KR102187317B1 - 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 그 육종방법 - Google Patents

향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 그 육종방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 그 육종방법에 관한 것으로, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁되었으며, 아밀로스 함유량이 매우 낮아 소화가 잘되고 찰기가 있으며, 현미상태에서 향취성을 가지고 있어 기호성이 증가된 장점이 있고, 진상벼에 비해 총 토코페롤(total tocopherol)을 74% 많이 함유하고, 비타민 E(total vitamin E)를 33% 많이 함유하고, 스쿠알렌(Squalene)을 34% 많이 함유하며, 총 파이토스테롤(total phytosterol)을 36% 많이 함유하는 장점이 있다.

Description

향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 그 육종방법{New Rice Cheon su hyang Keun Nun Chal 1Se and Breeding Method of thereof}
본 발명은 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 그 육종방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아밀로스 함유량이 매우 낮아 소화가 잘되고 찰기가 있으며, 총 토코페롤(total tocopherol), 비타민 E(total vitamin E), 스쿠알렌(Squalene) 및 총 파이토스테롤(total phytosterol)을 많이 함유하고 있어 건강 기능성미에 부합하며, 현미상태에서 향취성을 가지고 있어 기호성이 증가된, 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 그 육종방법에 관한 것이다.
벼의 육종목표는 다수성, 안정성 및 양질성 등으로 대별할 수 있는데, 이러한 목표의 우선 순위는 사회와 경제적 여건 변화에 따라 변화되어 왔다. 경제발전과 함께 소득수준이 향상되면서 수량보다는 품질에 대한 소비자의 요구가 높아지게 되었다. 최근에는 국민 식생활의 변화에 따라 1인당 쌀 소비량도 줄어들고 연간 쌀 생산량이 수요량을 초과하는 현상이 지속되어 양질미를 선호하는 경향이 더욱 뚜렷해지고 있다.
밥쌀의 품질요소에는 외관특성, 이화학적 특성, 영양가, 기능성, 식미, 안전성 및 상품성 등이 있으나, 고품질 시대를 맞아 무엇보다도 가장 중요시되는 품질요소는 식미이다. 쌀의 식미는 품종, 기상 및 토양조건, 작기, 시비량, 수확시기 등의 재배기술과 건조, 저장, 도정 등의 수확 후 관리기술의 영향을 크게 받지만 품종이 갖는 특성의 비중이 가장 크다.
육종적으로 쌀의 품질과 식미를 개량하기 위해서는 우리나라의 소비자들이 선호하는 각종 식미 관련 특성을 가진 유전 자원을 찾아서 교배친으로 사용해야 한다. 그리고 새로 육성하는 고품질 양식미 품종은 그동안 우리나라에서 육성한 양질미 품종이나 우리와 경쟁관계에 있는 외국의 양질미 품종과 유전적으로 차별화 시키는 것이 유리하다.
쌀의 탄수화물은 전분의 형태로 배유에 축적되어 있으며, 전분의 물리화학적 특성 및 쌀의 성분 분석을 통해 간접적으로 식미를 평가할 수 있다. 이에 관여하는 식미관련 특성에는 알카리붕괴도, 아밀로스 함량, 아밀로그램 특성, 단백질 함량 등이 주요한 인자로 작용한다. 쌀밥의 식미 평가를 객관적으로 신속하게 수행하기 위하여 여러 종류의 식미계가 개발되어 이용되고 있다. 그 중 Toyo-미도 메타 식미계는 백미를 단시간에 취반한 반증미판에 전자파를 조사하여 반사되는 밥의 윤기로부터 식미치를 제시해 주며, 실제 식미관능평가치와 80% 이상의 적중률을 나타내어 식미의 객관적 평가에 유용하게 이용되고 있다.
일반적으로 자포니카 품종에서 식미가 양호한 품종들의 특성은 도요 식미치가 높고 단백질함량이 낮으며, 호화온도가 낮고 최고점도와 강하점도는 높으며, 최종점도 및 취반점도가 낮은 것으로 알려져 있다.
최근, 우리나라에서 식문화 변화에 따른 소비자 기호 다양성 및 건강 기능성미에 부합하는 고품질 신품종의 개발이 시급히 요구되고 있다.
본 발명자는 단간형의 식미 특성이 개선된 벼 신품종 변종식물 진상을 개발하여 특허출원하여, 대한민국등록특허공보 제10-1170348호(2012.08.01.)로 등록된 바 있다.
상기 단간형의 식미 특성이 개선된 벼 신품종 변종식물 진상은 아밀로스 함량이 낮고 단백질 함량이 낮으며, 도요 식미값이 높아 식미 특성이 우수한 장점이 있지만, 총 토코페롤(total tocopherol), 비타민 E(total vitamin E), 스쿠알렌(Squalene) 및 총 파이토스테롤(total phytosterol)이 충분히 함유되어 있지 않은 단점이 있다.
KR 10-1170348 B1 2012.08.01.
본 발명의 목적은 아밀로스 함유량이 매우 낮아 소화가 잘되고 찰기가 있으며, 총 토코페롤(total tocopherol), 비타민 E(total vitamin E), 스쿠알렌(Squalene) 및 총 파이토스테롤(total phytosterol)을 많이 함유하고 있어 건강 기능성미에 부합하며, 현미상태에서 향취성을 가지고 있어 기호성이 증가된, 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 그 육종방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된, 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세를 제공한다.
