KR20050004981A

KR20050004981A - 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법

Info

Publication number: KR20050004981A
Application number: KR1020030044084A
Authority: KR
Inventors: 윤재복; 양동철; 박효근
Original assignee: 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-01-13
Also published as: KR100504172B1

Abstract

본 발명은 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캅시쿰 안누움과 캅시쿰 박카툼을 종간 교잡한 후, 배구제 방법으로 종간 잡종의 교잡 불화합성을 극복하고 종간 여교잡을 수행하여 종간 잡종의 불임성을 극복하는 단계를 포함하거나, 또는 캅시쿰 안누움과 캅시쿰 키넨세를 종간 교잡한 후, 제조된 종간 잡종을 다시 캅시쿰 박카툼과 종간 교잡하여 교잡 불화합성을 극복하고 화분을 생성하는 개체를 선발하여 이를 자식(selfing)시키는 단계를 포함하는, 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 재배종인 캅시쿰 안누움에는 존재하지 않는 캅시쿰 박카툼의 형질, 보다 구체적으로는 탄저병 또는 흰가루병에 대한 저항성을 재배종 캅시쿰 안누움에 성공적으로 도입시켜 보다 우수한 새로운 형질의 잡종 고추를 육종할 수 있는 효과가 있다.

Description

종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법{Method for breeding a hybrid pepper using interspecific hybridization}

본 발명은 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캅시쿰 안누움과 캅시쿰 박카툼을 종간 교잡한 후, 배구제 방법으로 종간 잡종의 교잡 불화합성을 극복하고 종간 여교잡을 수행하여 종간 잡종의 불임성을 극복하는 단계를 포함하거나, 또는 캅시쿰 안누움과 캅시쿰 키넨세를 종간 교잡한 후, 제조된 종간 잡종을 다시 캅시쿰 박카툼과 종간 교잡하여 교잡 불화합성을 극복하고 화분을 생성하는 개체를 선발하여 이를 자식(selfing)시키는 단계를 포함하는, 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법에 관한 것이다.

고추는 전 세계적으로 재배되는 작물로 재배면적이 약 200만 ha에 이르며, 특히 우리나라에서는 벼 다음으로 중요한 소득 작물로 연간 총 생산액이 1조 5천억 원 정도에 이른다. 최근 중국, 인도 및 동남아시아 등으로의 고추 종자 수출이 급격히 증가하면서 우수 품종 육성을 통한 국가 경쟁력 제고에 큰 관심이 되고 있다. 그러나 우리나라를 비롯한 동남아시아 등의 건우기가 뚜렷한 지역에서는 전 고추 재배기간 동안 발생하는 병해로 인하여 매년 수량감소가 30-50%에 이르는 것으로 조사되고 있다. 주요한 병해로는 탄저병, 역병, 세균성 반점병, 흰가루병 등이 보고 되었다. 그 중에서도 탄저병에 의한 피해는 우리나라에서 전체 총생산액의 약 10% 정도에 이르는 것으로 추정되며, 단일 병해로서 상당히 그 영향이 크다고 할 수 있다. 특히, 우리나라에서 많이 재배되고 있는 캅시쿰 안누움(Capsicum annuum)은 탄저병, 흰가루 병 등에 대하여 매우 높은 이병성을 나타내기 때문에 그 피해가 매우 크다. 따라서 고추에 피해를 주는 주요 병에 대한 방제대책이 시급한 실정이다. 지금까지의 방제대책은 주로 약제 살포에 의한 화학적 방제가 주류를 이루었으나, 고추 재배기간 중 장마나 그 이후 잦은 강우로 인하여 최적 약제 살포시기 선정이 현실적으로 매우 어려워 약제 살포로 인한 방제 효과는 극히 제한적이었다. 또한 약제 살포는 발병 이전에 예방차원에서 살포해야 하는데도 불구하고, 많은 고추 재배 농민들이 실기를 하고 있다. 따라서 가장 효과적이고 친환경적인 방제대책으로서 병 저항성 품종의 육성이 절실히 요구되고 있다. 그 중에서도 전 세계적으로 탄저병 저항성 품종 육성 사례는 거의 전무하다고 할 수 있는데, 그 주요한 이유는 강하고 지속적인 저항성 계통이 보고되지 않았고, 저항성 유전자의 유전양상에 대한 정보가 없었기 때문이다.

한편, 품종간 교잡에서는 교배조합에서 얻을 수 있는 유전자의 종류가 한정되어있기 때문에, 우량 유전자를 널리 다른 종·속간에서 구하여서 이들 유전자를 교잡시켜 신품종을 만드는 종속간 교잡 육종법이 널리 사용되고 있다. 서로 다른 종간의 교잡에 의해 얻은 종간 잡종(interspecific hybrid)은 일반적으로 양친의 중간형질을 나타내면서 잡종강세를 표현하는 경우가 많다. 따라서 우수한 형질, 예컨대 병 저항성 형질을 가지는 종과 상기 형질을 가지고 있지 않은 종간에 교잡을 수행하여 새로운 형질이 도입된 잡종 식물체를 제조하기 위하여 종간 교잡(interspecific hybridization)이 사용되고 있다. 그러나 종간 교잡을 수행할 때에는 교잡 가능도, 잡종의 생육 불량, 잡종 불임성, 잡종 후대에서의 양친 염색체의 분배 및 평형, 잡종에 있어서의 유전자의 조합, 염색체 배가 등의 특이성을 고려해야 하기 때문에, 품종간 교잡 육종법 보다 훨씬 복잡하고 어렵다. 현재까지 고추에서 이종간 교잡이 성공한 예는 극히 드물다.

이에 본 발명자들은 우리나라의 주 재배종인 캅시쿰 안누움(Capsicum annuum)의 내병성 품종을 육성하기 위하여 계속 연구하던 중, 상기 캅시쿰 안누움의 근연종인 캅시쿰 박카툼(Capsicum baccatum)에 속하는 두 계통이 강한 병 저항성을 보임을 규명하였다. 따라서, 본 발명자들은 강한 병 저항성을 보이는 캅시쿰 박카툼과 캅시쿰 안누움을 종간 교잡하여 캅시쿰 박카툼의 형질이 도입된 종간 잡종 식물체를 제조하였으며, 종간 교잡시 종간 잡종에서 일반적으로 발생하는 주요한 유전적 장애인 교잡 불화합성 및 잡종 불임성을 해결함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 근연종인 캅시쿰 박카툼과 재배종인 캅시쿰 안누움 간의 종간 교잡에 의해 생성되고, 교잡 불화합성 및 불임성이 극복된 잡종 고추의 육종 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 탄저병 병원균을 접종한 지 2주 후에 각 종의 고추 식물체들에서 나타난 병증을 비교한 것이다.

A: 캅시쿰 안누움 B: 캅시쿰 키넨세

C: 캅시쿰 프루테스센스 D: 캅시쿰 푸베스센스

E: 캅시쿰 박카툼 PBC80 F: 캅시쿰 박카툼 PBC81

도 2는 우리나라(A 및 B)와 인도네시아(C 및 D) 자연포장의 자연발병 환경에서 탄저병 저항성 검정을 수행한 결과를 나타낸 것이다.

A: 일반적인 이병성 개체(대조구)

B: 캅시쿰 박카툼 PBC80

C: 일반적인 이병성 개체(대조구)

D: 캅시쿰 박카툼 PBC81

도 3은 (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 종간 잡종의 화분 발아 및 화주에서의 화분관 신장을 형광 현미경 하에서 관찰한 사진이다.

A: 발아한 화분(PG; pollen grain) 및 화분관(PT; pollen tube)의 모습

B: 화분관이 배주까지 신장한 모습

C: 화분관이 배주(OV; ovule)를 관통한 모습

도 4는 (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 종간 잡종의 종실률(seed set) 및 종자 퇴화(seed abortion)를 나타낸 것이다.

A: [캅시쿰 안누움(종자친)×캅시쿰 박카툼]에서 퇴화된 종자

B: [캅시쿰 박카툼(종자친)×캅시쿰 안누움]에서 퇴화된 종자

C: 자식시킨 캅시쿰 박카툼의 종실률

D: (캅시쿰 박카툼×캅시쿰 키넨세)의 종실률

E: (캅시쿰 박카툼×캅시쿰 안누움)의 종실률

AS: 퇴화된 종자(aborted seed)

PS: 통통한 종자(plump seed)

도 5는 자식시킨 캅시쿰 안누움(A 및 C) 및 (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 종간 잡종(B 및 D)에서 배 발달을 해부 현미경 하에서 관찰한 사진이다.

GE: 구상배(globular embryo)

도 6은 (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 종간 잡종의 배 발달 과정(A) 및 어뢰기의 배로부터 식물체가 재분화되는 모습(B)을 보여주는 사진이다.

도 7은 배구제 방법을 통해 재생된 (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 종간 잡종의 진정성을 확인한 실험 결과이다.

A: 화관의 노란 점무늬(YS; yellow spot) 확인

B: RAPD-PCR 결과

화살표: 양친의 다형적 마커(polymorphic marker)

도 8은 교량교잡에 의한 3종간 잡종의 종실률, 종자의 퇴화 정도 및 유묘에서의 바이러스 유사 증상(VLS; virus like symptom)의 발현을 관찰한 사진이다.

