Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29(6):645-650, 2011 조생종고품질녹백색배 슈퍼골드 강삼석 1* ㆍ김윤경 1 ㆍ조광식 1 ㆍ정상복 3 ㆍ황해성 2 ㆍ김명수 1 ㆍ신일섭 2 ㆍ신용억 2 ㆍ원경호 1 ㆍ최장전 1 1 국립원예특작과학원배시험장, 2 국립원예특작과학원과수과, 3 농업기술실용화재단 Early Matured Pear Cultivar Supergold with High Quality and Greenish-white Skin for Overseas Trade Sam-Seok Kang 1*, Yoon-Kyeong Kim 1, Kwang-Sik Cho 1, Sang-Bouk Jeong 3, Hea Seong Hwang 2, Myung-Su Kim 1, Il-Sheob Shin 2, Yong-Uk Shin 2, Kyeong-Ho Won 1, and Jang-Jeon Choi 1 1 Pear Research Station, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Naju 520-821, Korea 2 Fruit Research Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Suwon 440-706, Korea 3 Foundation of Agricultural Technology Commercialization & Transfer, Suwon 441-100, Korea Abstract. Pear cultivar Supergold (Pyrus pyrifolia var. culta Nakai) was originated from the cross between Chuwhangbae and Manpungbae with the aims of improving the fruit quality of Chuwhangbae cultivar at Pear Research Station of National Institute of Horticultural & Herbal Science, Rural Development Administration in 1994. Supergold was preliminarily selected in 2002 and named in 2008. The tree shows a vigorous growth habit and semi-spread characters like as Manpungbae. Furthermore, it has sufficient flowers and carries abundant pollen grains, so it can also be used as a pollinator. Supergold is highly resistant to black leaf spot (Alternaria kikuchiana) in the field condition. The optimum harvest time is around Sep. 11th, which is ahead of Whangkeumbae about 5 days in the harvest period. The fruit shape is oblate and fruit skin color is greenish-white at harvesting time. The average weight of fruit is 570 g, and the soluble solids content is 13.6 Brix. The flesh is very soft and juicy, and renders good eating quality. Shelf life is about 6 months under the cold storage condition. To determine the self-incompatibility (SI) genotype of Supergold pear cultivar, it was crossed with other cultivars of which SI genotypes have already known. The result of cross-pollinations of Supergold with other cultivars showed relatively high rates of fruit set from 64.5% to 91.0%, except for the cross with pollens of Nijisseiki that represented only 28.8% of fruiting rate. Although sometimes the stigma of Supergold crossed with Hayatama, Chojuro, and Nijisseiki showed malformed pollen tube tips, Supergold is generally supposed to have cross-compatibility with all other pollen donor cultivars. It is considered that the S-allele of Supergold is S 3S 4, which is based on the result of PCR-RFLP. Additional key words: cross breeding, disease resistance, fruit breeding, Pyrus pyrifolia, self-incompatible 서언 한국배는수확즉시먹을수있으며풍부한과즙과달콤한맛, 아삭아삭한육질등이서양배와뚜렷한차이를보이고있어미국이나유럽에서는새로운과실로인정되고있다. 