상기 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 현미는 총 토코페롤(total tocopherol) 30~40㎍/g, 총 토코트리에놀(total tocotrienol) 25~35㎍/g, 비타민 E(total vitamin E) 60~70㎍/g, 스쿠알렌(Squalene) 50~60㎍/g, 총 파이토스테롤(total phytosterol) 500~600㎍/g을 함유한다.
상기 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 간장 평균 길이는 60 내지 65㎝, 수장 평균 길이는 19 내지 21㎝, 포기당 평균 이삭수는 12 내지 15개, 이삭당 평균 벼알수는 85 내지 95개, 정미 천립중은 24 내지 27g이다.
상기 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세' 현미의 평균 길이는 5.0 내지 5.4㎜, 현미의 평균 폭은 2.7 내지 3.1㎜, 현미의 평균 두께는 2.0 내지 2.4㎜, 현미의 장폭비는 1.7 내지 1.8, 현미 천립중은 18 내지 21g이다.
상기 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세' 배의 길이는 2.8 내지 3.2㎜, 배의 폭은 1.7 내지 2.1㎜이다.
또한, 본 발명은 상기 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰에 따른 종자를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰에 따른 종자의 자손을 제공한다.
또한, 본 발명은, 주남벼 및 추청벼//유메츠쿠시/재래 향미 품종의 4원 교배후대 향미 계통을 모본으로, 공주대학교 식물자원학과 보유의 중국 길림성 수집자원 찰벼 계통인 KNU0090217에 감마선을 조사하여 얻어진 변이체에서 선발된 큰눈 특성 계통을 부본으로 인공교배하여 교잡종(F1)을 육성하는 단계(단계 1); 상기 교잡종(F1) 식물체의 이삭에서 발생된 분리세대(F2) 종자를 계통육종법에 의해 제8세대(F8)까지 전개한 후 제9세대 종자(F9 seed)를 수득하는 단계(단계 2); 및 교잡종 제9세대 이후 생산성, 수량성, 품종 균일성 및 재배 안정성을 검토하여 거대배아미 특성을 가지는 우량계통을 반복 선발하는 단계(단계 3); 를 포함하되, 상기 모본은, 유메츠쿠시를 모본으로, 재래종 향미 품종을 부본으로 하여 인공교배한 후, 수정란에 N-메틸-N-니트로소요소(N-methyl-N-nitrosourrea : MNU) 처리한 다음, 향특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S1); 상기 선별된 계통을 부본으로, 추청벼를 모본으로 하여 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S2); 및 주남벼를 모본으로, 상기 S2 단계에서 선별한 계통을 부본으로 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S3); 를 포함하는, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육종방법을 제공한다.
상기 감마선 조사 선량이 250Gray이다.
본 발명에 따른 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 아밀로스 함유량이 매우 낮아 소화가 잘되고 찰기가 있으며, 현미상태에서 향취성을 가지고 있어 기호성이 증가된 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 진상벼에 비해 총 토코페롤(total tocopherol)을 74% 많이 함유하고, 비타민 E(total vitamin E)를 33% 많이 함유하고, 스쿠알렌(Squalene)을 34% 많이 함유하며, 총 파이토스테롤(total phytosterol)을 36% 많이 함유하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육성계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육성계보도이다.
도 3은 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 식물체 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 진상벼의 정조 사진 진이다.
도 5는 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세 및 진상벼의 현미 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 향찰벼는 현미상태에서 향취성을 가지고 있어 기호성이 증가된 찰벼를 의미한다.
본 발명에 따른 벼 신품종은 식문화 변화에 따른 소비자 기호 다양성 및 건강 기능성미에 부합하는 품종소재의 개발을 목적으로 육성하였다.
본 발명은 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'에 따른 종자를 제공한다. 상기 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 '천수향 큰눈찰 1세'의 종자는 볍씨 또는 이의 가공형태인 쌀 또는 쌀알을 지칭하는 것으로 이의 자손을 포함한다.
본 발명에 따른 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 아밀로스 함유량이 매우 낮아 소화가 잘되고 찰기가 있으며, 총 토코페롤(total tocopherol), 비타민 E(total vitamin E), 스쿠알렌(Squalene) 및 총 파이토스테롤(total phytosterol)을 많이 함유하고 있어 건강 기능성미에 부합하며, 현미상태에서 향취성을 가지고 있어 기호성이 증가된 것이 특징이다.
아밀로스는 아밀로펙틴과 함께 전분 중의 주성분을 이루는 물질로서, 식물에서 발견할 수 있는 다당류의 일종이다. 곡물의 아밀로스는 물을 덜 흡수하고 분자가 치밀해 소화가 천천히 진행되며, 심한 경우 소화가 잘 되지 않을 수 있다. 또한, 곡물에 아밀로오스가 적으면 찰기가 많아지고 아밀로오스가 많으면 찰기가 없고 푸석해진다.