A: 3종간 잡종 식물체의 종실률

B: 정상 식물체의 종자

C: 3종간 잡종 식물체의 퇴화된 종자

D: VLS를 보이는 3종간 잡종 식물체의 모습

E: VLS로부터 회복된 3종간 잡종 식물체의 모습

도 9는 양친인 캅시쿰 안누움(A 및 D)과 캅시쿰 박카툼(C 및 F), 그리고 이들의 종간 잡종(B 및 D)의 화분 상태를 관찰한 사진이다.

A-C: 아세토카민 염색으로 관찰

D-F: 주사 전자 현미경(SEM)하에서 관찰

도 10은 3종간 잡종에서 화분의 생존능력, 주두에서의 화분 발아 및 화주에서의 화분관 신장을 관찰한 사진이다.

A: 아세토카민 염색으로 관찰한 화분

B: 정상적인 4가 화분의 모습

C: 3종간 잡종의 화분의 모습

D: 주두에서 3종간 잡종의 화분 발아

NPG: 정상적인 화분(normal pollen grain)

TLM: 4가 유사 질량(tatrad-like mass)

도 11은 (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 종간 잡종의 화분모 세포에 있어서 광학현미경 하에서 관찰된 비정상적인 감수분열의 모습을 도시한 것이다.

A: 정상적인 이동기(diakinesis)

B: 비정상적인 이동기

C: 정상적인 중기 Ⅰ(metaphase Ⅰ)

D: 중기 Ⅰ에서 나타난 다가염색체(multivalent)

E: 초기 후기(anaphase) Ⅰ에서 나타난 다리(bridge)

F: 말기(telophase) Ⅰ에서 나타난 지체(lagging) 현상

G: 말기 Ⅰ에서 나타난 미소핵(micronuclei)

H: 4가 세포(tetrad cell)

MN: 미소핵

도 12는 교량교잡에 의한 3종간 잡종의 화분모 세포에 있어서 광학 현미경 하에서 관찰된 비정상적인 감수분열의 모습을 도시한 것이다.

A: 비정상적인 이동기

B: 정상적인 중기 Ⅰ

C, D: 중기 Ⅰ에서 나타난 다가염색체

E, F: 후기 Ⅰ에서 나타난 다리

G: 말기 Ⅰ에서 나타난 미소핵

H: 4가 세포

MN: 미소핵

도 13은 양친(SPO26, PBC81), 종간 잡종, 그리고 이들의 종간 BC₁F₁자손들의 과실 형태를 육안으로 관찰한 사진이다.

도 14는 종간 BC₁F₁집단 내에서 고추 과실 탄저병 저항성에 대한 분리를 나타낸 것으로서, A, B 및 C는 탄저병균 접종 후 7일에 관찰된 저항성, 중간 저항성 및 이병성 개체의 각 모습이고, D, E 및 F는 탄저병균 접종 후 14일에 관찰된 저항성, 중간 저항성 및 이병성 개체의 각 모습이다.

화살표: 탄저병 균에 의해 발달된 전형적인 손상

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

a) 캅시쿰 안누움(Capsicum annuum)과 캅시쿰 박카툼(Capsicum baccatum)을 종간 교잡하여 종간 잡종을 제조하는 단계;

b) 배구제(embryo rescue) 방법으로 교잡 불화합성을 극복하는 단계; 및

c) 상기 b) 단계로 얻은 종간 잡종을 종간 여교잡하여 잡종 불임성을 극복하는 단계를 포함하는, 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법을 제공한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

a) 캅시쿰 안누움과 캅시쿰 키넨세(Capsicum Chinese)를 종간 교잡하여 종간 잡종을 제조하는 단계;

b) 상기 종간 잡종을 캅시쿰 박카툼과 다시 종간 교잡하여 교잡 불화합성을극복하는 단계; 및

c) 상기 b) 단계로 얻은 잡종 식물체 중에서 화분을 생성하는 식물체를 선발하여 이를 자식시키는 단계를 포함하는, 종간 잡종에 의한 잡종 고추의 육종 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 재배종인 캅시쿰 안누움과 근연종인 캅시쿰 박카툼의 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 방법은 종간 교잡에서 일반적으로 발생하는 유전적 장애인 교잡 불화합성 및 불임성이 극복되고 캅시쿰 박카툼의 성질이 도입된 잡종 고추를 육종할 수 있다는 점에 특징이 있다. 본 발명의 방법에 따라 재배종인 캅시쿰 안누움에는 존재하지 않는 캅시쿰 박카툼의 특성, 예컨대 병 저항성이 캅시쿰 안누움에 도입될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 종간 교잡 단계, 교잡 불화합성 극복 단계 및 잡종 불임 극복 단계를 포함한다.

먼저, 캅시쿰 안누움과 캅시쿰 박카툼의 종간 교잡을 수행한다. 이 때에는 캅시쿰 안누움을 종자친으로 하여 캅시쿰 박카툼과 종간 교잡한다. 종간 교잡을 수행하기 전에 보다 우수한 성질을 가지는 캅시쿰 박카툼을 선발하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명에서와 같이 강한 병 저항성을 보이는 계통을 선발할 수 있다. 바람직하게는 고추에 많은 피해를 주는 탄저병 및 흰가루 병에강한 저항성을 보이는 계통을 선발하여 이를 종간 교잡에 사용할 수 있다.

종간 교잡은 연관된 종의 성질을 재배종에 작물재배학적으로 도입시키는 매우 중요한 수단이기는 하나, 배 및/또는 배유의 퇴화, 잡종 약세(hybrid weakness) 및 잡종 불임성(hybrid sterility)과 같은 유전적 장애에 자주 부딪치게 된다(Inaiet al., Theor. Appl. Genet. 87:416-422, 1993; Pickersgill, B. 1992. 8th Meeting of Genetics and Breeding onCapsiumand Eggplant. pp. 57-60, Rome, Italy). 따라서, 종간 교잡 후, 종간 잡종의 교잡 화합성을 검정해야 한다. 이 때 교잡 화합성의 검정은 화분의 발아, 화분관 신장, 착과 및 과실의 생장, 결실, 종자의 상태(그 내부에 배와 배유를 모두 정상적으로 보유하는지) 등을 조사하여 수행할 수 있다. 특히, 배 발달 과정을 조사하여 배가 어뢰기(torpedo stage) 이상을 발달하는 경우에는 부분 불화합성 조합으로, 구상기(globular stage) 이전에 배가 모두 퇴화하는 경우에는 완전 불화합성으로 판단한다.

부분 불화합성을 극복하기 위하여 배구제(embryo rescue) 방법을 사용한다. 배구제 방법은 교배 후 배유가 완전히 굳어지지 전에 종간 잡종의 과실을 수확하여 그로부터 미숙종자를 꺼낸 다음, 내부의 배를 적출하여 인공배지에서 기내 배양하는 것을 포함한다. 바람직하게는 교배 후 35-40일 경에 과실을 수확한다. 또한, 상기 인공배지로는 0.4% 파이타겔(phytagel), 8% 수크로스(sucrose), 0.05㎎/ℓ IAA, 0.05㎎/ℓ 제아틴(zeatin) 및 0.05㎎/ℓ GA3 첨가된 MS 기본 배지를 사용할 수 있다. 기내 배양하여 자엽과 뿌리가 형성되면 유묘를 식물 호르몬이 첨가되지 않는 MS 배지로 계대하여 배양하고, 본엽이 2장 이상 전개되었을 때 소독된 토양에이식한다. 이후, 배양실에서 순화과정을 거쳐 비닐하우스에 정식한다.

한편, 완전 불화합성을 극복하기 위해서는 교량 교잡(bridge crosses) 방법을 사용한다. 보다 구체적으로는 캅시쿰 안누움을 종자친으로 하여 그것에 교잡 화합성인 캅시쿰 키넨세를 먼저 종간 교잡하여 종간 잡종을 제조한 후, 이를 종자친으로 하여 다시 캅시쿰 박카툼과 종간 교잡을 한다. 이 방법에 의해 정상적인 종자를 다량 획득할 수 있다.

이와 같이 배구제 또는 교량 교잡 방법에 의해 교잡 불화합성이 극복된 종간 잡종들은 캅시쿰 박카툼에 특이적인 성질 및/또는 RAPD-PCR을 수행하여 진정한 종간 잡종인지 확인할 수 있다. 캅시쿰 박카툼에 특이적인 성질로서 우성 유전인 화관의 노란 점무늬의 형성 유무를 조사할 수 있다. 또한, RAPD-PCR은 서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 염기서열을 프라이머(UBC389 및 UBC405)로 하여 윌리엄 등의 방법(Williamset al., Nucleic Acid Res. 18:6531-6535, 1990)에 따라 수행할 수 있다.

