KR20200091896A - 가위벌속의 벌을 사용하는 락투카속 식물 종자의 생산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하고, 또한 화분친 락투카속 식물과 종자친 락투카속 식물에 추가로, 보조 밀원 식물로서, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종을 사용하여, 락투카속 식물의 교배를 행하는 것을 포함하는, 락투카속 식물의 종자의 생산 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하면서, 지금까지에 비하여 효율적이고 또한 경제적으로 락투카속 식물의 종자를 생산할 수 있다.

Description

가위벌속의 벌을 사용하는 락투카속 식물 종자의 생산 방법

관련 출원의 참조

본원은, 선행하는 일본 특허 출원인 일본 특허 출원 제2017-234674호(출원일: 2017년 12월 6일)에 기초하는 것이고, 그의 우선권의 이익을 주장하는 것이며, 그의 개시 내용 전체는 참조함으로써 본 명세서에 편입된다.

기술분야

본 발명은 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하는, 효율적인 락투카(Lactuca)속 식물의 종자의 생산 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은, 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하고, 또한 화분친(pollen parent) 락투카속 식물과 종자친(seed parent) 락투카속 식물에 추가로, 보조 밀원 식물을 사용하는, 락투카속 식물의 종자의 생산 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은, 레터스의 잡종 제1대 종자(F1 종자)의 생산 방법에 관한 것이다.

식물 품종에는, 고정종과 잡종 제1대(이하 「F1」이라고 약칭하는 경우가 있다) 품종이 있고, 주요 작물에 있어서는 F1 품종이 보급되어 있다.

F1 품종은, 잡종 강세(헤테로시스)에 의해 생육이 왕성해서, 생육이 빠르고, 수량성이 높아지는 등 큰 이점이 있다. 또한 F1 품종은, 생육이 왕성해지는 것에 의해, 병해충에 대한 내성이나, 내한·내서성 등의 환경 적응성의 향상도 기대할 수 있다. 또한, F1 품종의 유전자형은 헤테로성이면서 동일한 유전자형이기 때문에, 표현형은 극히 높은 균일성을 나타낸다는 점에서, 생산물의 시장성이 높아진다. 또한, F1 품종의 양친에 우성 유전자에 지배되고 있는 유용 형질을 집적할 수 있기 때문에, 신속한 육종이 가능하게 된다. 이상과 같은 우위성이 있다는 점에서, F1 품종은, 주요 작물에 있어서 재배 품종의 주류를 차지하게 되었다.

락투카속 식물, 그 중에서도 레터스(Lactuca sativa)는 세계 각국에서 생산되어, 시장 규모가 매우 큰 야채이며, F1 품종화가 강하게 요망되고 있다. 본 발명자들은, 예전에, 레터스 F1 품종 개발을 위하여 필요한 세포질 웅성 불임 레터스의 개발에 성공하여, 레터스에 있어서도 F1 종자의 제작을 할 수 있음을 보여주었다(국제 공개 공보, WO2007/049730A(특허문헌 1)).

레터스 F1 종자의 채종은 수교배에 의해 실시할 수 있지만, 레터스는 아침의 수시간밖에 개화하지 않기 때문에, 작업 효율이 나쁘고, 1화의 교배에 의해 얻어지는 종자수도 10립 전후로 적다. 이 때문에, 수교배에 의한 채종에서는, 경제성이 낮아, 대신할 경제성이 높은 효율적인 채종 방법의 개발이 요망되고 있었다. 다른 작물에서 실시되고 있는 바와 같이, 송분 곤충(pollinating insect)에 의한 경제성이 높은 교배, 채종 방법의 개발이 바람직하지만, 일반적으로 송분 곤충으로서 알려져 있는 서양 꿀벌은 레터스에 방화(訪花)하지 않기 때문에, 서양 꿀벌 이외의 송분 곤충을 이용해야 한다.

그래서, 레터스에 있어서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 지금까지, 여러가지 송분 곤충의 이용이 검토되어 왔다.

예를 들어, 일본 특허 제3635036호 공보(특허문헌 2)에는, 라시오글로숨 빌로술룸(Lasioglossum villosulum)을 이용하여 레터스의 F1 종자를 채종하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 라시오글로숨 빌로술룸은, 서식개체수가 적고, 포획할 수 있었다고 해도, 그의 증식 방법은 개시되어 있지 않다. 또한, 이 특허문헌에 기재된 데이터에 의하면, 그의 채종 효율도 1주당 330립(레터스의 1000립 무게는 약 1g이므로, 약 0.33g)으로 매우 적어, 경제적 관점에서 상업 채종에 이용하는 것은 곤란할 것으로 생각된다. 또한, 라시오글로숨 빌로술룸은, 시장에 있어서의 판매도 없고, 통상은 입수 곤란하기 때문에, 송분 곤충을 대량으로 필요로 하는 상업 채종에 이용하는 것은 곤란할 것으로 생각된다.

또한 일본 특허 제4471983호 공보(특허문헌 3)에는, 구리금 파리를 이용하여 레터스의 F1 종자를 채종하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 특허문헌에 기재된, 구리금 파리에 의한 송분 능력 시험 결과에 의하면, 임실수(number of seeds)는 2주로부터, 합계 245립(약 0.245g)에 머무르고 있어, 특허문헌 2의 경우와 마찬가지로, 경제적 관점에서 상업 채종에 이용하는 것은 곤란할 것으로 생각된다. 또한, 파리류는 귀소성이 없기 때문에, 채종에는 폐쇄계 시설이 필요하게 된다. 상업 채종에서는, 생산 비용이 낮은, 개방계의 포장으로 종자를 생산할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 이 특허문헌 2의 방법에서는, 비용의 증대로 이어질 우려가 있다.

일본 특허 제5627894호 공보(특허문헌 4)에는, 검정파리과의 파리목인 칼리포라 보미타리아(Calliphora vomitaria), 칼리포라 에리트로세팔라(Calliphora erythrocephala), 또는 루실리아 카에사르(Lucilia Caesar)를 이용하여, 레터스 F1 종자를 채종하는 방법이 개시되어 있다. 이 특허문헌의 방법에서는, 레터스 1주당 1.67g 내지 11.25g의 F1 종자가 얻어지고 있다.

그러나, 이 특허문헌의 단락 0040에 기재되어 있는 바와 같이, 파리목(Diptera)은 레터스의 꽃에 정상적으로 수분하는 벌레가 아니며, 또한 그의 꿀을 사료로 하는 것은 알려져 있지 않다. 특허문헌에서는, 폐쇄 환경에 과잉수를 도입하면, 파리목은, 레터스의 화분 수분자로서 행동한다고 기재되어 있는 것에 지나지 않는다. 또한, 이 특허문헌의 심사 과정의 심사 서류(출원인들에 의한 서면)에 의하면, 파리목은, 레터스의 꽃에 특이적으로 유인되는 것이 아니라, 다수의 파리목을 사용함으로써 확률론적으로, 적어도 그의 일부가 화관에 착지하여, 화분에 접촉함으로써, 송분이 이룩된다고 설명되어 있다. 따라서, 이 방법으로는, 채이(foraging)를 위해 적극적으로 꽃을 방화하는 송분 곤충과 비교하여 송분 효율이 나쁘기 때문에, 과잉수의 파리목을 도입해야 한다. 또한, 특허문헌 3의 경우와 마찬가지로, 파리류에는 귀소성이 없기 때문에, 채종에는 폐쇄계 시설이 필요하게 된다. 따라서, 종자의 생산 비용 증대로 이어질 우려가 있다.