예농2호 벼는 아밀로스 함량이 21.36%이고, 천지향 1세 벼는 아밀로스 함량이 19.3%이고, 신동진벼는 아밀로스 함량이 18.87%이고, 화영벼는 아밀로스 함량이 18.2%이고, 추정벼는 아밀로스 함량이 18.2%이고, 골든퀸 3호 벼는 아밀로스 함량이 12.5%이고, 진상벼는 아밀로스 함량이 12.0%이고, 예농1호 벼는 아밀로스 함량이 8.76%인데 비하여, 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 아밀로스 함량이 1% 미만이다.
본 발명의 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 아밀로스 함량은 1% 미만이므로 소화가 잘 되는 장점이 있다.
따라서, 본 발명은 소화가 잘되고 찰기가 있는 양질미인 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'를 제공할 수 있다.
본 발명의 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 현미는, 총 토코페롤(total tocopherol) 30~40㎍/g, 총 토코트리에놀(total tocotrienol) 25~35㎍/g, 비타민 E(total vitamin E) 60~70㎍/g, 스쿠알렌(Squalene) 50~60㎍/g, 총 파이토스테롤(total phytosterol) 500~600㎍/g 을 함유하는 것이 특징이다.
본 발명에 있어서, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 간장 평균 길이는 60 내지 65㎝, 수장 평균 길이는 19 내지 21㎝, 포기당 평균 이삭수는 12 내지 15개, 이삭당 평균 벼알수는 85 내지 95개 일 수 있고, 정미 천립중은 24 내지 27g일 수 있다.
본 발명에 있어서, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세' 현미의 평균 길이는 5.0 내지 5.4㎜, 현미의 평균 폭은 2.7 내지 3.1㎜, 현미의 평균 두께는 2.0 내지 2.4㎜, 현미의 장폭비는 1.7 내지 1.8일 수 있고, 현미 천립중은 18 내지 21g일 수 있다.
본 발명에 있어서, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세' 배의 길이는 2.8 내지 3.2㎜, 배의 폭은 1.7 내지 2.1㎜일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 신품종 향찰벼인 '천수향 큰눈찰 1세'의 주요 농업 형질 및 미질특성을 대조품종인 '진상' 벼와 비교하였으며, 추가로 병충에 대한 정항성 정도를 측정하였다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 '천수향 큰눈찰 1세' 및 '진상'의 정조 및 현미 사진을 나타낸 것이다.
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 출수기는 8월 20일로 진상벼(8월12일) 보다 늦은 중만생종인 것을 확인하였다. 상기 '천수향 큰눈찰 1세'의 간장 평균 길이는 63.22㎝이고, 수장 평균 길이는 19.72㎝이고, 포기당 평균 이삭수는 13.4개, 이삭당 평균 벼알수는 87.6개, 정조 평균 천립중은 25.54g인 것을 확인하였다.
표 2에 나타난 바와 같이, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 현미길이가 5.17㎜로 대조품종 4.94㎜와 비슷하고, 폭은 2.98㎜로 진상벼 2.91㎜ 보다 약간 넓은 편으로 장폭비가 1.73의 단원형으로 확인되었다. 또한, 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 현미 천립중은 19.85g으로 진상벼의 21.35g 보다 적고, 현미 수량성은 476.5㎏/10a로 진상벼 593.5㎏/10a 보다 낮은 수준이다.
표 3에 나타난 바와 같이, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 배의 길이와 폭이 2.98㎜, 1.86㎜로 진상벼의 1.95㎜, 1.18㎜에 비해 큰 편이다. 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세는 배의 크기가 진상벼보다 큰 거대배아미 특성을 갖는다. 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 배유 투명도는 9로 대조품종인 진상벼의 4 보다 높은 찰벼 특성을 보이며, 현미 단백질함량은 6.8%로 진상벼 6.6% 보다 약간 높았다.
진상벼는 아밀로스 함량이 12.0%인 데 비하여, 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 아밀로스 함량이 1% 미만이다.
표 4에 나타난 바와 같이, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 잎도열병, 흰잎마름병에 대해 중간 정도의 저항성을 보였고, 줄무늬잎마름병, 벼멸구에 대한 저항성은 없는 것을 확인하였다.
표 5에 나타난 바와 같이, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 진상벼에 비해 총 토코페롤(total tocopherol)을 74% 많이 함유하고 있고, 비타민 E(total vitamin E)를 33% 많이 함유하고 있고, 스쿠알렌(Squalene)을 34% 많이 함유하고 있으며, 총 파이토스테롤(total phytosterol)을 36% 많이 함유하는 것을 확인하였다.
본 발명의 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 현미는, 총 토코페롤(total tocopherol) 34.56㎍/g, 총 토코트리에놀(total tocotrienol) 29.64㎍/g, 비타민 E(total vitamin E) 64.19㎍/g, 스쿠알렌(Squalene) 54.83㎍/g, 총 파이토스테롤(total phytosterol) 538.02㎍/g 을 함유하고 있는 것을 확인하였다.
표 6에 나타난 바와 같이, 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세는 리놀레산(Linoleic acid), 리놀렌산(Linolenic acid), 팔미트산(Palmitic acid)의 함량이 진상벼에 비해 증가한 것을 확인하였으며, 천수향 큰눈찰 1세에는 엘라이드산(Elaidic acid), 에루크산(Erucic acid), 헵타데칸산(Heptadecanoic acid)이 소량 포함된 반면, 진상벼에는 포함되어 있지 않은 것을 확인하였다.
