KR20180024515A - 향취성을 가지는 신품종 벼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 향미 특성을 가지는 신품종 벼인 ‘천지향 1세’ 벼 및 이의 육종방법에 관한 것으로, 본 발명의 향미 특성을 가지는 신품종 벼인 천지향 1세는 향미 특성을 가질 뿐만 아니라, 수량성이 대조품종에 비해 증가되었고, 재배 안전성, 수량성 및 밥맛이 기존 품종에 비해 우수하므로 벼 재배 농가의 소득증대에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.

Description

향취성을 가지는 신품종 벼{New rice variety having Aroma}

본 발명은 신품종 향미에 관한 것으로, 보다 자세하게는 향 특성을 가지는 신품종 벼인 ‘천지향 1세’ 및 이의 육종방법에 관한 것이다. 또한 상기 천지향 1세는 대조품종에 비해 수량성이 증가되었고 현미 향취성을 가지고 있어 벼 재배 농가의 소득증대에 크게 기여할 수 있다.

벼의 육종목표는 다수성, 안정성 및 양질성 등으로 대별할 수 있는데, 이러한 목표의 우선 순위는 사회와 경제적 여건 변화에 따라 변화되었으며, 경제발전과 함께 소득수준이 향상되면서 수량보다는 품질에 대한 소비자의 요구가 높아지게 되었다. 또한, 최근에는 국민 식생활의 변화에 따라 1인당 쌀 소비량도 줄어들고 연간 쌀 생산량이 수요량을 초과하는 현상이 지속되어 차별화된 양질미를 선호하는 경향이 더욱 뚜렷해지고 있는 추세이다.

밥쌀의 품질요소에는 외관특성, 이화학적 특성, 영양가, 기능성, 식미, 안전성 및 상품성 등이 있으며, 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 품종 고유의 특성 비중이 가장 크다.

쌀의 탄수화물은 전분의 형태로 배유에 축적되어 있으며, 전분의 물리화학적 특성 및 쌀의 성분 분석을 통해 간접적으로 식미를 평가할 수 있다. 이에 관여하는 식미 관련 특성에는 알카리붕괴도, 아밀로오스 함량, 아밀로그램 특성, 단백질 함량 등이 주요한 인자로 작용한다. 쌀밥의 식미 평가를 객관적으로 신속하게 수행하기 위하여 여러 종류의 식미계가 개발되어 이용되고 있다. 특히, 아밀로오스 함량이 찹쌀과 멥쌀의 중간 정도인 중간찰 품종은 현미밥용이나, 떡, 과자, 식혜, 술 등 다양한 식품소재로 활용될 수 있어 그 이용성이 증가하고 있다.

한편, 최근 우리나라에서 도입한 양식미 품종인 고시히까리, 저아밀로오스 품종인 밀키퀸 품종의 재배 및 가공 판매가 증가하고 있으나, 이들 벼 품종들은 장간으로 도복에 약하여 농가에서 재배상 관리가 어려운 문제점이 있다. 벼농사에서 냉해, 한해, 침관수 피해 등 여러 가지 기상재해가 문제시되나, 그 중에서도 수량감소와 미질에 크게 영향을 주는 것이 생육 후기 집중호우나 태풍에 의하여 발생하는 도복이다. 벼 도복피해는 바람과 강우가 주된 원인이 되지만 재배되는 품종 및 재배기술에 따라서도 영향을 크게 받는다. 특히, 품종적으로 줄기가 약하고 키가 크며 이삭이 큰 품종은 도복에 매우 약한 특성을 지닌다. 수량 감소에 직접적인 영향을 주는 것은 등숙 비율과 천립중의 감소이며, 등숙 비율은 도복이 늦어질수록 그 감소가 경미하게 되어 도복피해는 현저하게 낮아지게 된다. 또한, 미질에 미치는 영향은 도복의 발생 시기에 따라 다른데, 호숙기도복의 경우는 청미비율이 크게 증가되어 결국 양질미 생산이 어려워지는 문제점이 있다.

따라서 이러한 현행 양식미의 문제점을 육종적으로 해결함과 동시에 외국의 양질미 품종과 유전적으로 차별화되고 소비자들의 기호도를 충족시킬 수 있는 고품질 신품종의 개발이 시급히 요구되고 있다 (대한민국 공개특허 제2015-0014347호; 대한민국 등록특허 제1464828호).

이에, 본 발명자들은 향 특성이 가미된 고기능성 양질미 품종을 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 주남벼 및 추청벼//유메츠쿠시/ 재래 향미 교배후대 계통의 교배후대 향미 계통을 모본으로 하고, 추청벼//유메츠쿠시/ 재래 향미 계통을 부본으로 하여 인공교배한 다음, 계통 선발하여 최종적으로 천지향 1세를 육종하여다. 상기 천지향 1세는 향미 특성을 가지며, 재배 안전성, 수량성 및 밥맛이 우수한 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세 및 이의 종자, 상기 벼를 육종하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세를 제공한다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 ‘천지향 1세’의 아밀로오스 함량은 15 내지 20%, 도요식미 값은 70 내지 75일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 ‘천지향 1세’의 간장 평균 길이는 74.0 내지 80.0 ㎜, 수장 평균 길이는 19.0 내지 22.0 ㎜, 포기당 평균 이삭수는 13.0 내지 16.0개, 이삭당 평균 벼알수는 90 내지 100개일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 ‘천지향 1세’의 현미 천립중은 평균 18 내지 20ｇ일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 ‘천지향 1세’ 현미의 평균 길이는 4.7 내지 5.0 ㎜, 평균 폭은 2.7 내지 3.0 ㎜, 평균 두께는 1.8 내지 2.0 ㎜ 및 장폭비는 1.6 내지 1.8일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일시예에 따르면, 상기 ‘천지향 1세’는 추청벼에 비해