많은 작물의 종간 교잡에서 발생하는 일반적인 2차 유전적 장애로서 잡종 불임성이 알려져 있다(Smithet al., Bull. Torrey. Bot. Club84:413-420, 1957). 따라서, 종간 교잡에 의해 제조된 종간 잡종이 잡종 불임성인지 확인해야 한다. 잡종 불임성을 확인하기 위한 방법으로는 종간 잡종으로부터 수득된 화분의 크기, 모양, 색 등을 광학 현미경 및/또는 주사 전자 현미경(scanning electron microscope) 하에서 관찰할 수 있다. 본 발명에 따른 실험 결과, 배구제 또는 교량교잡 방법에 의해 교잡 불화합성이 극복된 잡종 식물체들은거의모두 잡종 불임성인 것으로 판명되었다. 배구제 방법에 의한 (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 종간 잡종 식물체의 잡종 불임성을 극복하기 위해서는 종간 여교잡 방법을 이용할 수 있다. 이 때 종간 교잡시 종자친으로 사용한 캅시쿰 안누움을 종간 여교잡 시에도 종자친으로 사용하여 상기 잡종 식물체와 교잡하는 것이 바람직하다. 그러나, 불임을 극복하기 위하여 콜히친 처리에 의한 염색체 배가 방법을 이용하는 것은 콜히친이 인체에 해롭고, 그 성공률이 낮을 뿐 아니라 성공한다 하더라도 4배체 고추를 이용한 품종 육성이 굉장히 어렵기 때문에 바람직하지 않다. 실제로 본 발명자들이 잡종 식물체의 어린 화뢰에 0.02 및 0.05%의 콜히친을 처리하여 염색체 배가 방법을 수행한 결과, 염색체가 배가되어 임성이 회복된 2n 짜리 화분을 얻을 수 없었다. 한편, 교량 교잡에 의해 제조된 3종간 잡종 식물체의 경우에는 거의 모든 개체가 잡종 불임이었으나, 이들을 계속 관찰한 결과 일부의 개체들이 정상적인 화분을 생산함을 볼 수 있었다. 따라서, 상기 3종간 잡종 식물체의 경우에는 상기 정상적인 화분을 생산하는 개체를 자식시켜 종간 여교잡 없이 다음 세대의 종자를 얻을 수 있다.

이후, 상기 방법으로 얻어진 잡종 식물체들이 캅시쿰 안누움에는 존재하지 않는 캅시쿰 박카툼의 고유 형질을 가지고 있는지, 예컨대 병 저항성이 있는지를 조사하여 캅시쿰 박카툼의 형질을 보유한 잡종 식물체를 선발한다.

본 발명에서 종간 교잡을 위해 선발된 캅시쿰 박카툼 PBC80과 PBC81 계통(대만, Asian Vegetable Research & Development Center(AVRDC);http://www.avrdc.org.tw/)은 탄저병 및 흰가루병에 대하여 강한 저항성을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따른 방법에 따라 상기 PBC80 또는 PBC81 계통을 재배종인 캅시쿰 안누움과 종간 교잡하여 제조된 잡종 고추는 탄저병 및 흰가루병에 대하여 저항성을 나타내게 된다. 이렇게 하여 재배종 캅시쿰 안누움에 존재하지 않는 병 저항성을 상기 캅시쿰 안누움에 도입함으로써 새로운 내병성 품종을 육성할 수 있다. 따라서, 고추에 막대한 피해를 입히는 탄저병 및 흰가루병에 의한 생산량의 감소를 억제할 수 있으며, 농약 사용의 감소와 그에 따른 노동력 투여의 감소 등 다양한 파급효과를 기대할 수 있다. 특히, 본 발명에서 선발된 캅시쿰 박카툼 PBC80과 PBC81 계통은 우리나라에서 발생하는 탄저병 뿐 아니라 인도네시아 및 태국에서 발생하는 탄저병에 대해서도 강한 저항성을 나타내기 때문에, 상기 PBC80 또는 PBC81 계통을 이용하여 본 발명에 따라 제조된 잡종 고추는 탄저병에 대하여 피해가 심각한 여러 나라들, 중국 남부, 인도네시아, 인도, 태국 등의 해외 시장에 지대한 공헌을 하리라 사료된다.

본 발명의 일 실시예에서는 포장에서 분리한 콜레토트리쿰 속 미생물(Colletotrichumspp.)을 이용하여 세계 각지에서 수집된 수백 여개의 계통을 대상으로 탄저병 저항성 검정을 실시하고, 강한 저항성을 보이는 캅시쿰 박카툼 속에 속하는 두 계통, PBC80과 PBC81을 선발하였다(표 9,도 1및도 2참조).

본 발명의 다른 실시예에서는 탄저병 저항성 계통 PBC81에 존재하는 저항성 유전자를 우리나라 재배종인 캅시쿰 안누움에 도입하기 위하여, 상기 두 종간의 교잡을 수행하였다. 그러나, 다양한 조합에서 모두 정상적인 잡종 종자를 생산할 수 없었다. 이는 진화과정에 있어서 유연관계가 먼 식물간의 교잡 불화합성에 기인하는 것으로 생각되었으며, 이를 극복하기 위하여 교잡 불화합성의 양상을 조사하였다. 그 결과, 정상적인 수정 이후 배가 발달하는 도중에 갑자기 퇴화하는 것이 관찰되었으며(도 5참조), 특히 배의 퇴화는 어뢰기(부분 불화합성 조합) 또는 구상기 이전(완전 불화합성 조합)에 관찰되었다.

본 발명의 다른 실시예에서는 배가 어뢰기에 퇴화하는 부분 불화합성을 극복하기 위하여, 배가 퇴화하기 이전에 미숙종자로부터 배를 적출하여 기내 배양을 함으로써 잡종 식물체를 얻었다(도 6참조). 그러나, 상기 방법으로 제조된 잡종 식물들은 정상적인 생육을 보였으나, 화분이 전혀 생기지 않거나 또는 활력이 없는 화분만이 생성되는 전형적인 웅성 불임을 보였다(도 9참조). 따라서, 상기 잡종 식물체의 불임을 극복하기 위하여 종간 여교잡을 실시하였다. 이 때 여교잡은 종간 교잡시 종자친으로 사용한 캅시쿰 안누움을 화분친으로 하여 상기 잡종 식물체와 교잡하였다. 그 결과, 종간 여교잡 효율은 극히 낮았지만 집중적인 인공교잡을 통하여 약 270 여개의 종간 BC₁F₁식물체들을 얻었다(표 13참조).

한편, 배가 구상기 이전에 모두 퇴화하는 완전 불화합성은 교량 교잡 방법에 의해 극복될 수 있었다. 이 때 교량 교잡 방법은 재배종인 캅시쿰 안누움과 화합성을 보이는 캅시쿰 키넨세를 먼저 종간 교잡하여 잡종 식물체를 얻은 후, 이를 종자친으로 하여 다시 캅시쿰 박카툼과 종간 교잡하였다. 상기 교량 교잡 방법에 의해 얻어진 거의 모든 잡종 식물체는 극히 일부이기는 하지만 정상적인 화분과 유사한 화분 또는 그 크기에 있어서 비정상적으로 비대한 화분들을 생성하였다(도 10참조). 그러나, 상기 화분은 주두(stigma)에서 발아하지 않았다. 따라서, 교량교잡에 의한 잡종 식물체의 불임성을 극복하기 위하여 종간 여교잡을 수행하였다. 그 결과, 교잡 효율성이 매우 낮아서 얻은 종자의 수가 굉장히 적었으며, 또한 종자로부터 완전한 식물체를 얻을 수 없었다(표 13참조). 그러나, 상기 잡종 식물체의 경우 극히 일부 식물체들이 정상적인 화분을 생성하고, 상기 화분이 주두 및 화주(style)에서 정상적으로 발아, 신장함을 확인할 수 있었다. 이들을 자식시켜 다량의 후대 종자를 얻을 수 있었다. 얻은 종자의 내부를 조사한 결과, 배와 배유가 정상적으로 들어있음을 확인하였다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 종간 BC₁F₁식물체에 캅시쿰 박카툼 PBC81의 탄저병 저항성이 도입되었는지 확인하기 위하여, 병 저항성 검정을 수행하였다. 그 결과, 총 143 개체 중에서 22%가 강한 저항성을 25%가 중간 저항성을 보임을 확인할 수 있었다(표 14및도 14참조). 또한, 상기 종간 BC₁F₁식물체에 대하여 흰가루병 저항성을 검정한 결과, 총 253 개체가 저항성 37 개체, 중간 저항성 92 개체, 그리고 이병성 124 개체로 분리되었다(결과 미도시). 이로부터 캅시쿰 박카툼의 흰가루병 저항성 역시 재배종인 캅시쿰 안누움으로 성공적으로 도입된 것을 확인할 수 있었다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

탄저병 저항성 유전자원의 동정

<1-1> 기내 검정

탄저병에 강한 고추 유전자원을 선발하기 위하여, 먼저 국내외의 연구기관, 대학, 종묘회사, 재배 포장으로부터 수집 또는 분양받은 여러 고추 계통(accessions)들을 각각 10 개체씩 정식하여 개체간 분리가 일어나지 않는 326 계통을 선발하였다. 선발된 고추들의 구체적인 종과 그의 수집처(또는 분양처)를 하기표 1내지표 8에 나타내었다. 저항성 품종을 육종하는데 있어서 종간 교잡보다는 종내 교잡이 더욱 용이하고 또한 종내교잡이 종간 교잡에 비해 상용품종으로 육성하기까지 걸리는 시간 및 비용이 더 적게 소요되므로 캅시쿰 안누움을 주 실험대상으로 하였다. 하기표 1내지표 8의 계통명에서 괄호안의 명칭은 일반적으로 알려진 명칭이거나 또는 분양처에서 명명된 명칭이고, 괄호밖의 명칭은 본 연구자들에 의해 재명명된 명칭이다.