표 7에 나타난 바와 같이, 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세에서는 메인 향기 성분인 2-AP(2-Acetyl-1-pyrroline)의 GC/MS Peak Area가 1,280의 크기로 측정된 반면에, 진상벼는 2-AP(2-Acetyl-1-pyrroline)가 검출이 되지 않은 것을 확인하였다.
본 발명의 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세는,
유묘 엽초기부 안토시아닌 색소분포는 없고 엽초색은 녹색이며, 잎의 녹색정도는 중간 정도이고, 잎짚, 잎귀, 잎깃 안토시아닌 색소분포는 없으며 잎혀는 끝이 갈라진 모양이고, 출수기 지엽자세는 직립이고, 웅성불임은 없고, 외영, 부선 아래 안토시아닌 색소와 농도는 없으며 주두색은 백색이고, 줄기의 굵기는 보통이며, 줄기의 안토시아닌 색소분포는 없으며, 부선색은 백색이며, 이삭까락은 없고, 이삭추출도가 양호하다.
도 1은 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육성계통도이고, 도 2는 본 발명에 따른 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육성계보도이다.
다음은, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육종방법에 대해 설명한다.
본 발명의 국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육종방법은,
주남벼 및 추청벼//유메츠쿠시/재래 향미 품종의 4원 교배후대 향미 계통을 모본으로, 공주대학교 식물자원학과 보유의 중국 길림성 수집자원 찰벼 계통인 KNU0090217에 감마선을 250Gray 조사하여 얻어진 변이체에서 선발된 큰눈 특성 계통을 부본으로 인공교배하여 교잡종(F1)을 육성하는 단계(단계 1);
상기 교잡종(F1) 식물체의 이삭에서 발생된 분리세대(F2) 종자를 계통육종법에 의해 제8세대(F8)까지 전개한 후 제9세대 종자(F9 seed)를 수득하는 단계(단계 2); 및
교잡종 제9세대 이후 생산성, 수량성, 품종 균일성 및 재배 안정성을 검토하여 거대배아미 특성을 가지는 우량계통을 반복 선발하는 단계(단계 3);
를 포함한다.
상기 단계 1에서 상기 모본은,
유메츠쿠시를 모본으로, 재래종 향미 품종을 부본으로 하여 인공교배한 후, 수정란에 N-메틸-N-니트로소요소(N-methyl-N-nitrosourrea : MNU) 처리한 다음, 향특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S1);
상기 선별된 계통을 부본으로, 추청벼를 모본으로 하여 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S2); 및
주남벼를 모본으로, 상기 S2 단계에서 선별한 계통을 부본으로 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S3);
를 포함하는 육종방법으로 수득한다.
상기 S1 단계의 재래종 향미 품종은 향특성을 가지는 인디카 타입의 잡초성 재래자원을 선발하여 사용하였다.
상기 S3 단계의 주남벼는 화영벼를 모본으로 상주벼와 일품벼를 인공교배한 품종을 부본으로 하여 인공교배한 품종이다.
상기 단계 1에서 상기 부본은, 공주대학교 식물자원학과 보유의 중국 길림성 수집자원 KNU0090217 5,000 개체(M1)에 2000년 3월 총 250Gray의 감마선을 1시간 동안 급조사하여 얻어진 종자를 파종하여 정상적으로 발아 및 발근되어 포장에 전개한 변이체 2,738 개체(M2)를 확보하였고, 큰눈(거대배아미) 특성을 가지는 5 개체(M3) 중에서 JSEM312-15-6-1-1 계통을 2005년까지 세대진전하면서 선발하였다.
상기 단계 2에서는 분리세대(F2) 종자를 매년 포장에서 계통재배 하면서, 거대배아미 특성을 가지며 재배안정성, 수량성 및 건강 기능성이 우수한 계통인 JS26-9-63-6-5-3-1-1-1-B-B를 선별하여 SPEM-09로 계통명을 부여하였다. 상기 선발된 계통은 생산력 검정 및 농가 실증시험을 통해 품종의 균일성과 재배안정성을 확인하고 최종적으로 '천수향 큰눈찰 1세'라고 명명하였다.
상기 '계통재배'는 품종 개량법의 한 가지로, 생물의 유전적 조성을 순수하게 하기 위하여 교배를 관리하여, 다른 계통의 생물과 교배하지 아니하도록 주의하여 재배하는 방법이며, 상기 방법으로 순수히 유지 및 보존된 계통을 순계라고 한다.