10-메틸노나데칸(10-Methylnonadecane), 1-데카놀,2-메틸-(1-Decanol,2-methyl-), 1-데센,2,4-디메틸-(1-Decene,2,4-dimethyl-), 1-Do데카놀,3,7,11-트리메틸-(1-Dodecanol,3,7,11-trimethyl-), 1-헥사놀,2-에틸-(1-Hexanol,2-ethyl-), 2,3-부타네디올(2,3-Butanediol), 2-아세틸-1-피롤린(2-Acetyl-1-pyrroline), 2-헵타논,6-메틸-(2-Heptanone,6-methyl-), 2-이소프로필-5-메틸-1-헵타놀(2-Isopropyl-5-methyl-1-heptanol), 2-운데센,6-메틸-,(Z)-(2-Undecene,6-methyl-,(Z)-), 3-에틸-3-메틸헵탄(3-Ethyl-3-methylheptane), 4-이소프로폭시-2-부타논(4-Isopropoxy-2-butanone), 4-운데센,8-메틸-,(Z)-(4-Undecene,8-methyl-,(Z)-), 7-메톡시-2,2,4,8-테트라메틸프리시클로[5.3.1.0(4,11)]운데칸(7-Methoxy-2,2,4,8-tetramethyltricyclo[5.3.1.0(4,11)]undecane), 코파엔(Copaene), 시클로프로판,1-메틸-2-옥틸-(Cyclopropane,1-methyl-2-octyl-), 데칸(Decane), 데칸,3,6-디메틸-(Decane,3,6-dimethyl-), 도데칸,2,7,10-트리메틸-(Dodecane,2,7,10-trimethyl-), 헵타데칸,2,6,10,14-테트라메틸-(Heptadecane,2,6,10,14-tetramethyl-), 헵탄,2,5-디메틸-(Heptane,2,5-dimethyl-), 헵탄,4-에틸-2,2,6,6-테트라메틸-(Heptane,4-ethyl-2,2,6,6-tetramethyl-), 헥산,3-에틸-2-메틸-(Hexane,3-ethyl-2-methyl-), 노난,3-메틸-(Nonane,3-methyl-), 노난,3-메틸-5-프로필-(Nonane,3-methyl-5-propyl-), p-자일렌(p-Xylene), 톨루엔(Toluene) 및 운데칸(Undecane)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 휘발성분을 추가로 포함할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세에 따른 종자 및 상기 종사의 자손을 제공한다.

나아가, 본 발명은 (a) 주남벼 및 추청벼//유메츠쿠시/ 재래 향미 품종의 4원 교배후대 향미 계통을 모본으로, J-42 계통을 부본으로 인공교배하여 교잡종(F₁)을 육성하는 단계;

(b) 교잡종(F₁) 식물체의 이삭에서 발생된 분리세대(F₂) 종자를 계통육종법에 의해 제9세대(F₉)까지 전개한 후 제10세대 종자(F₁₀ seed)를 수득하는 단계; 및

(c) 교잡종 제10세대 이후 생산성, 수량성, 품종 균일성 및 재배 안정성을 검토하여 향미 특성을 가지는 우량계통을 반복 선발하는 단계;를 포함하는, 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세의 육종방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (a) 단계의 모본은,

ⅰ) 유메츠쿠시를 모본으로, 재래종 향미 품종을 부본으로 하여 인공교배한 후, 수정란에 N-메틸-N-니트로소요소(N-methyl-N-nitrosourea: MNU) 처리한 다음, 향특성을 가지는 계통을 선별하는 단계;

ⅱ) 상기 선별된 계통을 부본으로, 추청벼를 모본으로 하여 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계; 및

ⅲ) 주남벼를 모본으로, 상기 ⅱ) 단계에서 선별한 계통을 부본으로 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계;를 포함하는 육종방법으로 수득된 것일 수 있다.

본 발명의 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세는 향미 특성을 가질 뿐만 아니라, 재배 안전성, 수량성 및 밥맛이 기존 품종에 비해 우수하므로 벼 재배 농가의 소득증대에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 육성계보이다.
도 2는 본 발명에 따른 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 육성계통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 포장사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 정조사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 현미사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 품종판별을 위한 DNA 분석을 수행한 데이터이다.
도 7은 본 발명에 따른 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 전체유전체 존재하는 단일염기다형성을 분석한 데이터이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이, 소비자들의 기호도를 충족시킬 수 있는 고품질 신품종 개발에 대한 요구가 증가함에 따라, 본 발명에서는 향 특성이 가미된 고기능성 양질미 품종을 개발하고자 하였다.

따라서, 본 발명은 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세를 포함한다.

또한 본 발명은 상기 아밀로오스 함량이 낮은 향미 품종 ‘천지향 1세’에 따른 종자를 포함한다. 상기 ‘천지향 1세’의 종자는 볍씨 또는 이의 가공형태인 쌀 또는 쌀알을 지칭하는 것으로 이의 자손을 포함한다.

본 발명의 ‘천지향 1세’ 품종의 육성 과정 및 육성 계보는 도 1 및 도 2에 각각 도식화하였다.

구체적으로, 본 발명은 (a) 주남벼 및 추청벼//유메츠쿠시/ 재래 향미 품종의 4원 교배후대 향미 계통을 모본으로, J-42 계통을 부본으로 인공교배하여 교잡종(F₁)을 육성하는 단계;

(b) 교잡종(F₁) 식물체의 이삭에서 발생된 분리세대(F₂) 종자를 계통육종법에 의해 제9세대(F₉)까지 전개한 후 제10세대 종자(F₁₀ seed)를 수득하는 단계; 및

(c) 교잡종 제10세대 이후 생산성, 수량성, 품종 균일성 및 재배 안정성을 검토하여 향미 특성을 가지는 우량계통을 반복 선발하는 단계;

를 포함하는, 상기 천지향 1세의 육종방법을 포함한다.

좀 더 구체적으로, 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 (a) 단계의 모본은,

ⅰ) 유메츠쿠시를 모본으로, 재래종 향미 품종을 부본으로 하여 인공교배한 후, 수정란에 N-메틸-N-니트로소요소(N-methyl-N-nitrosourea: MNU) 처리한 다음, 향특성을 가지는 계통을 선별하는 단계;

ⅱ) 상기 선별된 계통을 부본으로, 추청벼를 모본으로 하여 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계; 및

ⅲ) 주남벼를 모본으로, 상기 ⅱ) 단계에서 선별한 계통을 부본으로 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계;를 포함하는 육종방법으로 수득하였다.

상기 (b) 단계에서는 분리세대(F₂) 종자를 매년 포장에서 계통재배 하면서, 향미 특성 및 저아밀로오스 특성을 가지며 재배안정성, 수량성 및 밥맛이 우수한 계통인 JS56-7-34-12-7-3-1-1-1-1-B-B을 선별하여 SP-E011로 계통명을 부여하였다. 상기 선발된 계통은 생산력검정 및 농가 실증시험을 통해 품종의 균일성과 재배안정성을 확인하고 최종적으로 ‘천지향 1세’로 명명하였다

상기 ‘계통재배‘는 품종 개량법의 한 가지로, 생물의 유전적 조성(遺傳的組成)을 순수하게 하기 위하여 교배(交配)를 관리하여, 다른 계통의 생물과 교배하지 아니하도록 주의하여 재배하는 방법이며, 상기 방법으로 순수히 유지 및 보존된 계통을 순계(純系)라고 한다.