탄저병 저항성 유전자원 선발 실험에 사용된 캅시쿰 안누움 계통(No. 1-80)

No.	계통명	수집처(분양처)	No.	계통명	수집처(분양처)
1	SP001(ODEM)	이스라엘	41	SP039(PI189550)	멕시코
2	SP002(ORLY)	이스라엘	42	SP040(C02284)	멕시코
3	SP003(Feher Husu)	이스라엘	43	SP041(PI201238)	맥시코
4	SP004(CSIPOS)	이스라엘	44	SP042(PBC065)	대만/AVRDC
5	SP005(Zoldhusu)	이스라엘	45	SP043(PBC074)	대만/AVRDC
6	SP006(Paprika)	이스라엘	46	SP044(PBC076)	대만/AVRDC
7	SP007(kosszarrvu)	이스라엘	47	SP045(Szechwan911145)	대만/AVRDC
8	SP008(CB16-1-1-1)	Dr.Monma	48	SP046(Lv.1092)	인도네시아
9	SP009(CH4-4-3)	Dr.Monma	49	SP047(Tit Paris)	인도네시아
10	SP010(MRCH-3)	Dr.Monma	50	SP048(PBC426)	대만/AVRDC
11	SP011(원교306)	원예연구소	51	SP049(PI201238)	멕시코
12	SP012(Tachi Yatsubusa)	일본	52	SP050(HDA248)	프랑스/INRA
13	SP013(LS1439)	멕시코	53	SP051(CM334)	멕시코
14	SP014(TAM Veracruz)	멕시코	54	SP052(PI188478)	멕시코
15	SP015(TMC-2)	멕시코	55	SP053A(CM331)	멕시코
16	SP016(TAM Jalapeno-1)	멕시코	56	SP053B(CM331)	멕시코
17	SP017(TAM Chile-2)	멕시코	57	SP054(MC4)	말레이시아
18	SP018(PBC088)	AVRDC	58	SP055(MC5)	말레이시아
19	SP019(NM6-4)	뉴멕시코 주립대	59	SP056(PBC204)	말레이시아
20	SP020(Szechwan921206)	AVRDC	60	SP057(홍산초)	서울종묘
21	SP021(C00595)	태국	61	SP059(C05342)	미국/TAES
22	SP022(Num 598)	과테말라	62	SP060(Hot Shot)	필리핀
23	SP023A(PI102883)	중국	63	SP064(C05571)	미국/LSU
24	SP023B(PI102883)	중국	64	SP065(PBC370)	대만/AVRDC
25	SP023C(PI102883)	중국	65	SP066(PBC537)	인도네시아
26	SP024(PI138560)	이란	66	SP067(Ca87067)	미국/TAES
27	SP025(PBC599)	태국	67	SP068(칼미초)	경북대학교
28	SP026(Matikas)	필리핀	68	SP069(AR89)	이태리/MFM
29	SP027(HDA210bis)	프랑스/INRA	69	SP070(PBC519)	멕시코/MADRI
30	SP028(HDA295)	프랑스/INRA	70	SP071(MRCH)	미국/USDA
31	SP029(PBC149)	인도	71	SP072(AC2007)	미국/USDA
32	SP030(Rotan)	인도네시아	72	SP073(Agronomico-9)	미국/USDA
33	SP031(PBC524)	멕시코	73	SP074(MAOR)	Chen Shifriss
34	SP032(HDA273)	프랑스/INRA	74	SP075(MEIRI)	Chen Shifriss
35	SP033(Perenial HDV)	인도	75	SP076(MEIRI)	니카라구아
36	SP034(PBC310)	브라질	76	SP077(PI390437)	미국/USDA
37	SP035(PBC534)	인도네시아	77	SP078(PI390436)	미국/USDA
38	SP036(Anaheim F-6)	프랑스/INRA	78	SP079(PI159261)	미국/USDA
39	SP037(PI201234)	멕시코	79	SP080(PI406725)	미국/USDA
40	SP038(PI105339)	중국	80	SP081(PI391563)	미국/USDA

탄저병 저항성 유전자원 선발 실험에 사용된 캅시쿰 안누움 계통(No. 81-160)

	계통명	수집처(분양처)		계통명	수집처(분양처)
81	SP082(PI257047)	미국/USDA	121	SP140(SC0384)	네덜란드
82	SP083(PI281416)	미국/USDA	122	SP142(MC 5)	대만/AVRDC
83	SP084(PI159236)	미국/USDA	123	SP143(HDA832)	대만/AVRDC
84	SP085(중초6호)	중국/농업과학원	124	SP145(ECW30R)	대만/AVRDC
85	SP086(91-20)	중국/농업과학원	125	SP147(HN11-9)	대만/AVRDC
86	SP087(91-22)	중국/농업과학원	126	SP148(HN15-10)	대만/AVRDC
87	SP088(II6C0094)	중국/흑룡강성	127	SP149(HN15-9)	대만/AVRDC
88	SP089(II6C0335)	중국/흑룡강성	128	SP150(HDA248)	대만/AVRDC
89	SP090(II6C0331)	중국/흑룡강성	129	SP151(HDA248)	대만/AVRDC
90	SP091(II6C0516)	중국/복건영안시	130	SP152(HDA249)	대만/AVRDC
91	SP092(II6C0678)	중국/복건영안시	131	SP153(HDA252)	대만/AVRDC
92	SP093(II6C0898)	중국/복건영안시	132	SP155(HDA295)	대만/AVRDC
93	SP094(II6C0171)	중국/복건영안시	133	SP156(HDA210)	대만/AVRDC
94	SP095(II6C0097)	중국/사천성도시	134	SP157(HDA230)	대만/AVRDC
95	SP096(II6C0018)	중국/하북채소소	135	SP158(HDA248)	대만/AVRDC
96	SP097(II6C0010)	중국/길림성	136	SP160(HDA260)	대만/AVRDC
97	SP098(II6C0073)	중국	137	SP161(HDA268)	대만/AVRDC
98	SP099(II6C0085)	중국	138	SP162(HDA295)	대만/AVRDC
99	SP100(II6C0737)	중국	139	SP163(PI201234)	대만/AVRDC
100	SP101(II6C1053)	중국	140	SP164(PI224433)	대만/AVRDC
101	SP102(II6C0496)	중국/복건영안시	141	SP166(Yolo Y HDV)	대만/AVRDC
102	SP103(PI163201)	인도	142	SP167(SC0541)	대만/AVRDC
103	SP104(PI264281)	미국	143	SP169(SC0543)	대만/AVRDC
104	SP105(SC0015)	프랑스	144	SP170(HDA201)	대만/AVRDC
105	SP106(SC0016)	프랑스	145	SP172(VC 37)	대만/AVRDC
106	SP107(Perenial)	인도	146	SP173(VC 38)	대만/AVRDC
107	SP108(PI109252)	미국	147	SP174(VC 39)	대만/AVRDC
108	SP109(PI169134)	터키	148	SP175(C0549)	대만/AVRDC
109	SP110(PI169122)	터키	149	SP176	한국
110	SP111(PI178847)	터키	150	SP179(SC0553)	한국
111	SP112(PI171553)	터키	151	SP180(SC0554)	한국
112	SP113(PI175622)	터키	152	SP181(SC0555)	한국
113	SP114(PI159266)	터키	153	SP182(SC0556)	한국
114	SP115(ST 2)	태국	154	SP185(SC0559)	한국
115	SP124(PJ 2)	태국	155	SP187(YCM334)	원예연구소
116	SP132(SC0181)	프랑스	156	SP188(CM331)	원예연구소
117	SP135(PI201234)	프랑스	157	SP189(PI201234)	원예연구소
118	SP136(PI123469)	프랑스	158	SP190(새고추)	원예연구소
119	SP137(새고추)	한국	159	SP191(HDA295)	원예연구소
120	SP138(Perenial HDV)	한국	160	SP192(Perenial)	원예연구소

탄저병 저항성 유전자원 선발 실험에 사용된 캅시쿰 안누움 계통(No. 161-240)

No.	계통명	수집처(분양처)	No.	계통명	수집처(분양처)
161	SP193(PI260540)	원예연구소	201	SP234(AC311)	경북대학교
162	SP194(C01664)	원예연구소	202	SP235(PI201232)	경북대학교
163	SP195(ECW 10R)	원예연구소	203	SP236(P 51)	경북대학교
164	SP196(ECW 30R)	원예연구소	204	SP237(PI123469)	경북대학교
165	SP197(03-25-27)	원예연구소	205	SP238(PI201234)	경북대학교
166	SP198(Redland)	원예연구소	206	SP239(수비초)	경북대학교
167	SP199(Early Calwonder)	원예연구소	207	SP240(풍각초)	경북대학교
168	SP200(PI123469)	중앙종묘	208	SP241(앉은뱅이)	영양고추시험장
169	SP202(풍각재래)	중앙종묘	209	SP242(가락BP)	중앙종묘
170	SP203(공주재래)	중앙종묘	210	SP243(가락RP)	중앙종묘
171	SP204(영양재래)	중앙종묘	211	SP244(Bruinsma Wonder)	대만/AVRDC
172	SP205(중공초)	중앙종묘	212	SP245(Bruinsma Wonder)	흥농종묘
173	SP206(천안재래)	중앙종묘	213	SP247(Early Calwonder)	대만/AVRDC
174	SP207(연기재래)	중앙종묘	214	SP248(Early Calwonder)	미국/USDA
175	SP208(새고추)	중앙종묘	215	SP249(Florida VR2)	대만/AVRDC
176	SP209(제주재래)	중앙종묘	216	SP251(PI260429)	대만/AVRDC
177	SP210(소태초)	중앙종묘	217	SP252(PI260429)	흥농종묘
178	SP211(대풍고추)	중앙종묘	218	SP253(Serrano VC)	대만/AVRDC
179	SP212(반월재래)	중앙종묘	219	SP254(Serrano380521)	미국/USDA
180	SP213(Hot Portugal)	중앙종묘	220	SP255(Serrano438559)	미국/USDA
181	SP214	중앙종묘	221	SP256(Serrano438664)	미국/USDA
182	SP215(H 038)	중앙종묘	222	SP258(Yolo Y)	대만/AVRDC
183	SP216	중앙종묘	223	SP259(Yolo Y)	미국/USDA
184	SP217(태국)	중앙종묘	224	SP260(Yolo Wonder)	대만/AVRDC
185	SP218(팔방)	중앙종묘	225	SP261(Yolo Wonder)	미국/USDA
186	SP219(청룡초)	중앙종묘	226	SP501(강산)	농우종묘
187	SP220(PI260551)	중앙종묘	227	SP502(경성)	농우종묘
188	SP221(PI260438)	중앙종묘	228	SP503(우등생고추)	농우종묘
189	SP222(고성재래)	중앙종묘	229	SP504(장한고추)	농우종묘
190	SP223(수비초)	중앙종묘	230	SP505(전천후고추)	농우종묘
191	SP224(중공초)	중앙종묘	231	SP506(한성고추)	농우종묘
192	SP225(Califonia W)	중앙종묘	232	SP507(물고추)	동원종묘
193	SP226(U.K.)	중앙종묘	233	SP508(먹거리)	동원종묘
194	SP227(영양B-1)	경북대학교	234	SP509(다조아)	동원종묘
195	SP228(영양B-2)	경북대학교	235	SP510(왕중왕)	동원종묘
196	SP229(영양B-3)	경북대학교	236	SP511(주렁)	동원종묘
197	SP230(영양B-4)	경북대학교	237	SP512(조흥)	동원종묘
198	SP231(영양B-5)	경북대학교	238	SP513(거성)	서울종묘
199	SP232(영양B-6)	경북대학교	239	SP514(오륜)	서울종묘
200	SP233(영양B-7)	경북대학교	240	SP515(이천년)	서울종묘