천수향 큰눈찰 1세 벼는 출원인인 (주)시드피아 개발의 보유계통 HJ-11을 모본으로 하고, 공주대학교 식물자원학과 보유의 중국 길림성 수집자원 찰벼 계통인 KNU0090217에 2000년 3월 총 250Gray 감마선을 1시간 동안 급조사하여 얻어진 변이체에서 선발된 큰눈 특성의 JSEM312-26-15-6-1-1을 부본으로 하여 2006년에 인공교배 하였다. 2007년 하계에 F1을 파종하고, 2008년 F2세대에서 초형이 우수하고 현미 외관품위가 양호한 개체를 선발하여 2009년부터 2014년까지 매년 하계에 계통재배하면서 포장선발을 실시하여 유전적으로 완전히 고정이 되었으며, 2015년, 2016년에 난괴법 3반복으로 수량검정을 실시한 결과, 기본농업형질인 출수기, 간장, 수당립수, 천립중 등의 특성에 있어 반복간 표준편차가 대조품종인 진상벼에 비해 작거나 비슷한 수준으로 균일성을 확인하였고, 연차 간 변이계수 또한 대조품종과 비슷한 수준으로 재배 안정성을 확인하였다. 2016년 포장 재배시험에서 전체적으로 균일하고, 이형주가 발견되지 않았다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 식문화 변화에 따른 소비자 기호 다양성 및 건강 기능성미에 부합하는 양질미 품종을 개발하고자 하였으며, 본 발명의 신품종 향찰벼인 '천수향 큰눈찰 1세'의 육성계통도 및 육성계보도를 각각 도 1 및 도 2에 도식화하여 나타내었다.
1. 재료수집 및 계통육성 : 1999년~2005년
1) 유메츠쿠시벼(모본)에 향 특성 재래수집 자원(부본)을 인공교배 후 수정란에 MNU(N-메틸-N-니트로소요소, N-methyl-N-nitrosourrea) 처리하여 약한 정도의 향 특성을 가지는 MLAR-53(mutant low aromatic rice) 계통(부본)을 선발하여 다시 추청벼(모본)에 인공교배한 후, 저향 특성의 계통 J-43을 육성하였다. 1999년 단간다수의 주남벼와 상기 유향 계통 J-43을 인공교배 후, 자포니카 타입으로 초형이 우수하고 약한 정도의 향을 갖는 개체를 선발하여 고정시킨 후대를 HJ-11로 계통명을 부여하고 교배모본으로 선정하였다.
2) 다양한 건강기능성 소재 개발을 위해, 공주대학교 식물자원학과 보유의 중국 길림성 수집자원 KNU0090217 5,000 개체(M1)에 2000년 3월 총 250Gray의 감마선을 1시간 동안 급조사하여 얻어진 종자를 파종하여 정상적으로 발아 및 발근되어 포장에 전개한 변이체 2,738 개체(M2)를 확보하였고, 큰눈(거대배아미) 특성을 가지는 5 개체(M3) 중에서 JSEM312-15-6-1-1 계통을 2005년까지 세대진전하면서 선발하였다.
2. 조합작성 및 계통선발 : 2006~ 2014년
2006년 하계에 HJ-11을 교배모본으로, JSEM312-26-15-6-1을 부본으로 하여 인공교배를 하여 교잡종(F1)을 수득하였으며, 수득된 종자를 JS26으로 표기하였다. 2007년 하계에 F1을 파종하고, 2008년에 F2세대에서 초형이 우수하고 중만생종 특성을 보이며, 거대배 특성을 가진 개체를 선발하여 2009년부터 2014년까지 매년 계통재배하면서 포장선발을 실시하여 유전적으로 완전히 고정된 계통(JS26-9-63-6-5-3-1-1-1-B-B)을 선발, 고정하였다.
3. 생산력 검정 및 농가실증시험 : 2015년~2016년
선발된 계통(JS26-9-63-6-5-3-1-1-1-B-B)에 대해 SPEM-09로 계통명을 부여하고, 2015년~2016년에 난괴법 3반복으로 생산력 검정을 수행하고, 농가 실증시험을 수행한 결과 품종의 균일성과 재배안정성을 확인하여 '천수향 큰눈찰 1세'라고 명명하였다.
본 발명에 따른 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 식물체 사진을 도 3에 나타내었으며, 상기 육성과정의 재배조건은 농촌진흥청 '벼 표준 재배법'에 준하여 하기와 같은 포장 시험 조건으로 수행하였다.
○ 시험지 위치 및 특성 : 수원시 권선구 호매실동 답 34-2, 지형(중서부평야)
○ 파종기 및 이앙기 : 2016년 4월 15일 파종, 2016년 5월 24일 이앙
○ 시험구 면적 및 반복수 : 약 10평 / 3반복
○ 재식거리 : 30㎝ × 15㎝
○ 토질 및 토성 : 식양토
○ 시비량 및 시비방법 : N-P-K = 9-4.5-5.7/10a
○ 농약살포종류, 회수 및 일자
- 제초제 : 2회 (초기제초제 5월 21일, 중기제초제 6월 5일)
- 살균살충제 : 2회 (이앙당일 살균살충입제살포, 살충제+살균제 8월10일)
○ 시험구 표본채취 규모 : 1반복 당 30주로 3반복 수확
[실험예 1]
본 발명에서는 실시예 1에서 육성한 '천수향 큰눈찰 1세'의 주요 농업 형질과 미질 특성을 파악하고자 하였다.
먼저, 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세' 의 농업적 특성을 대조품종인 '진상'벼와 비교하여 하기 표 1에 나타내었다.