본 발명에 따른 신품종 벼 ‘천지향 1세’는 아밀로오스 함량이 낮고, 현미에 향취성을 가지는 것을 특징으로 하며, 70 내지 75의 도요식미값을 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 ‘천지향 1세’의 아밀로오스 함량은 15 내지 20%, 바람직하게는 19 내지 20%이다.

본 발명에 있어서, 상기 ‘천지향 1세’의 간장 평균 길이는 74.0 내지 80.0 ㎜, 수장 평균 길이는 19.0 내지 22.0 ㎜, 포기당 평균 이삭수는 13.0 내지 16.0개, 이삭당 평균 벼알수는 90 내지 100개일 수 있다. 또한, ‘천지향 1세’의 현미 천립중은 평균 18 내지 20ｇ일 수 있으며, ‘천지향 1세’ 현미의 평균 길이는 4.7 내지 5.0 ㎜, 평균 폭은 2.7 내지 3.0 ㎜, 평균 두께는 1.8 내지 2.0 ㎜ 및 장폭비는 1.6 내지 1.8일 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 신품종 벼인 ‘천지향 1세’의 주요 농업 형질 및 미질특성을 대조품종인 ‘추청’ 벼와 비교하였으며, 추가로 병충에 대한 저항성 정도를 측정하였다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 ‘천지향 1세’ 및 대조품종인 ‘추청’의 정조 및 현미 사진을 나타낸 것으로, 표 2에 나타난 바와 같이, ‘천지향 1세’의 출수기는 8월 20일경으로 대조품종에 비해 2일 정도 늦은 중생종인 것을 확인하였으며, ‘천지향 1세’의 유효분얼수(이삭수)의 평균은 15.40개로 보통이고, 이삭길이(수장)은 평균 19.76 ㎝ 정도이며, 이삭당 벼알 수는 평균 98.82개 정도인 것을 확인하였다. 현미 천립중 평균은 22.13ｇ으로 대조품종의 25.32ｇ 보다 약 3 g 정도 적은 것을 확인하였다.

표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 ‘천지향 1세’는 현미의 길이가 4.81mm, 폭은 2.81mm이고, 두께는 1.91mm 수준으로 장폭비가 1.71 정도의 단원형 품종으로서 대조품종인 추청과 유사한 수준임을 확인하였다. 또한, 수량성은 528 kg/10a 으로서, 대조품종보다 높은 수준인 것을 확인하였다.

또한, 표 4에 나타난 바와 같이, ‘천지향 1세’는 메벼로 1 정도의 투명도를 보였고, 아밀로오스 함량이 19.3% 수준으로 대조품종에 비해 약간 높고, 현미 단백질함량은 6.5%로 대조품종과 유사함을 확인하였다. 밥 윤기치(도요식미값)는 71 수준으로 대조품종의 윤기치인 76 보다 낮음을 확인하였다.

표 5는 생리장해 및 병충에 대한 저항성을 나타낸 것으로, ‘천지향 1세’ 벼는 잎도열병 및 희잎 마름병에 대하여 대조품종보다 저항성이 높은 것으로 확인하였다.

본 발명에서는 ‘천지향 1세’의 향미성을 측정하기 위해 GC/MS를 이용하여 천지향 1세 및 대조품종이 추청벼에 포함된 휘발성분(volatile elements)을 분석하였으며 그 결과를 표 6 내지 표 9에 나타내었다.

그 결과, 본 발명의 ‘천지향 1세’에서 50개의 휘발성분이 동정 되었으며, 대조품종인 추청벼에서는 없었으나 ‘천지향 1세’에서 동정된 성분은 28개로 확인되었다. 상기 28개의 성분은 10-메틸노나데칸(10-Methylnonadecane), 1-데카놀,2-메틸-(1-Decanol,2-methyl-), 1-데센,2,4-디메틸-(1-Decene,2,4-dimethyl-), 1-Do데카놀,3,7,11-트리메틸-(1-Dodecanol,3,7,11-trimethyl-), 1-헥사놀,2-에틸-(1-Hexanol,2-ethyl-), 2,3-부타네디올(2,3-Butanediol), 2-아세틸-1-피롤린(2-Acetyl-1-pyrroline), 2-헵타논,6-메틸-(2-Heptanone,6-methyl-), 2-이소프로필-5-메틸-1-헵타놀(2-Isopropyl-5-methyl-1-heptanol), 2-운데센,6-메틸-,(Z)-(2-Undecene,6-methyl-,(Z)-), 3-에틸-3-메틸헵탄(3-Ethyl-3-methylheptane), 4-이소프로폭시-2-부타논(4-Isopropoxy-2-butanone), 4-운데센,8-메틸-,(Z)-(4-Undecene,8-methyl-,(Z)-), 7-메톡시-2,2,4,8-테트라메틸프리시클로[5.3.1.0(4,11)]운데칸(7-Methoxy-2,2,4,8-tetramethyltricyclo[5.3.1.0(4,11)]undecane), 코파엔(Copaene), 시클로프로판,1-메틸-2-옥틸-(Cyclopropane,1-methyl-2-octyl-), 데칸(Decane), 데칸,3,6-디메틸-(Decane,3,6-dimethyl-), 도데칸,2,7,10-트리메틸-(Dodecane,2,7,10-trimethyl-), 헵타데칸,2,6,10,14-테트라메틸-(Heptadecane,2,6,10,14-tetramethyl-), 헵탄,2,5-디메틸-(Heptane,2,5-dimethyl-), 헵탄,4-에틸-2,2,6,6-테트라메틸-(Heptane,4-ethyl-2,2,6,6-tetramethyl-), 헥산,3-에틸-2-메틸-(Hexane,3-ethyl-2-methyl-), 노난,3-메틸-(Nonane,3-methyl-), 노난,3-메틸-5-프로필-(Nonane,3-methyl-5-propyl-), p-자일렌(p-Xylene), 톨루엔(Toluene) 및 운데칸(Undecane)이다.

상기 휘발성분은 향기성분일 수 있으며, 특히, 상기 28개의 성분 중 2-아세틸-1-피롤린(2-acetyl-1-pyrroline)는 밥을 지을 때 나는 구수한 옥수수와 같은 냄새를 가지는 향기성분으로 알려져 있다.

즉, 본 발명에서 육종한 신품종 벼인 ‘천지향 1세’는 추청벼와는 다른 휘발성분들이 포함되어 있는 것을 확인하였으며, 추청벼에서는 발견되지 않은 2-아세틸-1-피롤린(2-acetyl-1-pyrroline) 등과 같은 향기성분을 포함한 새로운 향미 품종인 것을 확인하였다.