신고, 장십랑, 금촌추 등황갈색배가우리나라배생산현장에서주류를이루고있던 1984년황금색과피를가진품종으로 황금배 (Kim et al., 1985) 가육성보급되면서새로운소비시장을개척하였고, 특히미국, 캐나다등으로수 *Corresponding author: npssk014@korea.kr Received 20 July 2011; Accepted 28 September 2011. 출되어각광을받게되었다. 농촌진흥청국립원예특작과학원에서는녹색과피의배품종으로 신고 의과피색돌연변이품종인 수정배 를선발한이래 황금배, 조생황금 (Hwang et al., 2005), 녹수 (Kang et al., 2008) 등을육성하여생산현장에보급하고있다. 대부분의소비자에게배는황갈색과피를가진것으로인지되고있기때문에녹색계열의배품종은새로운상품개발을위한좋은소재로활용될수있어다양한맛과수확기를가진새로운품종에대한요구가점차늘어나고있다. 특히 황금배 단일품종을중심으로한생과수출은수확시기가한정되어있고, 저장기간이제약조건이되어유통에한계가있기때문에다양한시기에 Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29(6), December 2011 645
과실을원하는수요자들의구매요구를충족시키는데부족한부분이있다. 따라서 황금배 보다조생종이면서품질이우수한녹색과피의배에대한시장의요구를충족하기위하여 9월상순에수확할수있는조생종으로녹색과피인배를생산할목적으로품종을육성하게되었다. 육성경위 추황배 (Kim et al., 1986) 품종은만생종으로식미가뛰어나고저장력이좋으며꽃가루가풍부하여수분수로활용중이지만과실크기가작고, 석세포가있는단점을가지고있다. 이를보완하기위하여국립원예특작과학원배시험장 ( 당시과수연구소나주배연구소 ) 에서대과이며육질이부드럽고과즙이풍부한 만풍배 (Cho et al., 2003) 꽃가루를이용하여 1994년교배하였다 (Fig. 1). 1995년에 488립의종자를파종하여 214주의실생을획득하고, 이를 1996년에교배육종포장에정식하였다. 이들교배계통에대한생육및과실특성을농촌진흥청농사시험연구조사기준 (RDA, 1995, 2003) 에따라조사하였고, 시험은단구제로수행하였다. 교배 6년차에첫결실되어과실에대한특성평가를개시하였으 Fig. 1. Pedigree of Supergold pear. The parenthesis indicated the type of self-incompatibility. 며, 2002년부터 2003년까지품질이안정적으로발현되어 2 차선발하였다. 2004년부터 2008년까지 5년간 원교나-41호 로수원 ( 국립원예특작과학원 ), 나주 ( 국립원예특작과학원배시험장, 전라남도농업기술원 ), 화성 ( 경기도농업기술원 ), 춘천 ( 강원도농업기술원 ), 청원 ( 충청북도농업기술원 ), 예산 ( 충청남도농업기술원 ), 완주 ( 전라북도농업기술원 ), 대구 ( 경상북도농업기술원 ), 진주 ( 경상남도농업기술원 ) 등 9개지역 10 개소에서지역적응성을검토한결과, 품질의우수성이인정되어 2008년최종선발하여 슈퍼골드 로명명하였다. 주요특성수체및과실특성 슈퍼골드 의강한수세와반개장성수자는화분친인 만풍배 와유사한특성을보였다 (Table 1). 포장에서달관조사한결과검은무늬병에대해서는저항성을보였다. 발아기는 3월 29일경이며, 단과지형성이잘되고, 단과지유지성도좋아결과지확보가용이한편이다. 개화직전의꽃잎은백색이고, 꽃의크기는보통이며, 꽃잎수가 6.9개로다소많은편이다. 만개기는 4월 20일로화분친인 만풍배 와비슷하며, 종자친으로개화기가빠른 추황배 에비하여 3일정도늦은편이다. 약색은진분홍이며, 약수는 26.0개이고, 꽃가루가풍부하여수분수로활용이가능하다. 암술수는 5.0개로전형적인재배종의형태를보이고있다 (Table 2 and Fig. 2). 잎의형태는타원형이며, 선단은예두형, 기부는예저형으로종자친인 추황배 와유사한특성을보이고있다 (Table 3). 숙기는 9월 11일전후로양친의평균숙기보다약 1개월이상빨랐다 (Table 4). 수확기의과피색은양친이모두갈색배계통인데반하여전혀다른녹색배계통으로광투과도가비교적높은백색봉지를씌워서재배할경우녹백색 Table 1. Tree characteristics of Supergold in Naju from 2006 to 2008. Cultivar Sprouting Tree vigor Tree form Spur formation Disease resistance (Black leaf spot) Supergold Mar. 29 Vigorous Semi-spreading Good Resistant Chuwhangbae Mar. 28 Vigorous Upright-spreading Very good Resistant Manpungbae Apr. 1 Vigorous Semi-spreading Poor Resistant Table 2. Leaf chlorophyll fluorescence of sweet pepper plants grown under supplemental lighting and natural light only from 10:40 a.m. till 13:50 p.m. Cultivar No. of pistils Anther Petal Color Number Pollen Color Number Anthesis Supergold 5.0 ± 0.1 z Deep pink 26.0 ± 2.8 Abundant White 6.9 ± 1.5 Apr. 20 Chuwhangbae 5.0 ± 0.2 Dark red 22.9 ± 2.4 Abundant White 5.9 ± 1.3 Apr. 17 Manpungbae 5.0 ± 0.1 Deep pink 29.0 ± 3.1 Abundant White 5.2 ± 1.2 Apr. 20 z Mean ± SE (n = 3). 646 Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29(6), December 2011