구분 년도 출수기 간장(㎝) 수장(㎝) 포기당
이삭수(No.)		 이삭수
벼알수(No.)		 정조
천립중(g)


진상벼

 2015 8/11 76.23±0.12 19.67±0.05 14.57
±0.15		 90.50
±0.30		 25.32±0.02
2016 8/12 75.67±0.35 19.64±0.03 14.27
±0.06		 88.13
±0.50		 25.31±0.04
평균 8/11 75.95 19.65 14.42 89.32 25.32
변이계수 0.53 0.11 1.47 1.87 0.04

천수향
큰눈찰
1세		 2015 8/21 63.40±0.20 19.77±0.03 13.57
±0.21		 88.17
±0.21		 25.51
±0.70
2016 8/20 63.03±0.15 19.67±0.04 13.23
±0.23		 87.03
±0.06		 25.56
±0.25
평균 8/20 63.22 19.72 13.40 87.60 25.54
변이계수 0.41 0.37 1.76 0.91 0.16
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 출수기는 8월 20일로 진상벼(8월12일) 보다 늦은 중만생종인 것을 확인하였다. 상기 '천수향 큰눈찰 1세'의 간장 평균 길이는 63.22㎝이고, 수장 평균 길이는 19.72㎝이고, 포기당 평균 이삭수는 13.4개, 이삭당 평균 벼알수는 87.6개, 정조 평균 천립중은 25.54g인 것을 확인하였다.
또한, 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세' 종자(도 4 및 도 5 참조) 및 '진상'벼 종자의 농업적 특성을 하기 표 2 및 표 3에 나타내었다.
구분
 정조 현미 현미
천립중
(g)		 정현
비율
(%)		 수량성
(현미)
(㎏/10a)
길이
(㎜)		 폭
(㎜)		 두께
(㎜)		 장폭
비		 길이
(㎜)		 폭
(㎜)		 두께
(㎜)		 장폭
비
진상벼
 7.18 3.21 2.26 2.24 4.94 2.91 2.05 1.70 21.35 82.30 539.5
천수향
큰눈찰
1세		 7.57 3.45 2.22 2.19 5.17 2.98 2.06 1.73 19.85 81.7 476.5
표 2에 나타난 바와 같이, 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 현미길이가 5.17㎜로 대조품종 4.94㎜와 비슷하고, 폭은 2.98㎜로 진상벼 2.91㎜ 보다 약간 넓은 편으로 장폭비가 1.73의 단원형으로 확인되었다.
향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 현미 천립중은 19.85g으로 진상벼의 21.35g 보다 적고, 현미 수량성은 476.5㎏/10a로 진상벼 593.5㎏/10a 보다 낮은 수준이다.
본 발명에서는 '천수향 큰눈찰 1세' 및 '진상'의 벼 길이, 벼 폭, 배유투명도, 아밀로스 함량 및 단백질 함량을 측정하여 표 3에 나타내었다.
아밀로스 함량은 '천수향 큰눈찰 1세' 출수 50일 후에 수확하여 탈곡 후 수분 함량을 15%이하로 자연 건조하여 실험실용 현미기(쌍용SY88-TH)로 제현 후, 사미, 피해립 등을 제거한 현미를 곱게 갈아서 80 메쉬(Mesh)의 채로 처리하여 이용하였다. 아밀로스함량(amylose content) 분석은 100 ㎎의 현미가루에 95% 에탄올 1 ㎖와 1N 수산화나트륨(NaOH) 9 ㎖를 가해 끓는 물속에 10분 동안 호화시킨 후 100 ㎖이 되도록 증류수를 첨가하였다. 상기 용액 중 5 ㎖를 취해 1N 아세트산 1 ㎖와 2% 요오드-요오드화 칼륨 용액(I2-KI solution) 2 ㎖를 가해 증류수를 첨가하여 100 ㎖로 만든 후 발색 반응시켜 620 ㎚의 파장에서 분광 광도계(spectrophotometer)로 읽어 흡광도를 측정하여 계산하였다.
단백질 함량은 사미, 피해립 등을 제거한 현미 및 백미를 비파괴적 간이방법으로 Kett사의 AN-800을 사용하여 고시히카리 현미의 검량치를 모델로 비교하면서 변이체간의 상대적인 값을 구하였으며, 투명도는 일반적으로 당업계에 알려진 방법을 이용하여 측정하였다.
구분
 배(㎜) 투명도
(1-9)		 아밀로스함량
(현미, %)		 단백질함량
(현미, %)
길이 폭
진상벼 1.95 1.18 4 12.0% 6.6
천수향
큰눈찰 1세		 2.96 1.86 9 - 6.8
표 3에 나타난 바와 같이, 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 배의 길이와 폭이 2.98㎜, 1.86㎜로 진상벼의 1.95㎜, 1.18㎜에 비해 큰 편이다. 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세는 배의 크기가 진상벼보다 큰 거대배아미 특성을 갖는다.
향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 배유 투명도는 9로 대조품종인 진상벼의 4 보다 높은 찰벼 특성을 보이며, 현미 단백질함량은 6.8%로 진상벼(6.6%)보다 약간 높았다.
진상벼는 아밀로스 함량이 12.0%인 데 비하여, 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 아밀로스 함량이 1% 미만으로 검출되지 않는 것으로 확인되었다.