탄저병 저항성 유전자원 선발 실험에 사용된 캅시쿰 안누움 계통(No. 241-291)

No.	계통명	수집처(분양처)	No.	계통명	수집처(분양처)
241	SP516(장흥)	서울종묘	271	Tisana	흥농종묘
242	SP517(향토)	서울종묘	272	PBC950	대만/AVRDC
243	SP518(광복)	중앙종묘	273	PBC534	대만/AVRDC
244	SP519(대명)	중앙종묘	274	PBC972	대만/AVRDC
245	SP520(조양)	중앙종묘	275	PBC066	대만/AVRDC
246	SP521(조홍)	중앙종묘	276	PBC598	대만/AVRDC
247	SP522(청양)	중앙종묘	277	PBC384	대만/AVRDC
248	SP523(한별)	중앙종묘	278	PBC535	대만/AVRDC
249	SP524(대장경)	한농종묘	279	PBC1345	대만/AVRDC
250	SP525(장원)	한농종묘	280	PBC473	대만/AVRDC
251	SP526(종가집)	한농종묘	281	PBC485	대만/AVRDC
252	SP527(향촌)	한농종묘	282	PBC581	대만/AVRDC
253	SP528(PR-1)	한농종묘	283	PBC600	대만/AVRDC
254	SP529(금장3호)	흥농종묘	284	PBC374	대만/AVRDC
255	SP530(금탑)	흥농종묘	285	PBC142	대만/AVRDC
256	SP531(녹광)	흥농종묘	286	PBC973	대만/AVRDC
257	SP532(다복)	흥농종묘	287	SP51-1(CM334)	한국/개체변이
258	SP533(조광)	흥농종묘	288	SP51-2(CM334)	한국/개체변이
259	SP534(풍촌)	흥농종묘	289	SP51-3(CM334)	한국/개체변이
260	SP535(신향)	대만/농우종묘	290	SP51-4(CM334)	한국/개체변이
261	SP536(백향)	대만/농우종묘	291	SP51-5(CM334)	한국/개체변이
262	SP537(천혜)	대만/농우종묘
263	SP538(천리향)	대만/농우종묘
264	HN01611	흥농종묘
265	HN01641	흥농종묘
266	수비초	영양고추시험장
267	칠성초	영양고추시험장
268	대화초	영양고추시험장
269	풍각초	영양고추시험장
270	T.F.68	영양고추시험장

탄저병 저항성 유전자원 선발 실험에 사용된 캅시쿰 키넨세 계통

No.	계통명	수집처(분양처)
1	SP250(PI159236)	대만/AVRDC
2	PBC932	대만/AVRDC
3	PI152225	흥농종묘
4	하바네로(Habanero)	흥농종묘
5	PI159236	흥농종묘

탄저병 저항성 유전자원 선발 실험에 사용된 캅시쿰 박카툼 계통

No.	계통명	수집처(분양처)	No.	계통명	수집처(분양처)
1	SP246	흥농종묘	14	PI594137	중앙종묘
2	PBC80	대만/AVRDC	15	PI594138	중앙종묘
3	PBC81	대만/AVRDC	16	PI215699	중앙종묘
4	농우-1	농우종묘	17	PI281306	중앙종묘
5	농우-2	농우종묘	18	PI199506	중앙종묘
6	C.B.P	영양고추시험장	19	PI260506	중앙종묘
7	YP.001005	영양고추시험장	20	PI260535	중앙종묘
8	YP.001010	영양고추시험장	21	PI260590	중앙종묘
9	Unknown-1	중앙종묘	22	PI290982	중앙종묘
10	Unknown-2	중앙종묘	23	PI315025	중앙종묘
11	Unknown-3	중앙종묘	24	PI441516	중앙종묘
12	Unknown-4	중앙종묘	25	PI441654	중앙종묘
13	Grif 9201	중앙종묘	26	PI497985	중앙종묘

탄저병 저항성 유전자원 선발 실험에 사용된 캅시쿰 푸르테센스 계통

No.	계통명	수집처(분양처)
1	SP257(Tabasco)	대만/AVRDC
2	NMCA40011(Tabasco)	뉴멕시코 주립대학교

탄저병 저항성 유전자원 선발 실험에 사용된 캅시쿰 푸베센스 계통

No.	계통명	수집처(분양처)
1	만자노(Manzano)	흥농종묘
2	NMCA80026	뉴멕시코 주립대학교

이후, 단일 포자 분리 방법(single spore isolation method)(Parket al., Korea. Kor. J. Plant. Pathol. 8:61-69, 1992)에 따라 우리나라 재배포장에서 탄저병균에 자연 감염된 과실로부터 탄저병 병원균인 콜레토트리쿰아쿠타툼(Colletotrichum acutatum)을 분리하였다. 분리된 병원균(isolate)을 'KSCg-1'이라 명명하였다. 실험 전, 병독성 테스트를 수행하여 분리된 병원균의 병원성을 확인하였다. 상기 병원균을 온도 25-30℃, 광 16시간/암 8시간의 조건으로 PDA 배지(Sigma-Aldrich Co.)에서 배양하였다. 배양한 병원균을 미세 주입법(윤재복 외, 한국원예학회지, 42:389-393, 2001)으로 상기표 1내지표 8에 기재된 각 계통의 5-10개 과실에 3회 반복 접종하였다. 이 때 병원균의 농도는 1×10⁵-1×10⁶분생포자(conidia)/㎖로, 접종 깊이는 0.5-0.8㎝로 하였다. 이후, 특수 제작된 아크릴 박스에 젖은 키친 타올을 깔고, 그 위에 병원균이 접종된 과실을 놓고 상자를 완전히 밀봉하여 48시간 동안 상대습도를 100%가 되도록 유지하였다. 그리고 나서, 상자의 커버를 벗긴 상태로 12일 동안 배양하였다. 이 때 배양조건은 상기 병원균의 배양조건과 동일하게 하였다. 배양 후, 총 접종부위에 대한 병징 발현 부위를 백분율로 나타내어 0%는 0, 1-10%는 1, 11-20%는 2, 21-40%는 3, 41-70%는 4, 그리고 71-100%는 5의 발병지수(index)로 변환하고, 그 평균값을 구하여 저항성 정도를 평가하였다.

그 결과, 하기표 9에서 보는 바와 같이, 캅시쿰 안누움의 경우에는 291 계통 중에서 하나의 계통(SP149)만이 발병지수 2에 해당하는 적절한 저항성(moderate resistance)을 보였을 뿐, 나머지 계통들은 모두 높은 이병성을 보였다. 캅시쿰 키넨세, 캅시쿰 프루테스센스 및 캅시쿰 푸베스센스의 계통들 또한 높은 이병성을 보였다. 반면, 캅시쿰 박카툼의 경우에는 26 계통 중에서 12 계통이 발병지수 0과 1에 해당하는 높은 저항성을 보였다. 이들 12 계통 중에서 가장 높은 탄저병 저항성을 보인 2 계통을 선발하여 'PBC80'과 'PBC81'이라 명명하였다.도 1은 병원균을 접종한지 2주 후에 각 종의 고추 계통에서 나타난 병징 발현의 정도를 대표적으로 비교하여 도시한 것이다.