일본 특허 공표 제2009-539409호 공보(특허문헌 5)(국제 공개 공보WO2007/146420A호 팸플릿)에는, 가위벌속의 벌, 구체적으로는, 알팔파 가위벌(Megachile rotundata)을 이용하여 레터스의 F1 종자를 채종하는 방법이 개시되어 있다. 해당 문헌에서는, 알팔파를 레터스의 근처에서 재배함으로써, 알팔파 가위벌을 유인하여, 레터스에 방화시키는 방법을 개시하고 있다. 또한, 국제 공개 공보 WO2009/086173A호(특허문헌 6)에는, 특허문헌 5와 마찬가지로, 가위벌속의 벌, 구체적으로는, 알팔파 가위벌을 이용하여 레터스의 F1 종자를 채종하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 5의 실시예에는, 웅성 불임성의 꽃 24개에 대하여 평균 5.6립의 종자가 얻어진 것(특허문헌 5, 단락 0065), 및 13마리의 다른 알팔파 가위벌의 암컷이 2분간마다 관찰되고, 1분간 평균 7.1의 꽃을 방문하고 있는 것이 보인 것(특허문헌 5, 단락 0096)을 개시하고 있을 뿐이다. 이 특허문헌 5에는, 구체적이고 또한 정량적인 채종량, 예를 들어 1주당 레터스 F1 종자의 수량이나, 포장 면적당 레터스 F1 종자의 수량은 개시되어 있지 않다. 이들 점은, 특허문헌 6에 대해서도 마찬가지이다.

따라서, 특허문헌 5 및 특허문헌 6을 본 당업자가, 해당 문헌에 개시된 방법에 의해, 레터스의 F1 종자의 상업 레벨에서의 채종을 할 수 있다고 생각하는 것은 곤란하였다.

국제 공개 공보 WO2007/049730A호 팸플릿 일본 특허 제3635036호 공보 일본 특허 제4471983호 공보 일본 특허 제5627894호 공보 일본 특허 공표 제2009-539409호 공보(국제 공개 공보 WO2007/146420A호 팸플릿) 국제 공개 공보 WO2009/086173A호 팸플릿

본 발명의 목적은, 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하면서, 지금까지에 비하여 효율적이고 또한 경제적으로 락투카속 식물의 종자를 생산하는 방법을 제공하는 데 있다.

알팔파 가위벌은, 북미의 알팔파의 채종에 있어서 가장 널리 사용되고 있는 폴리네이터이다(참고 문헌 1(W. P. KEMP et al., (2000)), p904). 또한, 알팔파 가위벌은, 알팔파 이외의 작물, 구체적으로는, 블루베리(Blueberries), 보리지(Borage), 카놀라(Canola), 당근(Carrot), 크랜베리(Cranberries), 왕관갈퀴나물(Crown vetch), 헤어리 베치(Hairy vetch), 민트(Mint), 양파(Onion), 묏황기(Sweet vetch)의 폴리네이터로서도 알려져 있다(참고 문헌 2(Eric Mader et al.,(2010)), p10, Table 1.2). 또한, 알팔파 가위벌은, 폴리네이터로서 우수한 특징(일화성, 연속 동종 방화성, 높은 화분 매개 효율, 관리의 용이함, 인공 환경에 적응한 영소성)을 갖고 있다(참고 문헌 3(마츠카 미츠오,「곤충 이용 과학 시리즈 7」(1996)), p99).

알팔파 가위벌 등의 꽃벌류는, 자손을 위하여 화분이나 꿀을 모을 필요가 있기 때문에, 어느 종에 있어서든 송분 효율은 높다. 한편, 예를 들어, 파리류이면, 친 파리(parent flies)는 산란하기만 할뿐, 자손의 유충은 스스로 부패물 등으로부터 채이하기 때문에, 친 파리는 자기의 활동 에너지와 알을 만들기 위한 영양원으로서 꿀만 모으면 된다.

꽃벌류에서는, 자손이 성충이 될 때까지의 영양원을 친 벌(parent bees)이 모아서 줄 필요가 있기 때문에, 1자손당 대량의 꿀과 화분이 필요해진다. 특히 단독성의 꽃벌은, 차세대의 번식이 친 벌의 능력에 달려 있어, 짧은 기간에 그것을 완수하려고 한다. 이 때문에, 꽃벌류에서는, 1개체의 작용은 눈부시고, 사회성이 있는 꿀벌의 20 내지 80배의 작용을 나타낸다고 말해지고 있다.

이와 같이, 알팔파 가위벌은, 폴리네이터로서의 능력이 매우 높아, 꿀벌을 대신하는 폴리네이터로서 여러가지 작물에 있어서 유망시되고 있다. 또한, 알팔파의 채종은 주로 미국 서부에서 행하여지고 있고, 알팔파 가위벌은, 캐나다에서 생산되어, 매년 대량으로 미국에 수입되고 있다. 레터스의 주요한 채종지도 미국 서부이기 때문에, 대량의 알팔파 가위벌을 용이하게 입수할 수 있는 것도 큰 이점이다.

알팔파 가위벌은, 콩과 식물에 강한 선호성이 있음과 동시에, 국화과 식물의 넓은 범위에 방화하는 광식성종인 것이 보고되어 있다(참고 문헌 4(Dave Goulson, Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 34: 1-26(2003)), p3).

상기한 특허문헌 5(일본 특허 공표 제2009-539409호 공보)에 기재된 방법에서는, 알팔파를 유인 식물로서 이용하고 있다. 그러나, 알팔파 가위벌의 방화 선호성은, 레터스보다도 알팔파쪽이 높다는 점에서, 레터스와 알팔파를 혼식한 경우, 알팔파 가위벌의 방화는, 알팔파에 집중해버린다. 그 결과, 레터스에서의 수분의 효율이 높아지지 않기 때문에, 채종은 한정적인 것이 될 수 밖에 없었다.

특허문헌 5(단락 0048)에서는 또한, 레터스가 개화한 후에, 알팔파 가위벌이 레터스에 집중하도록 알팔파의 꽃을 잘라서 떨어뜨릴 수 있다고 기재되어 있다.

그러나, 여기서 알팔파의 꽃을 잘라서 떨어뜨리는 것은, 다음과 같은 중대한 문제를 발생시킬 것이 염려된다.

즉, 레터스의 꽃은, 오전중 이른 시간대에 개화하여 수 시간 후에는 폐화하는 특수한 개화 습성을 갖기 때문에, 알팔파의 꽃을 잘라서 떨어뜨린 경우에는, 레터스의 꽃이 닫힌 후, 채종 포장으로부터 모든 밀원이 상실된다. 한편, 알팔파 가위벌은, 약 25℃ 이상의 온도가 있으면, 하루종일에도 채이 활동을 계속하려고 한다. 이 때문에, 밀원을 찾기 위한 활발한 비행을 반복하여, 대부분의 개체는, 체력을 소모하고, 밀원이 불충분하면, 그 날 중에 아사에 이른다. 따라서, 상기한 바와 같이, 알팔파의 꽃을 잘라 떨어뜨림으로써, 레터스의 폐화 후, 채종 포장에 밀원이 존재하지 않게 되면, 알팔파 가위벌은, 순차, 아사해버리게 된다.

또한, 알팔파 가위벌의 방목 시에 채종 포장에 있어서, 포장의 모든 알팔파의 꽃을 잘라서 떨어뜨리는 것은 작업이 번잡해서, 매우 많은 노동 비용이 필요해진다.

상술한 바와 같이, 레터스는, 아침의 수 시간밖에 개화하지 않는다고 하는 특수한 개화 습성을 갖고 있는 한편, 특허문헌 2(단락 0006)에도 기재되어 있는 바와 같이, 송분 곤충의 대부분은, 낮에 장시간에 걸쳐 채이 활동을 행하는 타입의 방화 일주성을 갖는다.

이 때문에, 송분 곤충을, 특정한 식물에 오전중의 단시간에만 집중하여 채이 활동을 시키는 것은 곤란하였다.

또한, 상기한 특허문헌 5에는, 알팔파를 유인 식물로서 이용하는 것 이외에, 알팔파 가위벌을 유인하는 식물 조성물을 포함하는 식물 추출 산물을 레터스의 근처나, 또는 레터스에 접촉시켜서 둘 수 있다고 기재되어 있다. 그러나, 알팔파 가위벌에 효과가 있는 그러한 유인 추출 산물의 보고는 실제로는 알려져 있지 않고, 특허문헌 5 중에도 구체적으로 개시되어 있지 않다. 이 때문에, 당업자가 그러한 유인 추출 산물을 용이하게 입수하고 사용하는 것은 곤란하였다.

이러한 상황 하, 본 발명자들은 예의 검토를 거듭하였다.