또한, 본 발명에서는 '천수향 큰눈찰 1세'의 생리장해 및 병충에 대한 저항 특성을 확인하여 하기 표 4에 나타내었다.
구분 잎도열병 흰잎마름병 줄무늬
잎마름병		 벼멸구
진상벼 약 약 약 약
천수향
큰눈찰 1세		 중 중 약 약
표 4에 나타난 바와 같이, 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 잎도열병, 흰잎마름병에 대해 중간 정도의 저항성을 보였고, 줄무늬잎마름병, 벼멸구에 대한 저항성은 없는 것을 확인하였다.
[실험예 2]
실시예 1에서 육종한 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'와 '진상'벼의 Tocopherol, Tocotrienol, Squalene, Phytosterol에 대해 분석하여 그 결과를 표 5에 나타내었다. 시료 0.5g을 ascorbic acid 0.1g이 포함된 시험관에 넣고 5㎖ EtOH을 넣은 후, 80℃ shaking water bath에서 10분간 추출하고, 즉시 44% KOH 150㎕를 넣고 다시 80℃ shaking water bath에서 18분간 비누화 반응을 진행하고, 18분 경과 후 즉시 꺼내서 미리 준비한 얼음에 넣어 냉각시킨 후, 증류수 5㎖, hexane 5㎖를 넣어 교반하고 이를 원심분리(5℃, 1000rpm, 1분)한 후, 상층액을 파스테르 pipet으로 취하여 100㎖ 분액여두에 옮기는 과정을 3회 반복하여 수행하고, 합쳐진 분액여두에 증류수를 5㎖ 넣어 흔든 후 물층을 버리는 세척 과정을 3회 반복하고 깔대기에 준비된 여과지를 깔고 Na2SO4 4g을 넣은 후, hexane층을 Na2SO4에 통과시키면서 수분을 제거한 후, 질소농축기를 이용하여 hexane을 제거한 후, Isooctane(HPLC) 2㎖에 완전히 녹인 후 sample vial(amber)에 담아 GCMS로 분석하였다. GCMS의 분석 조건은 다음과 같다.
column : CP-SIL 88 CB FAME, 50 × 0.25㎜, 0.2㎛ film thickness
temperature for injector and FID detector : 210℃
injection volume : 1㎕ (split ratio of 1:50)
Oven temperature : 100℃에서 5분간 유지 - 180℃까지 4℃/min 속도로 증가
- 180℃에서 5분간 유지 - 210℃까지 5℃/min 속도로 증가 - 20분간 유지
표준물질 : 37 종의 FAME(Fatty Acid Methyl Ester) 표준물질을 사용
구분 천수향 큰눈찰 1세(㎍/g) 진상벼(㎍/g)
알파-토코페롤
(α-tocopherol)		 33.81 18.46
감마-토코페롤
(γ-tocopherol)		 0.75 1.44
총 토코페롤
(total tocopherol)		 34.56 19.90
알파-토코트리에놀
(α-tocotrienol)		 17.80 12.27
감마-토코트리에놀
(γ-tocotrienol)		 11.84 16.08
총 토코트리에놀
(total tocotrienol)		 29.64 28.35
비타민 E(total vitamin E) 64.19 48.26
스쿠알렌(Squalene) 54.83 40.77
캄페스테롤
(Campesterol)		 80.71 60.70
스티그마스테롤
(Stigmasterol)		 113.48 82.06
베타-시토스테롤
(β-sitosterol)		 343.83 252.29
총 파이토스테롤
(total phytosterol)		 538.02 395.05
표 5에 나타난 바와 같이, 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'는 진상벼에 비해 총 토코페롤(total tocopherol)이 74% 많이 함유하고 있고, 비타민 E(total vitamin E)가 33% 많이 함유하고 있고, 스쿠알렌(Squalene)이 34% 많이 함유하고 있으며, 총 파이토스테롤(total phytosterol)이 36% 많이 함유하는 것을 확인하였다.
[실험예 3]
실시예 1에서 육종한 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'와 '진상'벼의 지방산을 분석하여 그 결과를 표 6에 나타내었다. 지방산 분석을 위하여 '천수향 큰눈찰 1세'와 '진상'벼 현미가루 각각 0.2g을 1.5㎖ amber vial에 넣은 후 이를 680㎕의 methylation mixture 용액(MeOH : benzene : 2,2-dimethoxypropane : H2SO4 = 39 : 20 : 5 : 2) 680㎕와 혼합하였다. vortexing하여 균일하게 섞은 후, 400㎕의 heptane을 넣고 완전 밀봉한 후, 이를 2시간 동안 80℃의 수욕상에서 가열하였다. 가열 완료된 vial은 상온에서 방냉하고 e-tube에 담아 원심분리(12,000rpm)를 하였다. 상층의 heptane 층을 150㎕ 유리 insert가 넣어진 vial에 담은 후 GCMS(Shimadzu)로 분석하였다. GC의 분석 조건은 다음과 같다.