본 발명에서는 ‘천지향 1세’와 추청벼와의 차이를 확인하기 위해 지방산 성분을 분석하였다.

표 10에 나타난 바와 같이, 미리스트산(Myristic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid), 올레산(Oleic acid), 리놀레산(Linoleic acid), 아라킨산(Arachidic acid) 및 리놀렌산(Linolenic acid)의 함량을 측정하였으며, 천지향 1세의 경우 올레산의 함량이 추청벼에 비해 현저하게 증가한 것을 확인하였다.

본 발명의 ‘천지향 1세’의 품종 판별을 위한 DNA 분석을 수행하였으며, 염색체상의 단일 염기서열의 차이를 구별하여 품종 간 다양성을 구별하기 위해 단일염기 다형성 분석법(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)을 수행하였다. 그 결과, 본 발명의 ‘천지향 1세’는 도 6과 같은 SNP 패턴을 보이는 것을 확인하였다.

또한, 본 발명의 ‘천지향 1세’의 유전적 특성을 파악하기 위해 ‘천지향 1세’ 전체 게놈(whole genome)에 대한 유전자 분석을 수행한 결과, 도 7에 나타난 바와 같이, 천지향 1세의 12개 염색체상에 존재하는 총 SNP 개수는 165,513 개이며, 그 중 동형접합적(homozygous)인 SNP의 수는 151,757개로 표준유전체와 다른 유전부위를 나타내는 것을 확인하였다.

이하 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

향미 및 저아밀로오스 특성을 가진 신품종 벼인 ‘ 천지향 1세’ 육성

본 발명에서는 우수한 향 특성이 가미된 자포니카(japonica) 고기능성 양질미 품종을 개발하고자 하였으며, 본 발명의 신품종 벼인 ‘천지향 1세’의 육성과정을 나타내는 육성계보 및 육성 계통도를 각각 도 1 및 도 2에 도식화하여 나타내었다.

1) 재료 수집 및 계통 육성 : 1997 ~ 2003년

먼저, 우선 향 특성의 유전자원을 수집, 평가하여 방향성에 있어 소비자 선호도에서 우수하고 국제적으로 품종육성에 사용되지 않은 잡초성 재래자원인 화본과(poaceae)의 벼(rice, 학명: Oryza sativa L.)를 선발하였다. 상기 잡초성 재래자원인 벼는 국립농업과학원 농업유전자원센터에 보존(등록일: 2011년 12월 30일)되어 있는, 태국 수집 재래종을 사용하였다. 약한 정도의 향 특성을 양식미 자포니카 타입으로 도입하기 위해 유메츠쿠시 벼(모본)에 상기 태국 수집 재래종(부본)을 인공교배 후 수정란에 MNU 처리하여 약한 정도의 향 특성을 가지는 MLAR-53 (mutant low aromatic rice) 계통을 수득하였다.

그런 다음, 상기 수득한 MLAR-53을 다시 부본으로 선발하고 추청벼를 모본으로 인공교배한 후, 동하계 세대촉진하여 자포니카 타입초형으로 임실률이 좋으면서 약한 정도의 향 특성을 갖고 현미달관 품위가 우수하고 안정적인 계통으로서 J-42 및 J-43을 육성하였다.

1999년 동계에, 단간다수의 주남벼를 모본으로 하고, 상기 육성된 계통 중에서 낮은 강도의 향미를 가지는 계통인 J-43을 부본으로 인공교배하여 재배하였다. 배내는 동하계 재배(1년 2기작)으로 하고, 세대촉진으로 고정시켜 수확한 계통에 HJ-11의 계통명을 부여하였다.

2) 조합작성 및 계통 선발 : 2004년 ~ 2012년

상기 선발된 저향 계통(HJ-11)에 다시 방향미 특성을 도입하기 위해, 2004년 하계에 HJ-11을 모본으로 하고, 방향미 특성의 선발계통 J-42를 부본으로 인공교배하여 낮은 강도의 향 특성을 가지는 교잡종 F₁ 종자를 수확하여 JS56로 표기하였다.

다음 해, 2005 년 하계에 F₁ 종자를 파종하고 2006 년 F₂ 개체를 확보하였고, 이후 2007 년부터 2012 년까지 매년 포장에서 계통육종법에 따라 세대를 진전시키면서 현미 외관품위가 우수하고, 재배 특성이 양호하며, 낮은 강도이지만 우수한 향의 특성을 가지는 계통인 JS56-7-34-12-7-3-1-1-1-1-B-B를 선발, 고정하였다.

3) 생산력 검정 및 농가실증시험 : 2014년 ~ 2015년

상기에서 선발된 JS56-7-34-12-7-3-1-1-1-1-B-B 계통에 대해 SP-E011로 계통명을 부여하고, 2014년 ~ 2015년에 난괴법 3반복으로 생산력 검정 및 농가 실증시험을 수행하였다. 생산력 검정 및 농가 실증시험을 위한 재배조건은 농촌진흥청 ‘벼 표준 재배법’에 준하여 하기 [표 1]과 같은 포장 시험 조건으로 수행하였다.

그 결과, 천지향 1세 품종의 식물체 사진은 도 3에서 나타난 바와 같으며, 품종의 균일성과 재배안정성을 확인하여 이 품종을 “천지향 1세”로 명명하였다. ‘천지향 1세’의 특징으로서, 기본농업형질인 출수기, 간장, 수당립수, 천립중 등의 특성에 있어 반복간 표준편차가 대조품종(추청)에 비해 작거나 비슷한 수준으로 균일성을 확인하였고, 연차 간 변이계수 또한 대조품종과 비슷한 수준으로 재배 안정성을 확인하다. 또한, 2015년 포장 재배시험에서 전체적으로 균일하고, 이형주가 발견되지 않는 것을 확인하였다.

생산력 검정 및 농가 실증시험을 위한 포장 시험 조건

식물의 종류	벼
시험지 위치 및 특성	수원시 권선구 호매실동 답 7-2, 지형(중서부평야)
파종기 및 이앙기	파종 - 2015년 4월 20일 이앙 - 2015년 5월 25일
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 20일, 중기제초제 6월 4일 - 살균살충제 : 2회 →이앙당일 살균살충입제살포, 살충제+살균제 8월 10일
시험구 표본채취 규모	1 반복 당 30주로 3반복 수확

‘ 천지향 1세’의 생육특성 분석

본 발명에서는 실시예 1에서 육성한 ‘천지향 1세’의 주요 농업 형질과 미질 특성을 파악하고자 하였다.

먼저, 신품종 ‘천지향 1세’ 벼의 농업적 특성을 대조품종인 ‘추청’벼와 비교하여 하기 표 1에 나타내었다.