탄저병 저항성 고추 유전자원 동정 및 선발

종(species)	계통수	발병지수(disease incidence)
종(species)	계통수	0	1	2	3	4	5
캅시쿰 안누움 (C. annuum)	291	-	-	1	15	93	182
캅시쿰 키넨세 (C. chinense)	5	-	-	-	2	2	1
캅시쿰 박카툼(C. baccatum)	26	6	6	6	3	2	3
캅시쿰 프루테스센스(C. frutescens)	2	-	-	-	-	-	2
캅시쿰 푸베스센스(C. pubescens)	2	-	-	-	-	-	2

<1-2> 저항성 계통의 확인 및 분리

상기 실시예 <1-1>에서 선발된 PBC80과 PBC81 계통을 대상으로 여러 탄저병 병원균에 대한 저항성 실험을 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법에 따라 수행하였다. 모든 실험은 3회 반복 수행되었다. 탄저병 병원균으로는 상기 실시예 1에서 사용한 KSCg-1과 동일한 방법에 따라 우리나라 재배포장에서 탄저병에 감염된 또다른 과실로부터 분리한 콜레토트리쿰 글리에오스포리오이데스 KSCg-2, 태국에서 발생하는 고추 탄저병의 주요 병원균인 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum) TSCa-1(AVRDC의 Dr. L. L. Black으로부터 분양받음), 인도네시아에 있는 수카부미 재배포장의 감염된 과실로부터 분리한 콜레토트리쿰 글리에오스포리오이데스 ISCg-1 및 ISCg-2를 이용하였다. 대조구로는 상기 실시예 <1-1>에서 이병성으로 확인된 캅시쿰 안누움 SP026과 SP209를 사용하였다. 그 결과, 하기표 10에서 보는 바와 같이, 테스트된 모든 병원균에 의한 PBC80과 PBC81의 발병율이 대조구에 비하여 현저히 낮음을 확인할 수 있었다.

콜레토트리쿰 속 병원균에 대한 저항성 검정 결과

종	계통	발병지수
종	계통	KSCg-1	KSCg-2	ISCg-1	ISCg-2	TSCa-1
캅시쿰 박카툼	PBC80	0.33±0.33^*	0.67±0.33	0.67±0.67	2.67±0.33	1.33±0.67
캅시쿰 박카툼	PBC81	0.67±0.33	1.0±0.58	1.0±0	3.0±0	1.0±0.58
캅시쿰 안누움(대조구)	SP026	4.33±0.33	5.0±0	5.0±0	5.0±0	5.0±0
캅시쿰 안누움(대조구)	SP209	5.0±0	5.0±0	5.0±0	5.0±0	5.0±0

^*평균값±표준오차

<1-3> 포장 저항성 검정

상기 실시예 <1-1>에서 선발된 PBC80과 PBC81의 탄저병 저항성을 더욱 확인하기 위하여, 국내(경북 영양) 및 인도네시아(쑤까부미) 재배 포장의 자연발병 환경에서 저항성 검정을 수행하였다. 상기 두 재배 포장은 매년 고추를 재배하고 있는 곳으로서 전년도 탄저병 발병이 가장 심했던 곳이다. 각 계통을 10-20주씩 정식하고 이들 주변에는 그 지역에서 널리 재배되는 품종들을 정식하여 발병율을 비교하였다. 이병성 대조구로서는 우리나라 제주재래 계통인 캅시쿰 안누움 SP209을사용하였다.

그 결과,도 2에 도시된 바와 같이, 인도네시아 재배 품종 및 이병성 대조구 SP209에서는 탄저병 병징의 발현 정도가 매우 심하였으나, 본 발명에서 선발된 두 계통 PBC80과 PBC81에서는 병징의 발현을 전혀 관찰할 수가 없었다.

상기 결과들로부터 본 발명에서 선발된 PBC80과 PBC81이 탄저병에 대하여 강한 저항성을 보인다는 것을 확인할 수가 있었다.

<실시예 2>

종간 교잡 및 종간 잡종의 불화합성 현상 규명

상기 실시예 1에서 분리한 캡시컴 박카툼 의 탄저병 저항성의 성질을 재배종인 캡시컴 안누움에 도입하기 위하여 종간 교잡을 수행하였다. 이를 위해, 먼저 상기 두 종간의 교배능력(crossability)을 조사하였다. 상기 실시예 1에서 선발된 탄저병 저항성 계통 PBC81을 화분친으로 사용하고 재배종인 캅시쿰 안누움(SP209)을 종자친으로 사용하여 종간 교잡을 수행하였다. 개화 직전 화뢰에서 꽃잎과 약을 제거한 SP209의 주두에 PBC81의 화분을 다량 묻혀준 후, 오염을 막기 위해 유산지로 만든 교배봉투를 이용하여 피봉하였다. 이후, 고 등의 방법(Khoet al., Euphytica17:298-302, 1968)에 따라 화주에서의 화분관 신장(pollen tube growth)을 관찰하였다. 수정 다음 날, 화주와 배주를 샘플링하여 3:1(v/v)로 혼합된 에탄올:아세트산 용액에 4℃에서 24시간 동안 각각 고정시켰다. 이후, 1N NaOH 용액에60℃에서 1시간 동안 침지시킨 후, 증류수로 세척하였다. 0.1% 아닐린(aniline)을 함유하는 0.1M K₃PO₄용액에서 4시간 동안 염색하였다. 이후, 형광 현미경 하에서 화분관 신장을 관찰하였다.

그 결과,도 3에서 보는 바와 같이, 교잡 초기에 화분의 발아 및 화분관 신장 등은 지극히 정상적이었으며, 착과 및 과실의 생장 또한 아무런 문제가 없었다. 그러나,도 4에 도시된 바와 같이, 잡종 식물체가 될 종자의 경우에는 종피만 발달하고 내부의 배와 배유가 모두 퇴화한 것을 확인할 수 있었다.

이후, 15 및 40 DAP(days after pollination)에 종자 퇴화 및 배 발달 시기를 해부 현미경을 이용하여 조사하였다. 미성숙 종자를 1% 크로락스로 살균한 후, 증류수로 2회 세척하였다. 종자를 조심스럽게 절개하여 해부현미경 하에서 배를 관찰하였다. 그 결과, 자식시킨 캅시쿰 안누움의 경우에는 수분 후 15일에 정상적인 구상배의 발달이 관찰된 반면(도 5의 A및C참조), 캅시쿰 안누움과 캅시쿰 박카툼의 종간 교배의 경우에는 거의 모든 조합에서 구상배(globular embryo) 시기인 15일 이내에 배가 완전히 퇴화하거나 더 이상 발달하지 않음이 관찰되었다(도 5의 B및D참조). 이로부터 배 퇴화(embryo abortion)가 본 발명에 따른 종간 교잡 식물체에서 직접적인 불화합 현상의 원인임을 알 수 있었다.

<실시예 3>

종간 교잡 불화합성 조합의 규명

재배종인 캅시쿰 안누움 내 계통들 간의 종간 화합성 차이를 조사하기 위하여, 하기표 11에 기재된 다양한 캅시쿰 안누움 계통을 모친(종자친)으로 하여 탄저병 저항성 계통 PBC81과 교배하였다. 이후, 배 발달과정을 현미경으로 관찰하였다. 그 결과, SP026, SP051, SP181, SP194, SP217, SP222, PBC367, PBC534 및 CO5802의 9개의 계통(하기표 11에서^*로 표시된 계통)에서는 일부의 배가 어뢰기(torpedo stage) 이상을 나타내는 것이 확인되었고(부분 불화합성 조합), 나머지 계통들에서는 구상기(globular stage) 이전에 배가 모두 퇴화하는 것이 확인되었다(완전 불화합성 조합).

교잡 불화합성 조합의 규명에 사용된 캅시쿰 안누움 계통

No.	계통명	No.	계통명
1	SP010(MRCH-3)	21	SP210(소태초)
2	SP023(PI102883)	22	SP211(대풍고추)
3	SP024(PI138560)	23	SP212(반월재래)
4	SP026(Maticas)^*	24	SP215(H038)
5	SP033(perrenial HDV)	25	SP217(태국재래)^*
6	SP045(Szechan911145)	26	SP222(고성재래)^*
7	SP051(CM334)^*	27	SP223(수비초)
8	SP068(칼미초)	28	SP235(PI201232)
9	SP145(ECW)	29	SP240(풍각초)
10	SP149(HN15-9)	30	SP241(앉음뱅이)
11	SP151(HDA248)	31	SP260(Yolo Wonder)
12	SP156(HDA210)	32	SP263
13	SP181(PI201234x태국재래)^*	33	SP265
14	SP187(YCM334)	34	PBC367^*
15	SP189(PI201234)	35	TF68
16	SP190(새고추)	36	Tisana
17	SP191(HDA295)	37	대화초
18	SP194(C01664)^*	38	칠성초
19	SP200(PI123469)	39	PBC534^*
20	SP209(제주재래)	40	C05802^*

^*: 부분 불화합성 조합

<실시예 4>

부분 불화합성 조합의 극복

본 발명자들은 탄저병 저항성인 캅시쿰 박카툼과 재배종인 캅시쿰 안누움의 종간 잡종 식물체의 부분 불화합성을 극복하기 위하여 배구제 방법(Bridgenet al.,HortScience29(11):1243-1246, 1994; Sharmaet al., Euphytica89:325-337, 1996)을 수행하였다.