column : CP-SIL 88 CB FAME, 50 × 0.25㎜, 0.2㎛ film thickness
temperatures for injector and FID detector : 210℃
injection volume : 1㎕ (split ratio of 1:50)
지방산
(Fatty acid)		 천수향 큰눈찰 1세 진상벼
아라키딘산
(Arachidic acid)		 0.54% 0.62%
베헨산
(Behenic acid)		 0.45% 0.46%
에이코센산
(Eicosenoic acid)		 0.37% 0.45%
엘라이드산
(Elaidic acid)		 0.08% 0.00%
에루크산
(Erucic acid)		 0.09% 0.00%
헵타데칸산
(Heptadecanoic acid)		 0.02% 0.00%
리놀레산
(Linoleic acid)		 36.73% 33.50%
리놀렌산
(Linolenic acid)		 1.47% 1.24%
미리스트산
(Myristic acid)		 0.50% 1.03%
올레산
(Oleic acid)		 33.10% 38.49%
팔미트산
(Palmitic acid)		 21.72% 20.20%
팔미톨레산
(Palmitoleic acid)		 0.05% 0.11%
스테아르산
(Stearic acid)		 2.61% 2.78%
트리데카노인산
(Tridecanoic acid)		 2.28% 1.13%

표 6에 나타난 바와 같이, 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세는 리놀레산(Linoleic acid), 리놀렌산(Linolenic acid), 팔미트산(Palmitic acid)의 함량이 진상벼에 비해 증가한 것을 확인하였으며, 천수향 큰눈찰 1세에는 엘라이드산(Elaidic acid), 에루크산(Erucic acid), 헵타데칸산(Heptadecanoic acid) 이 소량 포함된 반면, 진상벼에는 포함되어 있지 않은 것을 확인하였다.
[실험예 4]
실시예 1에서 육종한 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'와 '진상'벼의 향미특성을 비교하기 위해, 2-AP(2-Acetyl-1-pyrroline) 성분 함량을 측정하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
천수향 큰눈찰 1세 진상벼
아세칠 피롤라인
(2-Acetyl-1-pyrroline)
GC/MS Peak Area 값		 1,280 -

표 7에 나타난 바와 같이, 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세에서는 메인 향기 성분인 아세칠 피롤라인(2-AP, 2-Acetyl-1-pyrroline)의 GC/MS Peak Area가 1,280의 크기로 측정된 반면에, 진상벼는 아세칠 피롤라인(2-AP, 2-Acetyl-1-pyrroline)가 검출이 되지 않은 것을 확인하였다.
국립농업과학원 KACC98061P 20181130

Claims (9)

  1. 간장 평균 길이는 60 내지 65㎝, 수장 평균 길이는 19 내지 21㎝, 포기당 평균 이삭수는 12 내지 15개, 이삭당 평균 벼알수는 85 내지 95개, 정미 천립중은 24 내지 27g이며,
    현미의 평균 길이는 5.0 내지 5.4㎜, 현미의 평균 폭은 2.7 내지 3.1㎜, 현미의 평균 두께는 2.0 내지 2.4㎜, 현미의 장폭비는 1.7 내지 1.8, 현미 천립중은 18 내지 21g이며,
    배의 길이는 2.8 내지 3.2㎜, 배의 폭은 1.7 내지 2.1㎜이며,
    국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된,
    향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 향찰벼 신품종 '천수향 큰눈찰 1세'의 현미는 총 토코페롤(total tocopherol) 30~40㎍/g, 총 토코트리에놀(total tocotrienol) 25~35㎍/g, 비타민 E(total vitamin E) 60~70㎍/g, 스쿠알렌(Squalene) 50~60㎍/g, 총 파이토스테롤(total phytosterol) 500~600㎍/g을 함유하는,
    향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항의 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰에 따른 종자.
  7. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항의 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰에 따른 종자의 자손.
  8. 주남벼 및 추청벼//유메츠쿠시/재래 향미 품종의 4원 교배후대 향미 계통을 모본으로, 공주대학교 식물자원학과 보유의 중국 길림성 수집자원 찰벼 계통인 KNU0090217에 감마선을 조사하여 얻어진 변이체에서 선발된 큰눈 특성 계통을 부본으로 인공교배하여 교잡종(F1)을 육성하는 단계(단계 1);
    상기 교잡종(F1) 식물체의 이삭에서 발생된 분리세대(F2) 종자를 계통육종법에 의해 제8세대(F8)까지 전개한 후 제9세대 종자(F9 seed)를 수득하는 단계(단계 2); 및
    교잡종 제9세대 이후 생산성, 수량성, 품종 균일성 및 재배 안정성을 검토하여 거대배아미 특성을 가지는 우량계통을 반복 선발하는 단계(단계 3);
    를 포함하되,
    상기 모본은,
    유메츠쿠시를 모본으로, 재래종 향미 품종을 부본으로 하여 인공교배한 후, 수정란에 N-메틸-N-니트로소요소(N-methyl-N-nitrosourrea : MNU) 처리한 다음, 향특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S1);
    상기 선별된 계통을 부본으로, 추청벼를 모본으로 하여 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S2); 및
    주남벼를 모본으로, 상기 S2 단계에서 선별한 계통을 부본으로 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계(S3);
    를 포함하는,
    국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육종방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 단계 1에서,
    상기 감마선 조사 선량이 250Gray인,
    국립농업과학원에 기탁번호 KACC 98061P 로 기탁된 향찰벼 신품종 천수향 큰눈찰 1세의 육종방법.
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