본 발명자들은 금번, 락투카속 식물의 종자의 생산을 행할 때에, 락투카속 식물의 채종 포장에 있어서, 화분친 락투카속 식물과 종자친 락투카속 식물을 준비하고, 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하여 락투카속 식물의 교배를 행하는 것을 검토하였다. 이때, 락투카속 식물의 폐화 시에 벌이 기아 상태로 되는 것을 방지하기 위해서, 보조 밀원 식물을 아울러 준비하고, 가위벌속의 벌을 화분 매개 수단으로 하는 락투카속 식물의 교배를 행하였다. 보조 밀원 식물로서는, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종을 사용하였다. 그 결과, 보조 밀원 식물을 준비함으로써, 가위벌이 기아 상태로 되는 것을 실제로 억제할 수 있고, 이에 의해, 효율적으로 락투카속 식물의 교배를 행할 수 있어, 보다 효율적으로 종자 생산을 행하는 것에 성공하였다.

본 발명에 있어서는 이들 지견에 기초하는 것이다.

즉, 본 발명에 따르면, 이하의 발명이 제공된다.

<1> 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하고, 또한

화분친 락투카속 식물과 종자친 락투카속 식물에 추가로, 보조 밀원 식물로서, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종을 사용하여, 락투카속 식물의 교배를 행하는 것을 포함하는, 락투카속 식물의 종자의 생산 방법.

<2> 락투카속 식물의 종자가 락투카속 식물의 잡종 제1대 종자(F1 종자)인, 상기 <1>에 기재된 방법.

<3> 락투카속 식물이 레터스(Lactuca sativa)인, 상기 <1> 또는 <2>의 방법.

<4> 가위벌속의 벌이 알팔파 가위벌인, 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나의 방법.

<5> 보조 밀원 식물이, 락투카속 식물의 폐화 시에도 개화하는 개화 습성을 갖는 것인, 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나의 방법.

<6> 보조 밀원 식물로서, 안테미(Anthemi)속 식물, 코리안드룸(Coriandrum)속 식물, 히소푸스(Hyssopus)속 식물, 모나르다(Monarda)속 식물, 네페타(Nepeta)속 식물, 펜타페테스(Pentapetes)속 식물, 살비아(Salvia)속 식물, 에리게론(Erigeron)속 식물, 포에니쿨룸(Foeniculum)속 식물, 멜람포디움(Melampodium)속 식물, 포르툴라카(Portulaca)속 식물, 및 토레니아(Torenia)속 식물로 이루어지는 군에서 선택되는 1속 이상을 사용하는, 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 하나의 방법.

<7> 보조 밀원 식물로서, 다이어즈 캐모마일(Anthemis tinctoria), 코리안더(Coriandrum sativum), 히솝(Hyssopus officinalis), 베르가못(Monarda didyma), 개박하(Nepeta cataria), 오시화(Pentapetes phoenicea), 살비아·아주레아(Salvia azurea), 에리게론(Erigeron karvinskianus), 펜넬(Foeniculum vulgare), 멜람포디움(Melampodium paludosum), 채송화(Portulaca grandiflora), 및 토레니아(Torenia fournieri)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 사용하는, 상기 <1> 내지 <6> 중 어느 하나의 방법.

<8> 보조 밀원 식물로서, 에리게론, 펜넬, 멜람포디움, 채송화, 및 토레니아로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 사용하는, 상기 <1> 내지 <7> 중 어느 하나의 방법.

<9> 보조 밀원 식물로서, 멜람포디움 및 토레니아로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종을 사용하는, 상기 <1> 내지 <8> 중 어느 하나의 방법.

<10> 보조 밀원 식물로서 멜람포디움을 사용하는, 상기 <1> 내지 <9> 중 어느 하나의 방법.

<11> 화분친 레터스 식물이 웅성 가임 계통이며, 또한 종자친 레터스 식물이 웅성 불임 계통인, 상기 <1> 내지 <10> 중 어느 하나의 방법.

<12> 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하는, 락투카속 식물의 교배 방법으로서,

보조 밀원 식물로서, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.

<13> 락투카속 식물의 교배가, 락투카속 식물의 잡종 제1대(F1)의 종자를 얻기 위한 것인, 상기 <12>의 방법.

<14> 락투카속 식물이 레터스(Lactuca sativa)인, 상기 <12> 또는 <13>의 방법.

<15> 가위벌속의 벌이 알팔파 가위벌인, 상기 <12> 내지 <14> 중 어느 하나의 방법.

<16> 보조 밀원 식물이, 락투카속 식물의 폐화 시에도 개화하는 개화 습성을 갖는 것인, 상기 <12> 내지 <15> 중 어느 하나의 방법.

본 발명에 따르면, 락투카속 식물의 채종 포장에 보조 밀원 식물을 육성하고, 가위벌속의 벌을 화분 매개 수단으로서 사용함으로써, 지금까지 송분 곤충에 의해 효율적으로 생산하는 것이 곤란했던 락투카속 식물의 종자를, 종래에 비하여 효율적으로 생산하는 것이 가능하게 된다. 또한 본 발명의 방법에 의해, 락투카속 식물의 종자의 생산을 위한 작업이나 노동력을 대폭으로 삭감할 수 있어, 생산 비용의 대폭적인 저감도 가능하게 된다.

도 1의 그래프는, 실시예 3의 다른 식물종 간에 있어서의 방화 빈도의 조사 결과를 도시한다.
도 2는 실시예 4에 있어서의 온실 내에서의 종자친, 화분친, 및 보조 밀원 식물(알팔파 또는 멜람포디움)(도면 중에는 「밀원 식물」)의 배치를 나타낸다.
도 3은 실시예 5에 있어서의 온실 내에서의 종자친, 화분친, 및 보조 밀원 식물(토레니아)(도면 중에는 「밀원 식물」)의 배치를 나타낸다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 락투카속 식물의 종자의 생산 방법은, 상기한 바와 같이, 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하고, 또한 화분친 락투카속 식물과 종자친 락투카속 식물에 추가로, 보조 밀원 식물로서, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종을 사용하여, 락투카속 식물의 교배를 행하는 것을 포함한다.

본 발명에 있어서는, 락투카속 식물의 종자의 생산을 행한다. 여기서, 종자의 생산이란, 화분친이 되는 락투카속 식물과, 종자친이 되는 락투카속 식물을 교배, 즉 화분친의 화분를 종자친에 수분시키고, 그 종자친을 재배하여 얻어지는 종자를 채종함으로써, 종자를 생산하는 것을 의미한다.

여기서 락투카속 식물로서는, 예를 들어, 레터스(Lactuca sativa), 락투카 세리올라(Lactuca serriola), 엘. 아큘레아테(L. aculeate), 엘. 스카리올로이데스(L. scarioloides), 엘. 아제르바이자니카(L. azerbaijanica), 엘. 게오르기카(L. georgica), 엘. 드레게아나(L. dregeana), 엘. 알타이카(L. altaica), 엘. 살리그나(L. saligna), 엘. 비로사(L. virosa), 엘. 타타리카(L. tatarica), 엘. 인디카(L. indica), 혹은 엘. 데빌리스(L. debilis) 등을 들 수 있다. 또한 락투카속 식물에는, 레터스(Lactuca sativa)와, 그 이외의 상기한 락투카속 식물종과의 세포 융합에 의한 잡종이나, 종속간 교잡에 의한 잡종도 포함될 수 있다. 바람직하게는 락투카속 식물은, 상기에서 열기한 종의 군에서 선택되는 1종 이상이며, 보다 바람직하게는 레터스(Lactuca sativa)이다.

본 발명의 방법에 있어서는, 화분친 식물로부터 화분를 운반하여, 종자친 식물에 수분시킬 때의 화분 매개 수단으로서, 방화 곤충을 사용한다. 이러한 방화 곤충으로서는, 락투카속 식물에 방화하는 것이 알려져 있는 가위벌속의 벌을 사용한다. 이러한 가위벌속의 벌은, 특별히 제한되어 있지 않지만, 구체적으로는, 예를 들어, 알팔파 가위벌(Megachile rotundata), 엠. 라티마누스(M. latimanus)(참고 문헌 5), 엠. 브레비스(M. brevis)(참고 문헌 6), 엠. 몬티바가(M. montivaga)(참고 문헌 7), 엠. 오노브리키디스(M. onobrychidis)(참고 문헌 8), 엠. 덴티타르수스(M. dentitarsus)(참고 문헌 9), 엠. 렐라티바(M. relativa)(참고 문헌 10)를 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 병용해도 된다. 본 발명에 있어서 방화 곤충으로서 사용하는 가위벌속의 벌로서는, 시장에서 용이하게 입수할 수 있다는 점에서, 알팔파 가위벌이 바람직하다.