농업적 특성 비교

구분	년도	출수기	간장(cm)	수장(cm)	포기당 이삭수(No.)	이삭수 벼알수(No.)	정조 천립중(g)
추청	2014	8/19	81.05±0.05	19.52±0.02	14.47±0.06	88.23±0.40	25.32±0.02
	2015	8/17	80.66±0.03	19.54±0.02	14.65±0.05	88.87±0.15	25.31±0.04
	평균	8/18	80.85	19.53	14.56	88.55	25.32
	변이계수		0.34	0.10	0.87	0.50	0.04
천지향 1세	2014	8/21	79.73±0.15	19.71±0.02	15.38±0.10	98.20±0.36	22.08±0.01
	2015	8/19	79.27±0.08	19.81±0.03	15.42±0.08	99.43±0.40	22.17±0.01
	평균	8/20	79.50	19.76	15.40	98.82	22.13
	변이계수		0.41	0.36	0.15	0.88	0.64

그 결과, 상기 [표 2]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 신품종 벼인 ‘천지향 1세’의 출수기는 8월 19 내지 8월 21일경으로 대조품종에 비해 2일 정도 늦은 중생종인 것을 확인하였으며, ‘천지향 1세’의 유효분얼수(이삭수)의 평균은 15.40개로 보통이고, 이삭길이(수장)은 평균 19.76 ㎝ 정도이며, 이삭당 벼알 수는 평균 98.82개 정도인 것을 확인하였다. 현미 천립중 평균은 22.13ｇ으로 대조품종의 25.32ｇ 보다 약 3 g 정도 적은 것을 확인하였다.

또한, 신품종 ‘천지향 1세’ 종자(도 4 및 도 5 참조) 및 추청벼 종자의 농업적 특성을 하기 표 3에 나타내었다.

종자의 농업적 특성 비교

구분	정조				현미				현미 천립중 (g)	정현비율 (%)	수량성 (kg/10a)
	길이 (mm)	폭 (mm)	두께 (mm)	장폭비	길이 (mm)	폭 (mm)	두께 (mm)	장폭비
추청	6.40	3.22	2.20	1.99	4.85	2.93	2.03	1.66	21.17	81.3	516
천지향 1세	6.27	3.03	2.03	2.07	4.81	2.81	1.91	1.71	18.57	81.5	528

상기 [표 3]에 나타난 바와 같이, ‘천지향 1세’는 현미의 길이가 4.81mm, 폭은 2.81mm이고, 두께는 1.91mm 수준으로 장폭비가 1.71 정도의 단원형 품종으로서 대조품종인 추청과 유사한 수준임을 확인하였다. 정현비율은 대조품종과 비슷한 81.5% 수준이며 현미 천립중이 18.57로 중소립이고, 10a 당 수량성은 528kg 으로서, 대조품종보다 높은 수준인 것을 확인하였다.

또한, ‘천지향 1세’ 및 ‘추청’의 배유투명도, 아밀로오스 함량, 단백질 함량 및 도요식미값을 측정하여 하기 [표 4]에 나타내었다.

아밀로오스 함량은 ‘천지향 1세’ 출수 50 일 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. 아밀로오스함량(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, 투명도 및 도요식미값은 일반적으로 당업계에 알려진 방법을 이용하여 측정하였다.

아밀로오스 함량, 단백질 함량 및 도요식미값 비교

구분	투명도 (1-9)	심/복백 (0-9)	아밀로스함량(현미, %)	단백질함량 (현미, %)	단백질함량 (백미, %)	도요식미값
추청	1	0/1	18.2	6.3	5.6	76
천지향 1세	1	0/1	19.3	6.5	5.7	71

그 결과, 상기 [표 4]에 나타난 바와 같이, ‘천지향 1세’는 메벼로 1 정도의 투명도를 보였고, 아밀로오스 함량이 19.3% 수준으로 대조품종에 비해 약간 높고, 현미 단백질함량은 6.5%로 대조품종과 유사함을 확인하였다. 밥 윤기치(도요식미값)는 71 수준으로 대조품종의 윤기치인 76 보다 낮음을 확인하였다.

또한, 본 발명에서는 ‘천지향 1세’의 생리장해 및 병충에 대한 저항 특성을 확인하여 하기 표 5에 나타내었다.

생리장해 및 병충에 대한 저항 특성 비교

구분	잎도열병	흰잎 마름병	줄무늬 잎마름병	벼멸구
추청	약	약	약	약
천지향 1세	중	중	약	약

그 결과, 상기 [표 5]에 나타난 바와 같이, ‘천지향 1세’ 는 잎도열병 및 흰잎 마름병에 대하여 중간 정도의 저항성을 보여, 유사대조품종인 추청보다 저항성이 높은 수준임을 확인하였고, 줄무늬잎마름병 및 벼멸구에 대한 저항성은 없었다.

‘천지향 1세’의 향기성분 분석

본 발명의 신품종 벼 ‘천지향 1세’는 현미에서 향취성을 가지고 있는 향미품종으로, 팝콘향과 유사한 향기가 나는 것을 확인하였으며, 실제로 ‘천지향 1세’의 현미에 어떠한 향기성분이 포함되어 있는지 확인하기 위해 GC/MS(가스 크로마토그래프 질량분석계: gas chromatograph-mass spectrometer)-SPME(고상미량추출법: solid phase microextraction)를 이용하여 휘발성분(volatile elements)을 분석하였다.

상기 [실시예 1]에서 육종한 ‘천지향 1세’(향강도 약함)에 대한 휘발성분 분석을 수행하였으며, 대조군으로 추청벼(향강도 없음)를 사용하였다 (표 6).

먼저, 시료는 농촌진흥청 표준재배법에 의해 2014 년 재배한 시료를 사용하였으며, 시료는 수확 직후 정조 형태로 -50℃에 저장하였다. 향기성분 분석을 위해 저장중인 시료를 제현기를 이용하여 현미를 제조하고, 곱게 분쇄하여 제조한 현미가루를 분석에 사용하였다.

그 다음, 상기에서 제조한 각 품종에 대한 현미 가루 5ｇ을 헤드 스페이스 바이알(head space vial)에 넣고 SPME(고상미량추출법: solid phase microextraction)으로 분석하였다. SPME 분석시 시료의 pre-heating은 80℃에서 20분간 실시하였으며, SPME의 파이버(Fiber)는 Divinylbenzene/Carboxen/PDMS (57348-U, SUPELCO, 미국)를 사용하였다. 파이버의 컨디셔닝(conditioning)은 260℃에서 45분 동안 실시하였으며, 흡착(Adsorption)은 20분 동안, 탈착(desorption)은 10분 동안 실시하였다.

