수확시기가 추대시기 대비 늦어질수록 증가하는 경향을 보였고, 구고 및 구경 또한 같은 경향을 보였던 반면 인편 수는 일정한 경향을 보이지 않았다. 당도는 추대 후 30일 경과하여 수확하는 경우에 34 °Bx로 가장 높게 나타났고, 경도는 수확시기가 늦어질수록 낮아지는 경향을 보였다(표 21).

수확시기 (추대 후)	출현율 (%)	구중 (g/주)	구고 (mm)	구경 (mm)	인편수 (개/구)	당도 (°Bx)	경도 (kg/5mm)
10일	100	66.0	41.6	54.5	2.8	29.3	3.5
15일	100	74.2	41.7	56.8	3.9	31.1	3.3
20일	100	73.7	40.4	57.1	3.7	31.4	3.1
25일	100	75.6	42.7	55.9	3.4	32.3	2.9
30일	100	81.7	42.6	57.4	3.5	34.0	2.9
35일	100	86.6	45.5	59.3	4.6	32.6	2.4

화경의 길이는 추대 후 20일 경과하여 수확했을 때 105.9 cm로 가장 컸고, 화경의 굵기 또한 같은 경향을 나타냈으며, 자구 수는 수확시기별로 일정한 경향을 보이지는 않았으나 토지 면적 대비 수확량은 35일 경과하여 수확한 경우 가장 많았다(도 7). 반면 자구 100립중은 추대 후 20일 경과하여 수확한 경우 10.1 g으로 가장 높은 값을 보였다(표 22).

수확시기 (추대 후)	화경 길이 (cm)	화경 굵기 (mm)	자구 수 (개/주)	자구 무게 (g/100개)
10일	98.3	8.2	4.8	87
15일	104.3	9.4	6.7	96
20일	105.9	9.3	5.7	101
25일	101.8	9.1	6.3	93
30일	102.3	8.8	5.4	95
35일	101.5	8.4	4.5	87

수확 시기별 응애 발생율, 열구율 및 부패 발생율은 수확 시기가 늦어질수록 많이 발생하였으며, 인편의 녹변은 추대 후 10일 경과하여 수확한 경우에서 100 %를 나타냈던 반면 35일 경과하여 수확한 경우에서는 4 %로 감소하는 경향을 보였다(표 23). 응애밀도는 자구 10개에 대한 평균값으로 표기하였으며 없을 경우 0, 10마리 이하는 1, 50마리 이하는 2, 100마리 이하는 3, 300마리 이하는 4, 500마리 이상은 5로 표기하였다.

수확 시기 (추대 후)	응애 밀도 (10개 자구 평균)	열구율 (%)	부패율 (%)	녹변율 (%)
10일	0	-	-	100
15일	1	-	-	84
20일	1	5	-	65
25일	2	7	-	22
30일	2	10	6	8
35일	5	35	26	4

코끼리마늘의 수확시기가 늦어질수록 수량이 증가하는 경향을 보였으며, 열구율, 부패율 및 녹변율 등을 감안한 상품성은 추대 후 30일이 경과하여 수확했을 때 가장 좋은 품질을 보이는 것을 확인할 수 있었다(도 8 및 9).

Claims (10)

1. (a) 코끼리마늘(Allium ampeloprasum)의 미숙총포를 절단하여 생장점을 포함하는 절편체를 준비하는 전처리 단계;
   (b) 단계 (a)에서 준비된 상기 절편체를 키네틴(kinetin) 2mg/L 및 NAA(naphthalene acetic acid) 0.5mg/L, 자당 3%를 포함하는 MS 배지에서 배양하여 신초를 형성하는 초대배양 단계;
   (c) 단계 (b)에서 얻어진 신초가 형성된 절편체를 키네틴 2mg/L 및 NAA 0.5mg/L, 자당 3% 및 아데닌황산염(adenine sulfate) 30mg/L를 포함하는 MS 배지에서 배양하여 증식시키는 2차에 걸쳐 수행되는 계대배양 단계;
   (d) 단계 (c)에서 얻어진 계대배양된 절편체를 키네틴 2mg/L 및 NAA 0.5mg/L 및 자당 7%를 포함하는 MS 배지에서 배양하여 구를 형성하는 단계; 및
   (e) 단계 (d)에서 형성된 구를 생육하여 코끼리마늘 종구를 얻는 수확 단계
   를 포함하는 코끼리마늘의 종구 기내증식 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 단계 (a)의 상기 미숙총포가 추대 후 화경(peduncle) 길이 1 ~ 10 cm에 해당하는 시기에 수확되는 것을 특징으로 하는 기내증식 방법.
   
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