본 발명에 있어서 생산하는 락투카속 식물의 종자는, 바람직하게는 잡종 제1대 종자(F1 종자)이다. 여기서, 잡종 제1대(F1)는 어떤 대립 유전자의 각각을 호모로 갖는 양친 간의 교잡에 의해 발생하는 제1대째의 자손을 말한다.

본 발명에 있어서, 종자친은, 본 발명의 방법에 의해 생산되는 종자의 친계통으로서, 자기 수정 능력이 있는 화분에 의한 수분이 되지 않도록 처치(물에 의한 화분의 씻어 내기 등) 또는 육성된(즉, 웅성 불임성을 갖도록 육성된) 친 식물을 말한다. 본 발명에 있어서 생산하는 종자가 F1 종자일 경우에는, 종자친은, 바람직하게는, 스스로 수정 능력이 있는 화분를 형성할 수 없도록 육성된 계통(웅성 불임 계통)이다. 구체적으로는, 예를 들어, 웅성 불임 세포질을 갖는 계통을 모본, 또한, 1회친으로 하고, 임성 회복 인자를 갖고 있지 않은 것이 확인되어 있는 목적 계통을 반복친으로 하여 역교잡을 행하고, 목적 계통의 세포질을 웅성 불임 세포질로 치환함으로써, 웅성 불임성을 부여시킬 수 있고, 이에 의해, 종자친 계통을 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 종자친 락투카속 식물이란, 종자친이 되는 락투카속 식물을 의미한다. 종자친 락투카속 식물은, 바람직하게는, 웅성 불임 계통이며, 보다 바람직하게는 세포질 웅성 불임(CMS) 계통이다. 이러한 CMS 계통의 예로서는, 예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 계통 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 화분친은, 본 발명의 방법에 의해 생산되는 종자의 친계통이며, 화분를 공급하는 계통을 말한다. 본 발명에 있어서 생산하는 종자가 F1 종자일 경우에는, 이 화분친은, 웅성 가임 계통이다.

또한 본 발명에 있어서, 화분친 락투카속 식물이란, 화분친이 되는 락투카속 식물을 의미한다. 화분친 락투카속 식물은, 바람직하게는, 웅성 가임 계통이다.

통상, 채종 포장에 있어서는, 화분친(바람직하게는 웅성 가임 계통)과, 종자친(바람직하게는 웅성 불임 계통)은 화분의 송분을 균일하게 하기 위해서, 화분친과 종자친의 비율에게 따라, 일렬마다 또는, 그에 준하여 교대로 정식하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 화분친 식물과 종자친 식물에 추가로, 보조 밀원 식물을 사용한다.

락투카속 식물의 꽃, 예를 들어 레터스의 꽃은, 오전중 이른 시간대에 개화하고, 수 시간후에는 폐화하는 개화 습성을 갖는다. 이 때문에, 화분 매개 수단으로서의 벌이, 레터스 폐화 후에, 밀원의 부족으로 인해 아사해버리는 것을 방지하기 위해서, 본 발명에서는, 보조 밀원 식물을 사용한다. 보조 밀원 식물은, 벌통 주변, 또는 화분친 및/혹은 종자친의 락투카속 식물의 주변에 준비하고, 거기에서 개화시켜, 밀원으로 한다.

이 때문에, 본 발명에 있어서의 보조 밀원 식물은, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종이다. 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등한 경우에도, 락투카속 식물의 폐화 시에 밀원이 될 수 있다면, 가위벌속의 벌을 사용한 락투카속 식물의 종자 생산을 효율적으로 행할 수 있다. 부언하면, 식물종에 대해서, 벌에 의한 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은지 여부에 대해서는, 예를 들어, 후술하는 실시예 1에 기재된 방법에 의해 확인할 수 있다. 바람직하게는, 보조 밀원 식물은, 알팔파 가위벌이 방화 선호성을 갖고, 그 방화 선호성이 레터스와 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종이다.

보다 바람직하게는, 보조 밀원 식물은, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물보다도 낮은 식물종이며, 더욱 바람직하게는, 알팔파 가위벌이 방화 선호성을 갖고, 그 방화 선호성이 레터스보다도 낮은 식물종이다.

보조 밀원 식물이 될 수 있는 식물종으로서는, 상기한 방화 선호성에 추가로, 레터스 폐화 시에도 개화하는 개화 습성을 갖는 것이면 바람직하다. 보조 밀원 식물이 될 수 있는 식물종으로서는, 구체적으로는, 후술하는 실시예 1에서 나타낸 개화 지속성도 우수한 것이면 바람직하다. 또한, 보조 밀원 식물이 될 수 있는 식물종은, 내서성이 우수한 것이 유리하다. 여기에서 말하는 내서성은, 예를 들어, 후술하는 실시예 1에 기재된 방법으로 평가할 수 있다.

본 발명에 있어서, 보조 밀원 식물이 될 수 있는 식물로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 안테미속 식물, 코리안드룸속 식물, 히소푸스속 식물, 모나르다속 식물, 네페타속 식물, 펜타페테스속 식물, 살비아속 식물, 에리게론속 식물, 포에니쿨룸속 식물, 멜람포디움속 식물, 포르툴라카속 식물, 및 토레니아속 식물을 들 수 있다. 본 발명의 하나의 바람직한 형태에 의하면, 보조 밀원 식물로서, 이들 열거된 속의 식물로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서, 이들 열거된 속의 식물에 있어서 바람직하게 사용되는 것은, 이들 속의 식물에 있어서, 상기한 방화 선호성에 추가로, 레터스 폐화 시에도 개화하는 개화 습성을 갖는 것이다.

본 발명의 더욱 바람직한 양태에 의하면, 보조 밀원 식물이 될 수 있는 식물로서는, 에리게론속 식물, 포에니쿨룸속 식물, 멜람포디움속 식물, 포르툴라카속 식물, 및 토레니아속 식물로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있고, 더욱 보다 바람직하게는, 멜람포디움속 식물, 및 토레니아속 식물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종을 사용하고, 특히 바람직하게는, 멜람포디움속 식물을 사용한다.

본 발명의 바람직한 양태에 의하면, 보조 밀원 식물이 될 수 있는 식물종으로서는, 다이어즈 캐모마일(Anthemis tinctoria), 코리안더(Coriandrum sativum), 히솝(Hyssopus officinalis), 베르가못(Monarda didyma), 개박하(Nepeta cataria), 오시화(Pentapetes phoenicea), 살비아·아주레아(Salvia azurea), 에리게론(Erigeron karvinskianus), 펜넬(Foeniculum vulgare), 멜람포디움(Melampodium paludosum), 채송화(Portulaca grandiflora), 및 토레니아(Torenia fournieri)를 들 수 있다. 본 발명의 하나의 바람직한 형태에 의하면, 보조 밀원 식물로서, 이들 열거된 식물종으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

본 발명의 보다 바람직한 양태에 의하면, 본 발명의 방법에 있어서, 보조 밀원 식물로서, 에리게론, 펜넬, 멜람포디움, 채송화, 및 토레니아로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 사용한다. 더욱 바람직하게는, 보조 밀원 식물로서 멜람포디움 및 토레니아로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종을 사용하고, 특히 바람직하게는, 멜람포디움을 사용한다.

보조 밀원 식물은, 그의 개화 특성에 따라, 락투카속 식물의 개화기에 맞도록 적절히 정식 시기를 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 멜람포디움 및 토레니아는, 봄의 파종 후 1.5개월 정도에서 개화하고, 그 후에는 만추까지 계속하여 피는 연속 개화성이 있기 때문에, 락투카속 식물의 개화기와 맞출 필요는 없지만, 락투카속 식물과 동시에 파종, 정식함으로써, 작업을 효율화할 수 있다. 따라서, 멜람포디움 및 토레니아는, 락투카속 식물과 동시에 파종, 정식하는 것이 바람직하다. 한편, 연속 개화성이 낮은 식물종을 보조 밀원 식물로서 사용하는 경우에는, 그의 개화 특성에 맞게, 락투카속 식물의 개화기에 맞도록, 적절히 정식 시기를 조정할 필요가 있다.