Fig. 2. Fruit (A) bagging with white paper bag at harvest and flower cluster (B) of Supergold pear. Table 3. Leaf characteristics of Supergold in Naju from 2006 to 2008. Cultivar Shape Apex Base Margin Supergold Elliptical Dentate Chuwhangbae Elliptical Dentate Narrow elliptical Rounded Dentate Manpungbae Table 4. Fruit characteristics of Supergold in Naju from 2006 to 2008. Fruit Shape Soluble solids content ( Bx) 569 ± 58.4 Oblate Oct. 20 461 ± 85.7 Round Sept. 25 768 ± 95.2 Oblate Color Blackening Texture Cultivar Maturity Supergold Sept. 11 Chuwhangbae Manpungbae Weight (g) z Juiciness Grittiness 13.6 ± 0.9 Juicy Negligible 13.4 ± 0.6 Juicy A little 13.1 ± 0.5 Very Juicy Negligible Skin Cultivar Flesh Color Mealiness Cold storage life (month) Quality Supergold Greenish white Soft White 6 Very good Chuwhangbae Yellowish brown A little Soft White 8 Good Manpungbae Greenish brown Very soft White 6 Very good z Mean ± SE (n = 10). 을 나타냈으며(Fig. 2), 성숙이 진행되면서 녹황색에서 황색 년 개화기에 양친인 추황배 와 만풍배 를 포함하여 자가불 으로 착색이 진행되었다. 과피가 황색으로 변한 과실은 과 화합 유전자형이 알려져 있는 8개 품종을 화분친으로 하여 숙 상태가 되기 때문에 과육선숙형 품종으로 판단된다. 과 종자친인 슈퍼골드 에 교배하였다. 착과율은 교배 후 30일 형은 편원형으로 육질이 유연하고 과즙이 풍부하며, 석세포 에 나무에 착과된 과실을 조사하여 산출하였다. 교배에 사 가 적은 특성은 화분친인 만풍배 와 유사하였지만 종자친 용한 꽃가루의 발아율은 조옥 과 이십세기 에서 각각 47.2% 인 추황배 의 신맛이 남아 있어 만풍배 에 비하여 더 진한 와 49.0%로 다소 낮은 경향을 보였다(Table 5). 교배결과 착 식미를 느낄 수 있다. 평균 과중은 569g으로 중과종이며, 당 과율은 28.8%로 가장 낮은 이십세기 를 제외한 대부분의 도는 13.6 Brix로 비교적 높은 편이다. 교배조합에서 64.3%(만삼길)에서 91.0%(조옥)로 높은 착과 율을 나타내어 교배친화성이 있는 것으로 판단되었다. 암술 자가불화합 유전자형 슈퍼골드 의 자가불화합 유전자형을 구명하기 위해 2009 대에서의 화분관 신장양상도 대부분의 조합에서 정상적인 모습을 보였다. 조옥, 장십랑, 이십세기 조합에서는 일 Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29(6), December 2011 647
Table 5. Pollen germination and fruit set in Supergold pear cultivar after cross-pollination with some pollen parents. Seed parent Pollen parent Genotype of self-incompatibility % of pollen germination % of fruit set Supergold Chuwhangbae S 4S 6 63.6 ± 4.2 z 79.1 ± 9.1 Manpungbae S 3S? 80.4 ± 2.2 83.3 ± 3.3 Hayatama S 1S 2 81.5 ± 3.0 91.0 ± 2.4 Yakumo S 1S 4 47.2 ± 3.1 75.9 ± 2.7 Chojuro S 2S 3 60.7 ± 4.1 72.1 ± 3.2 Nijisseiki S 2S 4 49.0 ± 0.4 28.8 ± 7.2 Manwhang S 5S 6 81.7 ± 2.3 77.9 ± 1.8 Okusankichi S 5S 7 65.8 ± 4.5 64.3 ± 5.6 z Mean ± SE (n = 3) Fig. 3. Pollen tube growth in the squashed styles of Supergold pear cultivar Cross-pollinated with Okusankichi (A), Chojuro (B), Tama (C), and Nijisseiki (D). The circle shows abnormal pollen tube tip which is stoped to growth 부화분관선단이비대하면서신장을멈춘것을확인할수있었으며 (Fig. 3), 이러한현상은자가불화합유전자형이일치한화분관의신장이억제될때나타나는것으로알려져있다 (Hiratsuka et al., 1991). 