SPME로부터 탈착된 휘발성분(volatile elements)은 GC/MS(가스 크로마토그래프 질량분석계: gas chromatograph-mass spectrometer; QP-2010 Ultra, Shimadzu, 일본)를 이용하여 다음 조건으로 분석하였다.

- GC/MS : Shimadzu QP-2010 Ultra

- Column : Rtx-5MS

- Injection Temperature : 250℃

- Flow Control Mode : Linear velocity

- Column Flow : 1.04 mL / min

- Ion Source Temperature : 200℃

- Interface Temperature : 270℃

- solvent Cut Time : 4 min

- Library : Wiley 및 NIST GCMS library

‘천지향 1세’ 현미에 포함된 휘발성분(volatile elements) 분석 결과는 하기 표 6 내지 표 9에 나타내었다.

시료목록

품종명	계통번호	향강도	배유특성
천지향 1세	JS56-7-34-12-7-3-1-1-1-1-B-B	약	Dull(저아밀로오스벼)
추청벼(대조군)	-	무	메벼

천지향 1세 및 대조품종의 포함 휘발성분의 비교

#	COMPOUND NAME	천지향 1세	대조품종
1	(R,S)-2-Propyl-5-oxohexanal	135	1582
2	(R,S)-5-Ethyl-6-methyl-3E-hepten-2-one	510	948
3	1,2-Benzenedicarboxylicacid,bis(2-methylpropyl)ester	-	43
4	1,2-dihydro-8-hydroxylinalool	-	433
5	1,3-Dioxan-5-ol,4,4,5-trimethyl-	-	209
6	1,5-Dimethyl-6-oxa-bicyclo[3.1.0]hexane	-	599
7	1,5-Hexadiene-3,4-diol,3,4-dimethyl-	-	1056
8	1,8-Naphthalenedione,8a-ethylperhydro	-	135
9	10-Methylnonadecane	92	-
10	1-Decanol,2-methyl-	252	-
11	1-Decene,2,4-dimethyl-	1868	-
12	1-Decene,9-methyl-	-	88
13	1-Dodecanol,3,7,11-trimethyl-	1792	-
14	1-Heptanol	-	775
15	1-Hexanol,2-ethyl-	571	-
16	1-Nonanol	-	760
17	1-Octanol	821	1656
18	1-Octen-3-ol	742	1103
19	1-Pentanol	846	3893
20	1-Tetradecene	-	72
21	1-Tridecene	366	76
22	2,15-Hexadecanedione	616	1097
23	2,3-Butanediol	1405	-
24	2,4-Dimethyl-1-heptene	3495	1887
25	2,6,6-Trimethyl-2-cyclohexene-1,4-dione	166	184
26	2-Acetyl-1-pyrroline	4133	-
27	2-Dodecene,4-methyl-	-	1267
28	2-Heptanone,4,6-dimethyl-	163	171
29	2-Heptanone,6-(3-acetyl-2-methyl-1-cyclopropen-1-yl)-6-methyl-	-	388
30	2-Heptanone,6-methyl-	373	-
31	2-Hexadecene,3,7,11,15-tetramethyl-,[R-[R*,R*-(E)]]-	-	140
32	2-Hexadecenoicacid,methylester,(E)-	-	140
33	2-Isopropyl-5-methyl-1-heptanol	82	-
34	2-Octanone	-	455
35	2-Pentadecanone,6,10,14-trimethyl-	-	368
36	2-Undecene,6-methyl-,(Z)-	472	-
37	3-Chloropropionicacid,4-hexadecylester	-	65
38	3-Ethyl-3-methylheptane	129	-
39	3-Pentanone,2-methyl-	-	228
40	4-Isopropoxy-2-butanone	867	-
41	4-Undecene,8-methyl-,(Z)-	345	-
42	5,9-Undecadien-2-one,6,10-dimethyl-,(E)-	-	82
43	5-Ethyl-3-nonanol	-	179
44	7-Methoxy-2,2,4,8-tetramethyltricyclo[5.3.1.0(4,11)]undecane		358	-
45	7-Oxabicyclo[4.1.0]heptane,1,5-dimethyl-		-	268
46	Benzoicacid,2-formyl-4,6-dimethoxy-,8,8-dimethoxyoct-2-ylester		-	317
47	Bicyclo[3.1.1]hept-2-ene,2,6-dimethyl-6-(4-methyl-3-pentenyl)-		-	79
48	ButylatedHydroxytoluene		-	1509
49	Carbonicacid,isobutylnonylester		-	458
50	Copaene		224	-
51	Cyclohexadecane		-	79
52	Cyclohexanamine,N-(benzoyloxy)-		-	41
53	Cyclopropane,1-methyl-2-octyl-		513	-
54	Decanal		-	365
55	Decane		771	-
56	Decane,1,1'-oxybis-		-	203
57	Decane,2,3,8-trimethyl-		-	233
58	Decane,2,6,7-trimethyl-		-	41
59	Decane,3,6-dimethyl-		310	-
60	D-Limonene		-	572
61	Dodecane		291	241
62	Dodecane,2,6,11-trimethyl-		-	214
63	Dodecane,2,7,10-trimethyl-		234	-
64	Dodecanedioicacid,bis(tert-butyldimethylsilyl)ester		-	85
65	Ethanone,1-[2-(1-hydroxy-1-methylethyl)cyclopropyl]-		-	3265
66	Formicacid,hexylester		4655	13920
67	Furan,2-pentyl-		9356	5843
68	Geranylacetate,2,3-epoxy-		-	386
69	Heptadecane,2,6,10,14-tetramethyl-		400	-
70	Heptane,2,5-dimethyl-		230	-
71	Heptane,4-ethyl-2,2,6,6-tetramethyl-		3160	-
72	Heptane,5-ethyl-2,2,3-trimethyl-		-	93
73	Hexadecane		223	208
74	Hexadecane,2,6,10,14-tetramethyl-		-	76
75	Hexanal		1147	4480
76	Hexane,2,3,3-trimethyl-		-	77
77	Hexane,3-ethyl-2-methyl-		605	-
78	Isotridecanol-		-	113
79	Nonadecan-1-oltrimethylsilylether		189	88
80	Nonanal		3113	6555
81	Nonane,3-methyl-		250	-
82	Nonane,3-methyl-5-propyl-		180	-
83	Octane,2,4,6-trimethyl-		-	4022
84	Octane,2,5-dimethyl-		856	399
85	Octane,3,4,5,6-tetramethyl-		-	788
86	Oxime-,methoxy-phenyl-_		4692	600
87	o-Xylene		-	367
88	Pentadecane,2,6,10,14-tetramethyl-		-	182
89	p-Xylene		81	-
90	Pyridine,2,4,6-trimethyl-		16392	14317
91	Pyridine,2,6-dimethyl-		790	1771
92	Silane,[(11-fluoroundecyl)oxy]trimethyl-		-	78
93	Tetradecane		197	77
94	Toluene		931	-
95	Tricosyltrifluoroacetate		-	81
96	Undecane		235	-
97	Undecane,3,6-dimethyl-		-	233