보조 밀원 식물과 락투카속 식물의 정식수의 비율은, 특별히 제한되지 않지만, 보조 밀원 식물의 종류, 재배 환경에 따라 임의로 조정할 수 있다. 예를 들어, 정식수의 비율은, 락투카속 식물:보조 밀원 식물=2:1 내지 20:1의 범위이며, 바람직하게는 락투카속 식물:보조 밀원 식물=2:1 내지 4:1이며, 보다 바람직하게는 락투카속 식물:보조 밀원 식물=5:2 정도이다.

보조 밀원 식물의 정식 장소는, 화분 매개 수단으로 하는 벌집 주변인 것이 바람직하지만, 포장 내 또는, 포장의 주변에 분산하여 배치해도 된다.

가위벌속의 벌(예를 들어, 알팔파 가위벌)의 활발한 방화 활동에는, 통상, 25℃ 이상의 온도가 필요하다. 이 때문에, 채종에 사용하는 락투카속 식물은, 개화기의 온도가 낮 25℃ 이상이 되는 환경에서 재배하는 것이 바람직하다.

가위벌속의 벌(예를 들어, 알팔파 가위벌)은 귀소성이 있기 때문에, 폐쇄계의 망실에 추가로, 개방계의 포장 등이어도 이용 가능하다. 즉, 본 발명은 개방계 또는 폐쇄계의 어느 포장 시설에 있어서도 실시 가능하다. 따라서, 교잡의 우려가 있는 락투카속 식물이 주변에 존재하지 않는 환경 하이면, 생산 비용이 낮은 개방계의 포장에서의 사용이 바람직하다.

가위벌속의 벌의 인큐베이션 및 방목의 방법 등에 대해서는, 당업자에게 공지된 관용의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 참고 문헌 3 등을 적절히 참조할 수 있다. 또한, 알팔파 가위벌의 인큐베이션 및 방목의 방법 등은, 관용의 알팔파 채종 방법에 준하여 실시 가능하다.

가위벌속의 벌(예를 들어, 알팔파 가위벌)을 락투카속 식물의 채종에 사용하는 경우에게는, 방목을 1 내지 2주일 간격으로 행하는 것이 바람직하다.

또한, 가위벌속의 벌(예를 들어, 알팔파 가위벌)의 바람직한 방목 밀도는, 1회의 방목마다, 주당 5마리 이상이 바람직하지만, 사용하는 락투카속 식물의 계통의 차이, 재배 환경에 따라서도 좌우되기 때문에, 비용면도 고려하여, 적절히 조정하는 것이 바람직하다.

가위벌속의 벌(예를 들어, 알팔파 가위벌)의 방목은, 전날의 저녁 또는 일출 전의 이른 아침에 실시하는 것이 바람직하다. 락투카속 식물의 화분친은, 결실하면 개화가 휴지하기 때문에, 화분친이 연속 개화하고, 장기간 화분을 공급할 수 있도록 적절히 전지하는 것이 바람직하다.

[참고 문헌]

[참고 문헌 1] W. P. KEMP et al., 「Development and Emergence of the Alfalfa Pollinator Megachile rotundata(Hymenoptera: Megachilidae)」, Annals of the Entomological Society of America, 93(4): 904-911(2000)

[참고 문헌 2] Eric Mader et al., 「Managing Alternative Pollinators: A Handbook for Beekeepers, Growers, and Conservationists」, SARE Handbook 11(2010), p10

[참고 문헌 3] 마츠카 미츠오,「곤충 이용 과학 시리즈 7 폴리네이터의 이용」, 제1판, 가부시키가이샤 사이언스 하우스, 1996년 2월, p. 97-112

[참고 문헌 4] Dave Goulson, 「EFFECTS OF INTRODUCED BEES ON NATIVE ECOSYSTEMS」, Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 34:1-26(2003), p6,

[참고 문헌 5] "American Museum of Natural History, Bee Specimen Record database", ID_parent AMNH_BEE00026543, [online], American Museum of Natural History, [2017년 11월 6일 검색], 인터넷(http://www.discoverlife.org/mp/20l?id=AMNH_BEE00026543;AMNH_BEE00026532;AMNH_BEE00026530;AMNH_BEE00107964)

[참고 문헌 6] "American Museum of Natural History, Bee Specimen Record database", ID_parent AMNH_BEE00015546, [online], American Museum of Natural History, [2017년 11월 6일 검색], 인터넷(http://www.discoverlife.org/mp/20l?id=AMNH_BEE00015546;AMNH_BEE00015755)

[참고 문헌 7] John Pickering, "DISCOVER LIFE", [online], [2017년 11월 6일 검색], 인터넷(http://www.discoverlife.org/mp/20q)

[참고 문헌 8] "American Museum of Natural History, Bee Specimen Record database", ID_parent AMNH_BEE00220721, [online], American Museum of Natural History, [2017년 11월 6일 검색], 인터넷(http://www.discoverlife.org/mp/20l?id=AMNH_BEE00220721;AMNH_BEE00015741)

[참고 문헌 9] "Bee Biology and Systematics Laboratory database", ID_parent BBSL200815, [online], Bee Biology and Systematics Laboratory, [2017년 11월 6일 검색], 인터넷(http://www.discoverlife.org/mp/20l?id=BBSL200815)

[참고 문헌 10] "American Museum of Natural History, Bee Specimen Record database", ID_parent AMNH_BEE00107046, [online], American Museum of Natural History, [2017년 11월 6일 검색], 인터넷(http://www.discoverlife.org/mp/20l?id=AMNH_BEE00107046;AMNH_BEE00107116)

실시예

하기의 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되지 않는다.

실시예 1: 보조 밀원 식물의 검토

본 발명에 있어서, 보조 밀원 식물로서 중요한 특성은, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 것이다. 그래서, 이러한 특성을 갖는 식물종의 선발, 검토를 행하였다.

시험에서는, 가위벌속의 벌로서, 알팔파 가위벌을 사용하고, 락투카속 식물로서는, 레터스를 사용하였다.

레터스의 주요한 채종지는, 내륙성의 고온 건조한 기후인 미국 캘리포니아주의 산 조아킨 벨리 등이다. 산 조아킨 벨리에서의 채종에 있어서, 레터스의 개화, 결실 시기의 최고 기온은, 40℃ 이상에나 달하기 때문에, 보조 밀원 식물에는, 내서성이 필요하게 된다. 일반적으로, 레터스의 생육 적온은, 20℃ 전후로 여겨지고 있다. 그러나, 고온 환경 하에서는, 바이러스를 매개하는 진딧물이 생존할 수 없기 때문에, 바이러스가 없는 종자를 생산하는 것을 목적으로 하여, 고온 환경 하에서의 채종이 행하여지고 있다. 레터스는, 결구엽이 있는 상태에서는, 내서성이 낮으나, 결구엽을 적절히 제거함으로써, 내서성이 높아지고, 추태를 시작하면 극히 높은 내서성을 나타내게 된다.

레터스의 개화 기간은, 1 내지 2개월에 달하지만, 그 시기에 보조 밀원 식물도 개화하고 있을 것이 필수가 되기 때문에, 보조 밀원 식물은, 연속 개화성을 갖는 식물종이 바람직하다. 또한, 보조 밀원 식물의 재배 면적이 넓어지면, 레터스의 재배 면적이 제한되어, 단위 면적당 레터스의 채종 수량이 감소하기 때문에, 꽃수가 많은 다화성의 식물종이 바람직하다.

그래서, 레터스 F1 종자 채종에 있어서의, 보조 밀원 식물의 후보가 되는 식물종을 알아내기 위해서, 내서성이 비교적 높고, 하계에 개화하는 57종의 식물종을 선발하고, 그들의 특성 평가를 행하였다.

레터스와 보조 밀원 후보가 되는 각 식물종은, 시즈오카현 가케가와시에 있는 무가온의 유리 온실을 사용하여, 5월 상순에 파종, 또는 육묘를 개시하였다.