자가불화합유전자를확인하기위해유엽에서 genomic DNA를 plant DNA prep kits (Quiagen) 를이용하여추출하고 PCR-RFLP(Takasaki et al., 2004) 를수행하여 agarose gel 상에나타난밴드를확인하였다. 슈퍼골드 와 황금배 의 S-allele을분석한결과 S 3 와 S 4 에특이적인제한효소 Nde 1과 PpuM 1에서각각절단되어자가불화합유전자형은 S 3S 4 로판단되었다 (Fig. 4). 지역적응성지역적응성을검토한결과 (Table 6), 만개기는 4월 14일 ( 진주 ) 에서 4월 27일 ( 춘천 ) 까지로위도에따라다르게나타났다. 숙기는 9월 8일 ( 진주 ) 에서 9월 20일 ( 춘천 ) 사이로지역간에 12일의차이를보였으며, 개화기와마찬가지로시험지역의남북배치와일치하는경향을보였다. 지역적응시험지의평균과중은 546g으로나타났으며, 청원에서 433g 으로가장작았고, 예산에서 694g으로가장크게나타났다. 당도는예산과진주에서비교적낮게나타났으며그외지역에서는 13 Brix 전후로높은당도를보였다. 과육의물리적특성에있어서는지역간차이를보이지않았으며, 대부 648 Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29(6), December 2011
Fig. 4. Analysis of the PCR fragment digests with restriction enzyme. In each gel, the lanes from left to right showed the commercial molecular markers, indicating S3 and S4, digestion products with AlwN 1, Nde 1, PpuM1, HinC II, and BstB1, respectively. The fragments were electrophoresed on 2% agarose gel. Table 6. Characteristics of Supergold in various regions (Regional adaptability tests, from 2006 to 2008) Region Full bloom Maturity Fruit weight (g) Soluble solids content ( Bx) Flesh texture Juiciness Acidity Grittiness Suwon Apr. 23 Sept. 15 597 ± 49.5 z 12.8 ± 0.4 Soft Juicy Weak A little Chuncheon Apr. 27 Sept. 20 592 ± 44.0 13.2 ± 0.9 Soft Juicy Weak A little Hwaseong Apr. 22 Sept. 17 480 ± 126.2 12.5 ± 0.8 Soft Juicy Weak A little Cheongwon Apr. 23 Sept. 18 433 ± 31.6 12.0 ± 0.9 Soft Juicy Weak A little Yesan Apr. 23 Sept. 16 694 ± 120.0 13.1 ± 0.3 Soft Juicy Weak A little Iksan Apr. 20 Sept. 12 520 ± 4.5 13.6 ± 0.1 Soft Juicy Weak A little Naju Apr. 16 Sept. 10 497 ± 76.3 13.5 ± 0.2 Soft Juicy Weak A little Daegu Apr. 15 Sept. 12 587 ± 49.6 13.6 ± 1.2 Soft Juicy Weak A little Jinju Apr. 14 Sept. 8 515 ± 68.1 12.3 ± 0.3 Soft Juicy Weak A little Mean Apr. 20 Sept.14 546.1 13.0 Soft Juicy Weak A little Z Mean ± SE (n = 10). 분의지역에서품질이우수한것으로평가되었다. 재배상유의점수세가강하고, 신초발생이많기때문에솎음전정과유인을철저히하여야한다. 단과지형성및유지성이좋아지나치게오래된꽃눈은충실도가저하되어과실의균일도가떨어질수있으므로꽃눈전정을적극적으로실시하여균일한꽃눈을확보할수있도록수체관리에유의한다. 꽃가루가많아수분수및꽃가루채취용품종으로이용할수있지만자가불화합유전자형이동일한 황금배, 진황, 녹수, 조생황금, 한아름 등의품종에는활용할수없다. 과피에동녹이발생할수있으므로 황금배 전용봉지를일찍씌워이를방지해야한다. 검은무늬병에는저항성이지만검은별무늬병에는다소약하므로방제를철저히해야한다. 유용성 2009년 1월 4일에본품종에대한품종보호권을출원 ( 품종보호출원번호 : 출원2009-0012, 품종명칭출원번호 : 명칭 2009-0014) 하였고, 2009년부터 2010년까지재배심사를실시하여종자산업법제 55조에의해 2011년 7월 5일에 슈퍼골드 로최종등록 ( 품종보호 : 제3576호 ) 되었다. 초록 슈퍼골드 품종은농촌진흥청국립원예특작과학원배시험장에서 1994년에 추황배 의품질을개선하기위하여 추황배 에 만풍배 를교배하였다. 2002년에 1차선발하고 2008년에최종선발하였다. 화분친인 만풍배 와같이수세는강하고, 수자는반개장성이다. 꽃이풍부하고, 꽃가루도많아수분수로이용할수있다. 슈퍼골드 는검은무늬병 Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29(6), December 2011 649