육성 계통별 동정된 휘발성분특성 비교

육성 계통별 포함된 휘발성분 특성		갯수
천지향 포함	추청벼 포함
○	○ 또는 ×	50
○ 또는 ×	○	69
○	○	22
×	○	47
○	×	28
2 개 품종에서 동정된 성분 전체		98

대조품종에는 없으나 ‘ 천지향 1세’에서만 동정된 성분(41종)

#	COMPOUND NAME
1	10-Methylnonadecane
2	1-Decanol,2-methyl-
3	1-Decene,2,4-dimethyl-
4	1-Dodecanol,3,7,11-trimethyl-
5	1-Hexanol,2-ethyl-
6	2,3-Butanediol
7	2-Acetyl-1-pyrroline
8	2-Heptanone,6-methyl-
9	2-Isopropyl-5-methyl-1-heptanol
10	2-Undecene,6-methyl-,(Z)-
11	3-Ethyl-3-methylheptane
12	4-Isopropoxy-2-butanone
13	4-Undecene,8-methyl-,(Z)-
14	7-Methoxy-2,2,4,8-tetramethyltricyclo[5.3.1.0(4,11)]undecane
15	Copaene
16	Cyclopropane,1-methyl-2-octyl-
17	Decane
18	Decane,3,6-dimethyl-
19	Dodecane,2,7,10-trimethyl-
20	Heptadecane,2,6,10,14-tetramethyl-
21	Heptane,2,5-dimethyl-
22	Heptane,4-ethyl-2,2,6,6-tetramethyl-
23	Hexane,3-ethyl-2-methyl-
24	Nonane,3-methyl-
25	Nonane,3-methyl-5-propyl-
26	p-Xylene
27	Toluene
28	Undecane

상기 [표 7] 내지 [표 9]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 ‘천지향 1세’에서 50개의 휘발성분이 동정 되었으며, 이 중 대조품종인 추청벼에서는 없었으나 ‘천지향 1세’에서 동정된 성분은 28개(표 9) 인 것을 확인하였다.

‘천지향 1세’의 지방산 성분 분석

본 발명의 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 지방산 성분 특성을 파악하기 위해 GC(가스 크로마토그래프: gas chromatograph) 를 이용하여 지방산 성분을 분석하였다.

상기 [실시예 1]에서 육종한 ‘천지향 1세’에 대한 지방산 성분 분석을 수행하였으며, 대조군으로 추청벼를 사용하였다(표 10).

현미 5립을 담은 용기에 680 ㎕의 메틸레이션 용액 (methylation solution; MeOH : benzene : DMP : H₂SO₄ = 39 : 20 : 5 : 2)과 400 ㎕의 헵탄(heptane)을 넣고 밀봉한 후, 80℃에서 2시간 동안 반응시키고 상온으로 방냉하였으며, 그 다음 원심분리(1,000 rpm, 5분)하여 얻어진 헵탄 상층액을 GC(CP-3800, Varian, Australia)로 분석하였다. GC 분석조건으로 컬럼(column)은 CP-SIL 88 FAME (50m x 0.25mm, CP7489, Varoam)를 사용하였고, 캐리어(carrier)로는 He(1 ㎖/min)을 사용하였으며, 컬럼오븐의 온도는 110℃ (5분) - 5℃/분 승온 - 210℃ (40분)으로 실시하였다.

육성 계통별 지방산 성분 특성 비교

지방산 명	천지향 1세	대조품종
Myristic acid	1.84±0.11	1.72±0.04
Palmitic acid	29.74±0.04	29.05±0.23
stearic acid	1.97±0.11	1.67±0.09
Oleic acid	22.62±0.32	16.62±0.03
Linoleic acid	42.09±0.36	49.10±0.14
Arachidic acid	0.16±0.01	0.00±0.00
Linolenic acid	1.57±0.07	1.84±0.02

그 결과, 상기 [표 10]에 나타난 바와 같이, 미리스트산(Myristic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid), 올레산(Oleic acid), 리놀레산(Linoleic acid), 아라킨산(Arachidic acid) 및 리놀렌산(Linolenic acid)의 함량을 측정하였으며, 천지향 1세의 경우 올레산의 함량이 추청벼에 비해 현저하게 증가한 것을 확인하였으며, 리놀렌산의 함량은 추청벼에 비해 다소 감소한 것을 확인하였다.

‘천지향 1세’의 품종판별용 DNA 단편 분석

본 발명의 신품종 벼 ‘천지향 1세’의 유통 시, 발생할 수 있는 혼입 및 진위 판별을 위한 정보를 제공하기 위해 ‘국립농산물품질관리원‘의 ‘벼 품종 식별 검정 매뉴얼‘에 따라 DNA 분석을 실시하였으며, 분석은 농업실용화재단에 의뢰하여 수행하였다.

상기 매뉴얼에 따른 방법을 간단히 설명하면, 공지된 방법으로 벼의 DNA를 추출, 정제한 다음, 순도 및 농도를 확인한 후, 다중 PCR 분석법에 따라 혼합 프라이머(Rice Detection Kit, RD2100, (주)정P&C연구소)를 이용하여 PCR을 수행하였다. 그 다음, 증폭산물 12 ㎕를 3 % 아가로오스 겔(agarose gel)에 30분 동안 전기영동을 수행하였다.

그 결과, 본 발명의 ‘천지향 1세’는 도 6과 같은 SNP 패턴을 보이는 것을 확인하였다.

‘천지향 1세’의 유전체 분석

본 발명의 ‘천지향 1세’의 유전적 특성을 파악하기 위해 ‘천지향 1세’ 전체 게놈(whole genome)에 대한 유전자 분석을 수행하였으며, 염색체(chromosome)각각에 대한 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)을 분석하였다.