각 식물종은, 적절한 시기에 직경 15㎝의 플라스틱제의 화분에 1 내지 2개 심기로 하여, 정식하였다. 각 식물의 재배는, 주요한 채종지의 고온에 견딜 수 있는 식물종을 선발하기 위해서, 재배 적온보다도 높은 35℃ 설정으로 하였다. 실제의 7월 내지 8월의 맑은날의 낮은, 온실 내의 기온이 40℃를 초과하는 날도 자주 발생하여, 상당한 고온 조건이 되었다. 레터스의 재배는, 실제의 채종 방법에 준하기 때문에, 추태할 때까지 결구엽을 제거하는 작업을 실시하였다.

그래서, 알팔파 가위벌의 방화 선호성을 평가하기 위하여 이하의 시험을 행하였다.

구체적으로는, 알팔파 가위벌의 방화 개시부터 다른 식물종에 방화할 때까지의 시간을 조사하였다. 이것을 최적의 보조 밀원 식물종의 선발의 기준으로 하였다.

(방화 선호성의 평가)

선발한 57종의 식물을 동일한 온실 내에서 재배하고, 재배 선반 상에 30㎝ 간격으로 배치하였다. 조사 대상의 식물종의 화분을 1m 이격된 별도의 재배 선반에 옮기고, 알팔파 가위벌의 방화 행동을 조사하였다. 알팔파 가위벌은, 유리 온실 내에 약 300마리를 방목하고, 1식물종당 5회의 방화 시간을 조사하고, 평균 방화 시간을 산출하였다.

방화 선호성은, 방화 개시부터 다른 식물종에 방화할 때까지의 평균 방화 시간을, 이하의 5단계의 평점으로 나누어서 평가하였다.

결과는 표 1에 나타나는 바와 같았다.

또한 표 중의 「-」은, 레터스 개화 시기에 그 식물종의 개화가 보여지지 않았거나, 혹은 재배의 도중에 고사했기 때문에 개화가 보여지지 않은 것을 나타낸다.

알팔파 가위벌의 방화 시의 행동을 관찰한 바, 방화 선호성이 높은 식물종에서는, 방화 개시부터 다음의 다른 식물종으로 옮겨갈 때까지의 시간이 길고, 동일한 식물종에 반복하여 방화하는 경향이 관찰되었다.

표 1의 방화 선호성의 평가 결과로부터, 알팔파 가위벌은, 개화에 이른 33종의 식물 중 30종에 방화하여, 광범위한 식물종에 방화 선호성을 나타내는 것이 확인되었다.

따라서, 레터스의 방화 선호성의 평점은 3이 되었다.

알팔파 가위벌이 방화 선호성을 갖지만, 그 방화 선호성이 레터스와 동등하다고 생각되는 식물종은, 방화성의 평점이 3인, 다이어즈 캐모마일, 코리안더, 히솝, 베르가못, 개박하, 오시화, 살비아·아주레아의 7종이었다.

알팔파 가위벌이 방화 선호성을 갖지만, 그 방화 선호성이 레터스보다도 낮다고 생각되는 식물종은, 방화성의 평점이 2인, 에리게론, 펜넬, 멜람포디움, 채송화, 토레니아의 5종이었다.

(내서성의 평가)

상기 방화 선호성의 평가 시험에 추가로, 내서성의 평가도 행하였다.

내서성의 시험은, 35℃ 설정의 온실 내에서 재배를 실시하고, 레터스의 개화기에 있어서의, 각 식물종의 생육 상황을 눈으로 봐서 관찰하고, 평가하였다. 구체적으로는, 고사에 이른 식물종을 평점 1(고사), 적온 환경 하에서의 통상의 생육과 비교하여 생육의 약세화가 보여진 식물종을 평점 2(내서성 약), 적온 환경 하에서의 통상의 생육과 비교하여, 동등한 생육을 나타낸 식물종을 평점 3(내서성 강)으로 하였다.

결과는, 표 1에 나타나는 바와 같았다.

이 시험에서는, 내서성이 비교적 높고, 하계에 개화하는 식물종을 후보로서 선택하기는 했지만, 극히 고온 환경이었던 점에서, 표 1의 내서성의 평가의 결과에 나타난 바와 같이, 21종의 식물이 고사에 이르고(내서성 평점 1), 20종의 식물이 고온에 의한 생육 불량(내서성 평점 2)이 되는 결과가 되었다.

이 시험에 있어서, 레터스의 내서성 평점은 3이며, 생육 불량은 전혀 보이지 않고, 추태한 레터스는 극히 내서성이 높았기 때문에, 보조 밀원 식물도 동등한 내서성이 필요하다고 생각되었다.

따라서, 내서성을, 방화성 평가의 결과를 아울러 생각하면, 에리게론, 펜넬, 채송화는, 약간 내서성이 떨어지기 때문에, 멜람포디움, 토레니아가 보조 밀원 식물로서 보다 유망한 후보라고 생각되었다.

(개화 지속성의 평가)

개화 지속성의 평가 시험도, 상기 방화 선호성의 평가 시험에 아울러 행하였다.

구체적으로는 개화 지속성은, 개화 개시부터 폐화 종료까지의 기간을, 이하에 5단계로 나누어서 평가하였다.

결과는, 표 1에 나타나는 바와 같았다.

개화 지속성의 평가에 있어서는, 레터스가 8월 중순부터 개화를 시작한 데 반해서, 멜람포디움은, 6월 하순부터, 토레니아는, 7월 상순부터 피기 시작하고, 레터스의 F1 종자의 수확이 완료할 때까지, 양종 모두 연속적으로 개화하고 있어, 개화 지속성에 대해서는 전혀 문제가 없는 것을 확인할 수 있었다.

이상의 결과로부터, 에리게론, 펜넬, 채송화는, 고온 환경 하가 아닌 채종지이면, 보조 밀원 식물로서 이용할 수 있는 한편, 현재의 주요한 레터스의 채종지와 같은 고온 환경 하에서는, 멜람포디움과 토레니아가 보다 보조 밀원 식물로서 유망하다고 생각되었다.

[표 1A]

[표 1B]

실시예 2: 알팔파 가위벌의 기아 내성의 조사

레터스의 꽃은, 오전중 이른 시간대에 개화하고 수 시간후에는 폐화하는 특수한 개화 습성을 갖기 때문에, 레터스의 채종 포장에 알팔파 가위벌을 그대로 방목한 경우, 레터스의 폐화 후에 밀원이 상실된다. 알팔파 가위벌은, 기온이 25℃ 이상의 맑은 날이면, 활발하게 채이 활동을 계속하는 성질이 있다.

그래서, 밀원이 상실되는 것에 의한 영향, 즉, 알팔파 가위벌의 기아 내성에 대하여 평가하였다.

시험은 이하와 같이 실시하였다.

시즈오카현 가케가와시에 있는 유리 온실에, 각각 10호 화분(직경 약 30㎝)에서 재배한 개화기의 레터스 8화분을 배치하고, 한쪽 유리 온실에만 멜람포디움 4화분을 배치하였다. 멜람포디움을 배치하지 않는 유리 온실을 시험구 A, 멜람포디움을 배치하는 유리 온실을 시험구 B로 하였다.

각각의 유리 온실에, 약 50마리의 알팔파 가위벌을 조사 전날의 저녁에 도입하고, 알팔파 가위벌의 방화충수를 조사하였다.

방화충수의 조사는, 아침의 레터스 개화 시에 실시하고, 레터스 8화분의 꽃에 방화하고 있는 알팔파 가위벌의 수를 눈으로 봐서 계수하고, 약 5분 간격으로 3회 반복하였다.

방화충수로서, 레터스에 방화한 알팔파 가위벌의 방화충수의 평균을 구하였다.

결과는, 표 2에 나타나는 바와 같았다.

[표 2]

시험 기간 중, 레터스의 꽃은, 오전 7시 전후에 개화하고, 오전 9시 전후에 폐화하였다.

1일째(알팔파 가위벌을 도입한 다음날)의 아침의 알팔파 가위벌의 방화충수는, 시험구 A에서 28.0마리, 시험구 B에서 25.7마리가 되고, 큰 차이는 보이지 않았다.

2일째는, 시험구 A에서 3.7마리, 시험구 B에서 23.0마리가 되고, 큰 차가 되었다.