(Alternaria kikuchiana) 에포장저항성을나타내었다. 수확기는 9월 11일전후로황금배보다 5일빨리수확할수있다. 과형은편원형이며과피색은수확기에녹백색이다. 평균과중 570g이고, 당도는 13.6 Brix이다. 육질은부드럽고과즙이풍부하여식미가우수하다. 저온보구력은 6개월정도이다. 자가불화합유전자형을확인하기위해유전자형이알려진품종의꽃가루로교배를한결과 28.8% 로낮은착과율을보인이십세기조합을제외한모든조합에서 64.5% 에서 91.0% 로비교적높은착과를보였다. 조옥, 장십랑, 이십세기 와의교배에서화분관선단이이상비대하는현상을보였지만교배에이용한모든화분친품종과교배화합성을보였다. PCR-RFLP 결과 슈퍼골드 의자가불화합유전자형은 S 3S 4 로확인되었다. 추가주요어 : 교배육종, 병해저항성, 과수육종, Pyrus pyrifolia, 자가불화합성 인용문헌 Cho, K.S., S.S. Kang, H.M. Cho, G.C. Koh, K.H. Hong, D.S. Son, W.C. Kim, and K.Y. Kim. 2003. Breeding of a very soft, juicy, large size, and high quality mid-season pear cultivar Manpungbae. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 21:25-28. Hiratuska, S., Y. Kitoh, and J. Matsushima. 1991. Induction of deformed pollen tube tips and their morphological characteristics in self-incompatible Japanese pear. J. Japan Soc. Hort. Sci. 60:257-265. Hwang, H.S., W.C. Kim, I.S. Shin, H.M. Cho, Y.U. Shin, D.K. Lee, and S.S. Hong. 2005. Breeding of a new yellow green pear cultivar Josengwhangkeum (Pyrus pyrifolia Nakai) with high quality for summer season. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 23:56-59. Kang, S.S., K.S. Cho, J.H. Song, Y.K. Kim, S.B. Jeong, D.S. Son, H.M. Cho, K.H. Hong, M.S. Kim, I.S. Shin, Y.U. Shin, W.C. Kim, and G.C. Koh. 2008. Noksu, a new late summer season pear cultivar with high fruit quality and green skin. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 26(Suppl. II):31-35. Kim, Y.S., K.H. Hong, J.B. Kim, M.S. Yiem, U.J. Lee, W.C. Kim, J.H. Kim, S.B. Hong, S.B. Kim, J.Y. Moon, K.Y. Kim, M.D. Cho, and D.K. Lee. 1986. A new late-season pear cultivar, Chuwhangbae. Res. Rpt. RDA (Hort.) 28:57-61. Kim, Y.S., W.C. Kim, K.H. Hong, J.B. Kim, U.J. Kim, S.B. Hong, J.H. Kim, Y.K. Kim, J.Y. Moon, K.Y. Kim, M.D. Cho, D.K. Lee, and D.M. Park. 1985. A new mid-season pear cultivar, Whangkeumbae with high soluble solids content and beautiful appearance. Res. Rpt. RDA (Hort.) 27:103-106. Rural Development Administration (RDA). 1995. Manual for agricultural investigation. RDA, Suwon. Rural Development Administration (RDA). 2003. Manual for agricultural investigation. RDA, Suwon. Takasaki, T., K. Okada, C. Castillo, Y. Moriya, T. Saito, Y. Sawamura, N. Norioka, S. Norioka, and T. Nakanishi. 2004. Sequence of the S 9-RNase cdna and PCR-RFLP system for discriminating S 1- to S 9-allele in Japanese pear. Euphytica. 135:157-167. 650 Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29(6), December 2011