재배종인 캅시쿰 안누움 SP026과 SP051을 각각 탄저병 저항성인 PBC81과 교배한 후, 배유가 완전히 굳어지기 전인 35-40 DAP에 과실을 수확하였다. 과실의표면을 70% 알코올 및 50% 크로락스로 소독하였다. 무균대에서 과실로부터 미숙 종자를 꺼낸 후, 내부의 배를 적출하여 인공배지(0.4% phytagel, 8% sucrose, 0.05㎎/ℓ IAA, 0.05㎎/ℓ zeatin 및 0.05㎎/ℓ GA3가 첨가된 MS 기본 배지)에 치상하고, 25℃, 16/8h(광/암) 환경 하에서 기내 배양하였다. 그 결과,도 6에서 보는 바와 같이, 수정 후 40일에서 관찰된 모든 배가 어뢰기를 거쳐 정상적인 유묘로 재생됨을 확인할 수 있었다. 이 때 자엽과 뿌리가 형성된 유묘는 식물 호르몬이 첨가되지 않은 MS 배지에서 계대하였으며, 본엽이 2장 이상 전개되었을 때 소독된 토양에 이식하고 배양실에서 순화과정을 거쳐 비닐하우스에 정식하였다.

<실시예 5>

종간 잡종의 진정성 확인

상기 실시예 4에서 배구제 방법에 의해 부분 불화합성이 극복된 종간 잡종식물체가 진정한 종간 잡종인지 확인하기 위하여 다음의 실험을 수행하였다.

<5-1> 화관의 노란색 점무늬(corolla yellow spot) 확인

캅시쿰 박카툼은 다른 캅시쿰 속 식물들과는 달리 그의 화관(corolla)에 노란 점무늬가 나타나는 특이적 성질을 가지고 있다. 본 발명자들은 예비 실험을 통해 점무늬가 없는 캅시쿰 키넨세, 캅시쿰 프루테스센스 등과 캅시쿰 박카툼의 종간 잡종식물체가 모두 점무늬가 나타남을 확인한 바 있다(결과 미도시). 이로부터 캅시쿰 박카툼의 점무늬가 우성 유전임을 알 수 있었다. 이에 본 발명자들은 상기실시예 4에서 종간 부분 불화합성이 극복된 종간 잡종 식물체들의 화관을 조사하였다. 그 결과,도 7의 A에서 보는 바와 같이, 노란 점무늬의 강도에는 차이가 있었으나 모든 잡종 식물체에서 화관의 노란 점무늬를 확인할 수 있었다.

<5-2> RAPD-PCR 수행

상기 실시예 4에서 부분 불화합성이 극복된 종간 잡종 식물체의 진정한 잡종성(hybridity)을 확인하기 위한 다른 실험으로서 RAPD-PCR을 수행하였다. 먼저, 식물체로부터 프린스 등의 방법(Princeet al., Genome36:404-417, 1993)에 따라 게노믹 DNA를 추출하였다. 영국 콜럼비아 대학에서 제작한 랜덤 프라이머(서린바이오텍 주식회사)를 이용하여 윌리엄 등의 방법(Williamset al., Nucleic Acid Res. 18:6531-6535, 1990)에 따라 PCR을 수행하였다. 각 프라이머의 서열은서열번호 1및서열번호 2에 기재하였다.

그 결과,도 7의 B에 도시된 바와 같이, 양친에 존재하는 모든 밴드가 잡종 식물체에서 확인되었다. 이는 본 발명에 따라 제조된 식물체가 진정한 종간 잡종이라는 것을 나타내는 것이다.

<실시예 6>

완전 불화합성 조합의 극복

본 발명자들은 탄저병 저항성인 캅시쿰 박카툼과 재배종인 캅시쿰 안누움의 종간 잡종 식물체의 완전 불화합성을 극복하기 위하여, 교량 교잡 방법(McCoyetal., Genome36:594-601, 1993; Khrustalevaet al., Theor. Appl. Genet. 96:8-14, 1998)을 수행하였다.

캅시쿰 박카툼 PBC81과 다양한 캅시쿰 속 식물들과의 종간 교잡을 수행한 결과, 캅시쿰 박카툼(PBC81)과 캅시쿰 키넨세의 잡종 식물체가 배배양을 거치지 않고서도 부분적인 화합성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다(표 12참조). 이 결과와 캅시쿰 키넨세와 캅시쿰 안누움의 교잡 화합성을 확인한 이전의 연구결과(박부희, 서울대학교 석사학위논문, p.9-16, 2000)에 착안하여 캅시쿰 안누움, 캅시쿰 키넨세 및 캅시쿰 박카툼 3종간의 교잡을 수행하였다. 먼저, 상기 실시예 2와 동일한 방법에 따라 캅시쿰 안누움을 종자친으로 하여 캅시쿰 키넨세와 종간 교잡하여 종간 잡종을 제조하였다. 이후, 상기 종간 잡종 식물체를 종자친으로 하여 캅시쿰 박카툼(PBC81)과 교잡하여 3종간 잡종 식물체를 만들었다. 그 결과, 배배양을 거치지 않고서도 정상적인 종자를 다량획득할 수 있었다. 그러나, 상기 교량교잡 방법으로 얻은 종자들로부터 발아하여 성장한 유묘들은 거의 모두 마치 바이러스에 감염된 것처럼 비정상적인 생육을 보였으나, 성장이 계속되면서 그 중의 반 정도는 정상으로 회복되었다(도 8참조).

캅시쿰 박카툼 PBC81과 다양한 이종들간의 종간 교잡 화합성 검정

부친(male parent)	교잡에 사용된 개체수	과실의 수	수득된 통통한 종자^a의 수	발아한 종자의 수	생존한 잡종 식물체
캅시쿰안누움	SP026	30	19	4
	SP051	20	10
	SP189	24	5	1
	SP209	30	17	3	2	1^*
	SP210	10	5
	SP211	10	4	3	2	2^*
	SP241	20	10	3
	T.F.68	20	3
캅시쿰키넨세	SP250	10	7	118	108	108 (2^*)
캅시쿰키넨세	하바네로(Habanero)	10	6	92	86	83 (5^*)
캅시쿰 프루테스센스(SP257)	20	12	249	220	210

^a통통한 종자(plump seed): 정상적인 종자처럼 포동포동하여 발아가능한 것으로 보이는 종자

^*VLS(virus-like syndrome)를 보이는 식물

<실시예 7>

종간 잡종의 불임 조사

잡종 불임성(hybrid sterility)은 많은 작물의 종간 교잡에서 발생하는 아주 일반적인 2차 유전적 장애로 알려져 있다(Smithet al., Bull. Torrey. Bot. Club84:413-420, 1957). 따라서, 배구제 방법 또는 교량 교잡 방법에 의해 불화합성이 극복된 종간 잡종 식물체가 불임인지 조사하였다.

<7-1> 배구제 방법에 의하여 부분 불화합성이 극복된 종간 잡종 식물체의불임 조사

이른 아침 상기 실시예 4에서 얻은 종간 잡종 식물체의 약을 분쇄한 후, 이로부터 화분을 수득하였다. 이후, 1% 아세토카민으로 염색하여 광학 현미경 하에서 화분의 크기, 모양 및 색을 조사하였다. 둥글고, 불룩하고 염색이 잘된 화분은 가임으로 판단하였다. 그 결과, 종간 잡종의 거의 모든 화분이 아세토카민에 의해 염색되지 않았고, 그 크기 또한 양친의 것보다 더 작았다.

또한, 불임을 확인하기 위한 또 다른 방법으로서 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 이용하여 화분을 관찰하였다. 화분을 15 카르노야키의 고정액(Karnovaky's fixative)을 함유하는 0.1 카코딜레이트 완충용액(cacodylate buffer)으로 4℃에서 24시간 동안 고정시켰다. 이후, 0.05M 카코딜레이트 완충용액으로 23℃에서 20분 동안 3회 세척한 후, 1% 오스민산(osmic acid) 용액으로 4℃에서 2시간 동안 다시 고정시켰다. 고정된 샘플을 증류수로 3회 세척한 후, 50, 75, 90, 95 및 100%의 에탄올 용액에서 30분 동안 각각 배양하였다. 100% 아밀 아세테이트로 2회 헹구어 준 후, CPD 020 진공 기계(vaccum apparatus)를 이용하여 임계점 건조(critical point dry)를 수행하였다. 건조된 샘플을 금으로 코팅한 후, 10kV 가속 전압으로 현미경 하에서 관찰하였다. 그 결과,도 9에 도시된 바와 같이, 주름진 화분(shrunken pollen grains)이 관찰되었다.

<7-2> 교량 교잡 방법에 의해 완전 불화합성이 극복된 종간 잡종 식물체의불임 조사

상기 실시예 <7-1>과 동일한 방법에 따라 실시예 6에서 얻은 종간 잡종 식물체의 불임을 조사하였다. 그 결과, 상기 종간 잡종 식물체의 생장, 활력 및 화분 임성은 실시예 4에서 배구제 방법에 의해 부분 불화합성이 극복된 종간 잡종 식물체의 것들과 유사하였다(도 10참조). 그러나, 3종간 잡종 식물체에서 생성된 몇몇 가임의 화분들은 배구제 방법에 의한 종간 잡종 식물체의 것과는 다른 형태를 나타내었다. 특히, 상기 배구제 방법에 의한 종간 잡종 식물체에서는 관찰되지 않았던 큰 덩어리들이 아세토카민 염색에 의해 관찰되었으며, 그 크기는 정상적인 4가 화분(tetrad pollen grains)과 유사하였다. 그러나, 4가 유사 화분들은 주두에서 발아하지 않았다. 이와 같이 대부분의 3종간 잡종 식물체들은 불임인 것으로 판단되었다.

그러나, 교량 교잡에 의한 3종간 잡종 식물체를 계속 관찰한 결과, 수 백개의 식물체 중에서 극히 일부인 2개체가 정상적인 다량의 화분을 생성하여 임성인 것을 확인할 수 있었다.