시험구 A에서는, 레터스의 폐화 후, 온실 내에서 밀원이 상실되기 때문에, 알팔파 가위벌의 대부분은 체력을 소모하여, 아사 혹은 방화 여력을 상실했다고 생각되었다. 시험구 A에서는, 3일째에 2마리가 되고, 4일째 이후에는 방화가 관찰되지 않아, 모든 알팔파 가위벌이 아사에 이르렀다고 생각되었다.

시험구 B에서는, 방화충수가 감소 경향이 있기는 하지만, 5일째에도 20마리 가까이의 알팔파 가위벌의 방화가 보이고, 유리 온실 내에서 정착하여, 안정적인 송분 활동이 관찰되었다.

본 시험 기간 중에는, 좋은 날씨를 만났기 때문에, 알팔파 가위벌의 활동은, 오전 7시 전후에서 시작되고, 오후 4시 전후까지 계속되었다. 즉, 알팔파 가위벌은, 시험구 A에서는, 오전 9시 부터 오후 4시까지의 약 7시간 동안, 밀원을 상실한 상태로 되었다고 생각되었다.

이상의 결과로부터, 알팔파 가위벌은, 레터스가 폐화하고, 밀원이 없는 환경이어도, 채이 활동을 계속하려고 하기 때문에, 밀원이 상실되는 7시간 동안에 체력을 소모하여, 대부분은 아사 혹은 방화 여력을 상실했다고 생각되었다. 따라서, 특허문헌 5(단락 0048)에 기재되어 있는 바와 같이, 알팔파 가위벌이 레터스에 집중하도록 알팔파의 꽃을 잘라서 떨어뜨리는 것은, 알팔파 가위벌의 다음날부터의 송분을 감소시키는 중대한 요인이 되는 것으로 생각되었다.

한편, 보조 밀원 식물을 배치한 경우에는, 레터스 폐화 후에도, 오후 4시 전후의 귀소까지, 알팔파 가위벌의 보조 밀원을 이용한 정상적인 채이 활동이 관찰되어, 밀원이 상실되는 것에 의한 아사를 방지할 수 있고, 다음날부터의 송분 활동을 계속시킬 수 있음을 확인하였다.

실시예 3: 식물종의 차이에 따른 방화 빈도의 조사

레터스, 멜람포디움 및 토레니아를 동일한 유리 온실 내에 배치한 경우의 알팔파 가위벌의 채이 활동, 즉 방화 빈도를 조사하였다.

시험은 이하와 같이 실시하였다.

시즈오카현 가케가와시에 있는 유리 온실에, 10호 화분에서 재배한 개화기의 레터스 8화분, 멜람포디움 2화분, 토레니아 2화분을 배치하였다.

알팔파 가위벌은, 약 100마리를 도입하였다. 온실의 설정 온도는 주요한 채종지의 온도에 가까운 35℃로 하였다.

시험에서는, 방화한 알팔파 가위벌의 수(VN)와, 방화한 알팔파 가위벌의 점유율(VS)을 구하였다.

결과는 표 3 및 도 1에 도시되는 바와 같았다.

다른 식물종 간에 있어서의 방화 빈도의 조사 결과를 표 3에 나타내고, 그 결과를 그래프화하여, 도 1에 도시하였다.

[표 3]

레터스의 꽃은, 오전 7시경부터 개화를 개시하였다.

채이 활동의 조사는, 오전 8시부터 개시하고, 대부분의 알팔파 가위벌은, 레터스의 꽃에 방화하였다. 레터스의 꽃은, 오전 8시 30분경부터 닫기 시작하였다.

알팔파 가위벌은, 레터스의 꽃이 닫히기 시작하는 오전 8시 35분경부터 점차 멜람포디움에 대한 방화 빈도(즉, 방화 점유율(VS))가 높아지고, 오전 8시 55분에 레터스와 멜람포디움의 방화 빈도가 역전되었다. 이 즈음에는 대부분의 레터스 꽃이 닫힌 상태로 되어 있어, 알팔파 가위벌의 레터스에 대한 채이 활동이 어렵게 되어 있었다. 오전 9시 25분에 모든 레터스의 꽃이 완전히 닫히고, 대부분의 알팔파 가위벌이 멜람포디움에 방화하였다. 이때, 토레니아에 대한 방화 빈도는, 10％ 이하로 억제되어 있었다. 멜람포디움은, 토레니아보다도 알팔파 가위벌의 방화 선호성이 높고, 레터스보다도 방화 선호성이 낮기 때문이라고 생각되었다.

이상의 결과로부터, 알팔파 가위벌은, 레터스의 개화 중에는 레터스에 집중적으로 방화하고, 레터스의 폐화 후에는, 멜람포디움에 집중하여 방화하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 멜람포디움은, 레터스 F1 종자의 채종에 있어서, 가장 적합한 보조 밀원 식물이라고 생각되었다. 알팔파 가위벌의 방화 선호성은, 레터스, 멜람포디움, 토레니아의 순으로 높다고 생각되었다. 본 시험의 결과로부터 토레니아는, 알팔파 가위벌의 방화 선호성이 레터스보다도 낮은 것은 확인할 수 있어, 레터스와 토레니아만을 배치한 경우에는, 보조 밀원 식물로서 이용할 수 있음이 시사되었다.

실시예 4: 멜람포디움을 보조 밀원 식물로서 사용한 레터스 F1 종자의 채종 시험

레터스의 F1 종자의 채종에 있어서, 멜람포디움을 보조 밀원 식물로서 사용하는 방법의 실용성에 대하여 평가하기 위해서, 유리 온실을 사용하여, 채종 시험을 실시하였다.

화분친으로서 웅성 가임 계통의 「V 레터스」와, 종자친으로서 세포질 웅성 불임 계통의 「CMS V 레터스」를 각각 공시하였다.

레터스는, 시즈오카현 가케가와시에 있어서, 2016년 2월 10일에 72 구멍 플러그 트레이에 파종하고, 20℃ 설정의 인공 기상기(16시간 하루 길이)에서 육묘하였다. 3월 16일에 실생묘를 3호 화분(직경 9㎝)에 이식하고, 무가온의 유리 온실에서 육묘를 계속하였다. 4월 11일에 10호 화분에 정식하고, 30℃ 설정의 유리 온실에서 재배하였다. 또한, 보조 밀원 식물로서 사용하는 멜람포디움, 알팔파는, 레터스와 같은 시기에 동일 환경, 동일한 방법으로, 파종, 이식, 정식하고, 재배하였다.

멜람포디움과 알팔파의 보조 밀원 식물로서의 유용성을 비교하기 위해서, 시즈오카현 가케가와시에 있는 동일 환경의 온실 2실을 사용하였다. 각 온실에는, 레터스의 화분친 5주와 종자친 5주를, 유리 온실 내에 도 2와 같이 배치시켰다. 멜람포디움과 알팔파는, 각각의 온실에, 각 4주를 도 2의 밀원 식물 위치에 배치하였다.

단, 알팔파는, 결실하면 결실에 에너지가 빼앗겨, 개화를 일시 휴지하기 때문에, 레터스의 개화가 예상되는 2주일 전에 전지하여, 레터스의 개화 시기에 맞출 필요가 있었다.

알팔파 가위벌은, 사용할 때까지 4℃의 냉장고에서 보존해 두고, 방목일의 23일 전에 리프 셀을, 30℃ 설정의 인공 기상기에 옮기고, 우화를 위한 인큐베이션을 실시하였다. 방목은, 6월 28일, 7월 14일, 8월 5일의 저녁에, 2주일 간격으로 3회로 나누어서 실시하였다. 1회의 방목량은, 리프 셀의 용량으로서 200ml(약 250마리)로 하였다.

웅성 가임 계통의 레터스는, 결실하면 개화가 휴지하기 때문에, 화분친은, 6월 27일에 절반량을 전지하고, 그 후 7월 11일, 7월 25일에 2주일 간격으로 절반량씩을 전지하고, 화분친이 연속 개화하도록 연구하였다.

제1화의 개화로부터 2개월 후인 8월 25일에, 종자친 1주마다 종자의 수확을 행하였다. 수확한 종자는, 정선하고, 종자친 1주마다 종자 중량을 전자 천칭에 의해 계량하였다.