먼저, 유전자 분석을 위해 실험포장에서 1주 1본으로 재배된 벼 잎을 샘플링하여 동결건조 후, 지노믹 DNA(genomic DNA)를 DNeasy® Plant Mini Kit(QIAGEN, 미국)을 이용하여 추출하였으며, 추출된 DNA는 정량하여 최소 30ng/㎕가 되도록 준비하여 염기서열 분석을 수행하였다. 염기서열 분석(sequencing)은 라이브러리 구축(library construction)과정을 거친 다음, HiSeq 2500(Illumina)을 이용하여 SRS(short read sequence)를 생산하였으며, 데이타 맵핑(mapping) 및 조립(assembly)은 BWA, samtools, snpEff등의 BioTool을 이용하여 ① Mapping, ② Sequencing Depth 및 Coverage 확인, ③ Variant Calling을 하여 fastq형식의 RawData 파일을 생성하여 분석하였다 (Shearer AE et al., Deafness in the genomics era., Hear Res., Dec;282(1-2):1, 2011).

표준 유전체로 벼의 유전체 염기서열인 IRSGP 1.0(International Rice Genome Sequencing Project)과 비교하여 각 염색체 상대적인 단일염기다형성 수를 측정하였다.

그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이, 천지향 1세의 12개 염색체상에 존재하는 총 SNP 개수는 165,513 개이며, 그 중 동형접합적(homozygous)인 SNP의 수는 151,757 개로 표준유전체와 다른 유전부위를 나타내는 것을 확인하였다. 유전자형(genotype)의 0/1, 1/1, 1/2는 표준유전체로 사용된 Nipponbarae (IRSGP 1.0)과 다른 SNP를 의미하며, 1/1은 동형접합적(homozygous)인 SNP를 뜻하며, 0/1, 1/2는 이형접합적(heterozygous)인 SNP를 뜻한다.

이상으로, 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

본 결과물은 농림축산식품부의 재원으로 농림수산식품기술기획평가원의 고부가가치식품기술개발사업의 지원을 받아 연구되었다(115011-03-1-HD020).

Claims (11)

1. 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 천지향 1세의 아밀로오스 함량은 15 내지 20%인 것을 특징으로 하는 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 천지향 1세의 도요식미 값은 70 내지 75인 것을 특징으로 하는 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 천지향 1세의 간장 평균 길이는 74.0 내지 80.0 ㎜, 수장 평균 길이는 19.0 내지 22.0 ㎜, 포기당 평균 이삭수는 13.0 내지 16.0개, 이삭당 평균 벼알수는 90 내지 100개인 것을 특징으로 하는 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 천지향 1세의 현미 천립중은 평균 18 내지 20ｇ인 것을 특징으로 하는 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 천지향 1세 현미의 평균 길이는 4.7 내지 5.0 ㎜, 평균 폭은 2.7 내지 3.0 ㎜, 평균 두께는 1.8 내지 2.0 ㎜ 및 장폭비는 1.6 내지 1.8인 것을 특징으로 하는 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 천지향 1세는 추청벼에 비해,
   10-메틸노나데칸(10-Methylnonadecane), 1-데카놀,2-메틸-(1-Decanol,2-methyl-), 1-데센,2,4-디메틸-(1-Decene,2,4-dimethyl-), 1-Do데카놀,3,7,11-트리메틸-(1-Dodecanol,3,7,11-trimethyl-), 1-헥사놀,2-에틸-(1-Hexanol,2-ethyl-), 2,3-부타네디올(2,3-Butanediol), 2-아세틸-1-피롤린(2-Acetyl-1-pyrroline), 2-헵타논,6-메틸-(2-Heptanone,6-methyl-), 2-이소프로필-5-메틸-1-헵타놀(2-Isopropyl-5-methyl-1-heptanol), 2-운데센,6-메틸-,(Z)-(2-Undecene,6-methyl-,(Z)-), 3-에틸-3-메틸헵탄(3-Ethyl-3-methylheptane), 4-이소프로폭시-2-부타논(4-Isopropoxy-2-butanone), 4-운데센,8-메틸-,(Z)-(4-Undecene,8-methyl-,(Z)-), 7-메톡시-2,2,4,8-테트라메틸프리시클로[5.3.1.0(4,11)]운데칸(7-Methoxy-2,2,4,8-tetramethyltricyclo[5.3.1.0(4,11)]undecane), 코파엔(Copaene), 시클로프로판,1-메틸-2-옥틸-(Cyclopropane,1-methyl-2-octyl-), 데칸(Decane), 데칸,3,6-디메틸-(Decane,3,6-dimethyl-), 도데칸,2,7,10-트리메틸-(Dodecane,2,7,10-trimethyl-), 헵타데칸,2,6,10,14-테트라메틸-(Heptadecane,2,6,10,14-tetramethyl-), 헵탄,2,5-디메틸-(Heptane,2,5-dimethyl-), 헵탄,4-에틸-2,2,6,6-테트라메틸-(Heptane,4-ethyl-2,2,6,6-tetramethyl-), 헥산,3-에틸-2-메틸-(Hexane,3-ethyl-2-methyl-), 노난,3-메틸-(Nonane,3-methyl-), 노난,3-메틸-5-프로필-(Nonane,3-methyl-5-propyl-), p-자일렌(p-Xylene), 톨루엔(Toluene) 및 운데칸(Undecane)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 휘발성분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세.
   
8. 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세에 따른 종자.
   
9. 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세에 따른 종자의 자손.
   
10. (a) 주남벼 및 추청벼//유메츠쿠시/ 재래 향미 품종의 4원 교배후대 향미 계통을 모본으로, J-42 계통을 부본으로 인공교배하여 교잡종(F₁)을 육성하는 단계;
    (b) 교잡종(F₁) 식물체의 이삭에서 발생된 분리세대(F₂) 종자를 계통육종법에 의해 제9세대(F₉)까지 전개한 후 제10세대 종자(F₁₀ seed)를 수득하는 단계; 및
    (c) 교잡종 제10세대 이후 생산성, 수량성, 품종 균일성 및 재배 안정성을 검토하여 향미 특성을 가지는 우량계통을 반복 선발하는 단계;
    를 포함하는, 제 1항의 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세의 육종방법.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 (a) 단계의 모본은,
    ⅰ) 유메츠쿠시를 모본으로, 재래종 향미 품종을 부본으로 하여 인공교배한 후, 수정란에 N-메틸-N-니트로소요소(N-methyl-N-nitrosourea: MNU) 처리한 다음, 향특성을 가지는 계통을 선별하는 단계;
    ⅱ) 상기 선별된 계통을 부본으로, 추청벼를 모본으로 하여 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계; 및
    ⅲ) 주남벼를 모본으로, 상기 ⅱ) 단계에서 선별한 계통을 부본으로 인공교배한 후, 향미 특성을 가지는 계통을 선별하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1항의 향취성을 가지는 품종인 천지향 1세의 육종방법..

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