상기 결과들로부터, 정상적인 화분을 다량 생성하는 3종간 잡종 식물체 일부를 제외한 거의 대부분의 종간 잡종 식물체들이 잡종 불임이라는 2차적 장애를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

<실시예 8>

종간 잡종식물체 불임의 원인 규명 및 극복

<8-1> 잡종 불임의 원인 규명

잡종 불임의 원인을 규명하기 위하여 상기 실시예 4 및 6에서 제조된 종간 잡종 식물체의 소포자 형성(microsporogenesis) 동안에 화분의 감수분열을 관찰하였다.

2㎜ 정도의 어린 화뢰를 채취하여 1:3(v/v)의 아세트산:에탄올 혼합 용액에 24시간 동안 고정시킨 후, 70%의 에탄올에 저장하였다. 이후, 약(anther) 내부에 들어있는 화분모 세포의 감수분열 과정의 염색체를 1%의 아세토카민(acetocarmine)으로 염색하여 광학 현미경하에서 관찰하였다(Raoet al., Euphytica59:135-140, 1992).

그 결과, (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 종간 잡종 식물체와 {(캅시쿰 안누움×캅시쿰 키넨세)×캅시쿰 박카툼}의 3종간 잡종 식물체 모두 이동기(diakinesis)와 중기 Ⅰ에서 더 높은 염색체 결합이 관찰되었다(도 11및도 12참조).또한, 정상적인 12개의 2가 염색체가 아닌 1가 또는 4가 이상의 염색체가 형성됨이 관찰되었고, 그 이후의 과정에서도 비정상적인 분열로 인한 지체(lagging) 현상 및 미소핵(micronuclei)의 형성 등 정상적인 화분이 만들어 질 수 없는 상황이 관찰되었다.

<8-2> 잡종 불임의 극복

본 발명자들은 본 발명에 따른 잡종 식물체의 불임성을 극복하기 위하여, 종간 여교잡을 수행하였다.

a) (캅시쿰 안누움×캅시쿰 박카툼)의 잡종 식물체의 종간 여교잡

종간 교잡시 모친으로 사용되었던 캅시쿰 안누움(SPO26)을 화분친으로 사용하여 {캅시쿰 안누움(SP206)×캅시쿰 박카툼(PBC81)}의 잡종 식물체와 종간 여교잡을 수행하였다. 그 결과, 하기표 13에서 보는 바와 같이, {(SP026×PBC81)×SP026} 조합에서 약 100여개의 종간 BC₁F₁식물체들을 얻을 수 있었다. 이후, 아세토카민 염색법으로 종간 BC₁F₁자손의 잡종 불임에 대한 회복(recorvery)을 조사하였다. 화분 염색성은 종간 여교잡을 수행하지 않은 종간 잡종에 비해 약 60% 이상 증가하였으며, 화분관 신장율 또한 더 높았다. 또한, 과실 형성율은 약 10-30% 정도로서 비교적 안정적이었다. 따라서, 효율이 가장 높은 조합을 선정하여 집중적으로 여교잡을 수행하고, 정상적인 성장률을 보이는 종간 BC₁F₁집단을 제조하였다. 양친인 SP026, PBC81, 이들의 종간 잡종 및 상기 종간 잡종들의 BC₁F₁개체들의 과실 형태를도 13에 도시하였다.

b) 교량 교잡에 의한 3종간 잡종 식물체의 종간 여교잡

상기 실시예 <7-2>에서 불임으로 판정된 3종간 잡종 식물체의 잡종 불임성을 극복하기 위하여, 교량 교잡시 종자친으로 사용된 캅시쿰 안누움(SP209)를 화분친으로 사용하여 종간 여교잡을 수행하였다. 그 결과, 하기표 13에서 보는 바와 같이, 교량 교잡에 의한 3종간 잡종 식물체의 경우에는 종간 여교잡 효율이 매우 낮았고 획득된 종자 역시 발아하지 않았다. 따라서 종간 여교잡 식물체를 획득하지 못하였다.

종간 여교잡 효율

교배 조합	조합수	착과(fruits set)의 수	수득된 통통한 종자의 수	발아한 종자의 수	생존한 잡종식물체의 수
(SP026×PBC81)×SP026	> 1,000	115	402	295	270
(3종간 잡종 F₁)×SP209	177	53	2	NT^a	NA^a

^aNT: 실험 수행하지 않음(not tested)

NA: 결과가 유효하지 않음(not available)

<실시예 9>

교량 교잡에 의한 3종간 잡종 식물체의 자식(selfing)

상기 실시예 <7-2>에서 임성으로 확인된, 화분을 다량 생성하는 3종간 잡종 식물체를 자식시켜 다음 세대의 종자를 획득하였다. 획득된 종자를 절개하여 그 내부를 조사한 결과, 배와 배유가 모두 정상적으로 들어있음을 확인하였다. 배와 배유가 모두 들어있는 종자는 모두 발아하여 식물체로 재생함을 고려할 때에, 교량교잡 방법을 통하여 잡종의 불임성이 극복된 3종간 잡종 식물체를 종간 여교잡없이얻을 수 있음을 확인하였다.

<실시예 10>

잡종 고추의 탄저병 저항성 검정

상기 실시예 <8-2>의 a)에서 종간 여교잡으로 얻은 종간 BC₁F₁개체들을 대상으로 탄저병에 대한 기내검정을 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 수행하였다. 그 결과, 하기표 14에서 보는 바와 같이, 총 143개체 중에서 31개체(22%)가 저항성을 보였고 36개체(25%)가 중간저항성을 보였으며, 나머지 76개체(53%)는 이병성을 보임을 확인할 수 있었다(도 14참조).

종간 BC₁F₁집단에서의 탄저병 저항성 검정

실험대상 식물의 개체수	종간 BC₁F₁자손들의 수(SP026×PBC81)×SPO26
실험대상 식물의 개체수	유효한 과실(available fruit)	접종된 과일(inoculated)	R^a	MR	S
253	188	143	31(22%)	36(25%)	76(53%)

^aR, 저항성; MR, 중간저항성; S, 이병성

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 다양한 유전 장벽의 존재에도 불구하고,종간 교잡에 의하여 근연종인 캅시쿰 박카툼의 성질(병 저항성)을 재배종인 캅시쿰 안누움에 성공적으로 도입하였으며, 배구제 방법과 종간 여교잡 방법 또는 교량교잡 방법을 이용하여 종간 잡종의 교잡 불화합성과 잡종 불임성을 극복시켰다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 캅시쿰 박카툼의 병 저항성을 캅시쿰 안누움에 도입하여 새로운 내병성 품종을 육종할 수 있는 효과가 있다. 이를 통해 고추에 심한 피해를 입히는 다양한 병에 의한 고추 생산량 감소가 억제될 수 있으며, 병 방제를 위한 농약 사용 및 그에 따른 노동력을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 고추 재배 산업에 매우 유용하게 적용될 수 있다.

<110> Seoul National University Industry Foundation <120> Method for breeding a hybrid pepper using interspecific hybridization <130> NP03-0066 <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> UBC389 primer for RAPD-PCR <400> 1 cgcccgcagt 10 <210> 2 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> UBC405 primer for RAPD-PCR <400> 2 ctctcgtgcg 10

Claims

a) 캅시쿰 안누움(Capsicum annuum)과 캅시쿰 박카툼(Capsicum baccatum)을 종간 교잡하여 종간 잡종을 제조하는 단계;

b) 배구제(embryo rescue) 방법으로 교잡 불화합성을 극복하는 단계; 및

c) 상기 b) 단계로 얻은 종간 잡종을 종간 여교잡하여 잡종 불임성을 극복하는 단계를 포함하는, 종간 교잡에 의한 잡종 고추의 육종 방법.
제 1항에 있어서, 상기 a) 단계의 종간 교잡은 캅시쿰 안누움을 종자친으로 사용하여 캅시쿰 박카툼과 교잡하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 b) 단계의 배구제 방법은 종간 교잡 후 배유가 완전히 굳어지지 전에 종간 잡종의 과실로부터 미숙종자를 꺼내고, 내부의 배를 적출하여 인공배지에서 기내 배양함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 c) 단계의 종간 여교잡은 a) 단계에서 얻은 종간 잡종을 종자친으로 사용하여 캅시쿰 안누움과 교잡하는 것을 특징으로 하는 방법.
a) 캅시쿰 안누움과 캅시쿰 키넨세(Capsicum Chinese)를 종간 교잡하여 종간 잡종을 제조하는 단계;

b) 상기 종간 잡종을 캅시쿰 박카툼과 다시 종간 교잡하여 교잡 불화합성을 극복하는 단계; 및

c) 상기 b) 단계로 얻은 잡종 식물체 중에서 화분을 생성하는 식물체를 선발하여 이를 자식(selfing)시키는 단계를 포함하는, 종간 잡종에 의한 잡종 고추의 육종 방법.
제 5항에 있어서, 상기 a) 단계의 종간 교잡은 캅시쿰 안누움을 종자친으로 사용하여 캅시쿰 키넨세에 교잡하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6항에 있어서, 상기 b) 단계의 종간 교잡은 상기 a) 단계로 얻은 종간 잡종을 종자친으로 사용하여 캅시쿰 박카툼과 교잡하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 5항에 있어서, 상기 잡종 고추는 병 저항성인 것을 특징으로하는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 병은 탄저병 또는 흰가루병인 것을 특징으로 하는 방법.