결과는 표 4에 나타나는 바와 같았다.

[표 4]

알팔파를 보조 밀원 식물로서 사용한 실험구 C에서는, 1주당의 평균 채종량은, 5.5g이 되었다. 멜람포디움을 보조 밀원 식물로서 사용한 실험구 D에서는, 1주당의 평균 채종량은, 12.3g이 되어, 알팔파를 사용한 경우와 비교하여 2.2배가 되었다.

알팔파를 보조 밀원 식물로서 사용한 경우, 알팔파 가위벌은, 알팔파에 대한 방화 선호성이 레터스에 비하여 매우 높고, 레터스가 개화해도 알팔파에 대한 방화 빈도가 높기 때문에, 레터스의 화분의 화분친으로부터 종자친으로의 송분량이 적었다고 생각되었다. 그에 반해 멜람포디움을 보조 밀원 식물로서 사용한 경우에는, 알팔파 가위벌은, 멜람포디움에 대한 방화 선호성이 레터스에 비하여 낮기 때문에, 레터스의 개화 중에는, 알팔파 가위벌의 레터스에 대한 방화 빈도는 높아, 레터스의 화분의 화분친으로부터 종자친으로의 송분량이 많았다고 생각되었다. 알팔파 가위벌은, 레터스의 꽃이 닫힌 후에는, 멜람포디움을 방화하여 통상의 채이 활동으로 이행하고 있었기 때문에, 보조 밀원 식물로서 유효하게 기능하고 있다고 생각되었다.

레터스 F1 종자의 채종량이 2배 이상으로 되는 결과는, 멜람포디움을 보조 밀원 식물로서 사용함으로써, 생산 비용을 절반 이하로 삭감할 수 있음을 의미하여, 이용 가치가 매우 높다고 생각되었다. 또한, 알팔파는, 일단 결실하면, 꽃이 멈추기 때문에, 레터스의 개화기에 맞춰서 전지시키는 작업이 필요해지지만, 멜람포디움은, 연속 개화성이 높아, 전지 작업이 불필요하게 된다. 따라서, 멜람포디움을 보조 밀원 식물로서 이용하는 방법은, 노동력 삭감의 면에서도 장점이 크다고 생각되었다.

실시예 5: 토레니아를 보조 밀원 식물로서 사용한 레터스 F1 종자의 채종 시험

레터스의 F1 종자의 채종에 있어서, 토레니아를 보조 밀원 식물로서 사용하는 방법의 실용성에 대하여 평가하기 위해서, 유리 온실을 사용하여, 별도 채종 시험을 실시하였다.

화분친으로서 웅성 가임 계통의 「V 레터스」와 종자친으로서 세포질 웅성 불임 계통의 「CMS V 레터스」를 공시하였다.

레터스는, 시즈오카현 가케가와시에 있어서, 2017년 4월 16일에 72 구멍 플러그 트레이에 파종하고, 20℃ 설정의 무가온의 유리 온실에서 육묘하였다.

5월 8일에 실생묘을 3호 화분(직경 9㎝)에 이식하고, 무가온의 유리 온실에서 육묘를 계속하였다. 5월 29일에 10호 화분에 정식하고, 30℃ 설정의 유리 온실에서 재배하였다. 또한, 보조 밀원 식물로서 사용하는 토레니아는, 레터스와 동일한 시기에 동일 환경, 동일한 방법으로, 파종, 이식, 정식하고, 재배를 행하였다. 토레니아의 보조 밀원 식물로서의 유용성을 조사하기 위해서, 유리 온실에는, 레터스의 화분친 5주와 종자친 5주를, 유리 온실 내에 도 3과 같이 배치시켰다.

토레니아는, 4주를 도 3의 밀원 식물 위치에 배치하였다. 토레니아는, 레터스 종자친, 화분친 합계 8주에 대하여 4화분을 공시하였다. 알팔파 가위벌의 방목은, 7월 19일, 8월 2일, 8월 16일의 저녁에, 2주일 간격으로 3회로 나누어서 실시하였다. 1회의 방목량은, 리프 셀의 용량으로서 200ml(약 250마리)로 하였다. 웅성 가임 계통의 레터스는, 결실하면 개화가 휴지하기 때문에, 화분친은, 7월 21일에 절반량을 전지하고, 그 후 8월 4일, 8월 18일에 2주일 간격으로 절반량씩을 전지하고, 화분친이 연속 개화하도록 연구하였다.

제1화의 개화로부터 2개월 후인 9월 19일에, 종자친 1주마다 종자의 수확을 행하였다. 수확한 종자는, 정선하고, 종자친 1주마다 종자 중량을 전자 천칭에 의해 계량하였다.

결과는 표 5에 나타나는 바와 같았다.

[표 5]

토레니아를 보조 밀원 식물로서 사용한 실험구 E에서는, 1주당의 평균 채종량은, 8.9g이 되어, 실시예 4의 알팔파를 사용한 경우와 비교하여 1.6배가 되었다. 멜람포디움을 사용한 경우와 비교하여 채종량은 떨어지지만, 토레니아도 보조 밀원 식물로서 이용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (16)

1. 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하고, 또한
   화분친(pollen parent) 락투카(Lactuca)속 식물과 종자친(seed parent) 락투카속 식물에 추가로, 보조 밀원 식물로서, 가위벌속의 벌이 방화(訪花) 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종을 사용하여, 락투카속 식물의 교배를 행하는 것을 포함하는, 락투카속 식물의 종자의 생산 방법.
2. 제1항에 있어서, 락투카속 식물의 종자가 락투카속 식물의 잡종 제1대 종자(F1 종자)인, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 락투카속 식물이 레터스(Lactuca sativa)인, 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 가위벌속의 벌이 알팔파 가위벌인, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 밀원 식물이, 락투카속 식물의 폐화 시에도 개화하는 개화 습성을 갖는 것인, 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 밀원 식물로서, 안테미(Anthemi)속 식물, 코리안드룸(Coriandrum)속 식물, 히소푸스(Hyssopus)속 식물, 모나르다(Monarda)속 식물, 네페타(Nepeta)속 식물, 펜타페테스(Pentapetes)속 식물, 살비아(Salvia)속 식물, 에리게론(Erigeron)속 식물, 포에니쿨룸(Foeniculum)속 식물, 멜람포디움(Melampodium)속 식물, 포르툴라카(Portulaca)속 식물, 및 토레니아(Torenia)속 식물로 이루어지는 군에서 선택되는 1속 이상을 사용하는, 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 밀원 식물로서, 다이어즈 캐모마일(Anthemis tinctoria), 코리안더(Coriandrum sativum), 히솝(Hyssopus officinalis), 베르가못(Monarda didyma), 개박하(Nepeta cataria), 오시화(Pentapetes phoenicea), 살비아·아주레아(Salvia azurea), 에리게론(Erigeron karvinskianus), 펜넬(Foeniculum vulgare), 멜람포디움(Melampodium paludosum), 채송화(Portulaca grandiflora), 및 토레니아(Torenia fournieri)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 사용하는, 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 밀원 식물로서, 에리게론, 펜넬, 멜람포디움, 채송화, 및 토레니아로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 사용하는, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 밀원 식물로서 멜람포디움 및 토레니아로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종을 사용하는, 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 밀원 식물로서 멜람포디움을 사용하는, 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 화분친 락투카속 식물이 웅성 가임 계통이며, 또한 종자친 락투카속 식물이 웅성 불임 계통인, 방법.
12. 화분 매개 수단으로서 가위벌속의 벌을 사용하는, 락투카속 식물의 교배 방법으로서,
    보조 밀원 식물로서, 가위벌속의 벌이 방화 선호성을 갖고, 또한 그 방화 선호성이 락투카속 식물과 동등하거나 그것보다도 낮은 식물종을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 락투카속 식물의 교배가, 락투카속 식물의 잡종 제1대(F1)의 종자를 얻기 위한 것인, 방법.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 락투카속 식물이 레터스(Lactuca sativa)인, 방법.
15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 가위벌속의 벌이 알팔파 가위벌인, 방법.
16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 밀원 식물이, 락투카속 식물의 폐화 시에도 개화하는 개화 습성을 갖는 것인, 방법.

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