18 강. 신품종의유지, 증식, 종자갱신 1. 증식과채종 2. 종자의퇴화 3. 종자갱신
1. 증식과채종 신품종의증식 --- 신품종의신속한보급을목표 종자번식작물 : 증식율은작물별로크게변이 * 벼 : - 30x15cm재식거리---> 1000배종자증식 (1주1본식) - 분주에의해급속증식가능 : 2회분주 1립--->9만립 - 보통증식용재배시 : 100배 영양번식작물 증식용종자의구비조건 유전적으로순수 다른품종의종자가섞여있지않을것 충실하여발아력왕성할것. 無病 --- 종자전염병의경우 잡초씨또는異물질이섞이지않을것.
종자의증식조직 ( 자식성작물 / 타식성작물 inbreds,opvs ) 기본식물 육종가종자 Breeder seed 육종가, 육종기관 원원종포 원원종 Foundation seed 종자회사도농업기술원 생략가능 원종포 원종 Registered seed 원종장 채종포 보급종 Certified seed 계약재배 ( 농민 )
종자의증식조직 (F1 품종 ) 1. Inbred 증식 : 자식성작물과마찬가지 2. Hybrid 종자생산 (1) 단교잡 hybrid inbred A x Inbred B 채종포 F1 (2) 복교잡 hybrid A x B C x D 2 차원종포 F1 x F1 F1 채종포
종자생산포의격리기준 작물원원종원종보급종비고 옥수수 Nonhybrid Inbred, Hybrid 양파 1700 850 450 유채타식성자식성 벼 Non-hybrid Hybrid 400 3 - - - 3-100 100 USDA 3 100 USDA IRRI 호밀 USDA 해바라기 (H/non-H) 850 850 850 토마토 70 35 10 수박 850 850 450 밀 Non-hybrid Hybrid 0 0 (USDA, 단위 :m) 0 100 고추 70 35 10
2. 종자의퇴화 : 품종고유의특성이변질되는것 가. 유전적퇴화 (Deterioration of Genetic Purity) a. 돌연변이 (mutation) : 10-5 -6 --- 형질별, 작물별, 품종별로다양 - 돌연변이의집적 ==> 품종의유전자구성변화 - 열성돌연변이 : homo 시제거가능하나 hetero 상태로는그품종집단에계속존재 ==> 분리 --- 자식성에서 (* 타식성작물에서는보통 hetero 상태로그품종집단에계속존재 ) dwarf, chlorophyll deficient... * 약배양육성품종? ( 벼 : 화성벼, 화영벼, 화청벼, 화남벼, ) b. 자연교잡 (natural outcrossing) * 화분비산 : 벼화분공기중 3-5분활력 100m 까지비산가능전파거리 : 양파 ( 충매 ) 1700 m 옥수수 ( 풍매 ) m 해바리기 850 m * 특히근교계의유지시문제 * 폐화수정 (cleistogamy)
c. 이형유전자 (or 미동유전자 ) 의분리 (minor genetic variations) - 교잡육성품종 : 실용적측면에서균일성 ( 개체간 ) 자식성 ---> 순계타식성 ---> 근교계유전적으로 homozygous(pure line)? ===> 일정비율은 heterozygous - 육성후기간이경과하면 heterozygous 한미동유전자들이분리되어실용형질에영향하게된다 ---> 이형개체들의출현 * 이러한현상은육성세대수가짧은품종일수록더욱두드러진다. ( 고정도 ) d. 역도태 ( 逆淘汰 ) 에의한퇴화 ( developmental variations) - 채종조건에따라그환경조건에적합한특정 genotype만이채종되기쉬움. ---> 품종특성이유전적으로변질ㅇ타식성에서방임수분품종 ( 합성품종 ) 예 ) 십자화과채소집단 A) 추운지역재배 모든개채추대개화 채종 B) 온난지역재배 추파성이약한개체들만추대개화 채종 A) 와 B) 의종자 ( 집단 ) 는서로상이
- 기회적변동에의한퇴화 : 타식성작물의방임수분품종집단에서채종재배시재식개체수가적을때 random genetic drift 로일부의유전자형만채종시채택됨으로써품종특성이변질되는것. ( 원품종의 genetype 을모두포괄하지못함 ) * sampling error f. 근교약세 (inbreeding depression) 에의한퇴화 : 타식성작물방임수분품종집단 ( 합성품종등 ) 에서자식또는근계교배에의한근교약세현상발현으로품종능력이저하되는것. g. 기계적혼입 (mechanical mixture) : 농작업시 --- 가장큰비중차지 나. 생리적퇴화 (physiological deterioration) : 불충실 / 불량종자 다음대의생산력에영향 ---- 유전적변화는아님. - 불량채종조건 (Field weathering): 불량환경채종 등숙불량 ( 종자불충실 ) - 종자저장중퇴화 (Post-harvest Deterioration): 고온, 다습등 다. 병리적퇴화 (deterioration caused by pest and diseases): - 영양번식작물의 virus 감염 ( 감자, 마늘, 딸기등 ) * 감자 : 고냉지 ( 대관령 ) 채종 < 진딧물에의한감염방지 > virus-free culture--- 인공씨감자 - 해충이나종자전염병감염
3. 종자갱신 (seed renewal) 종자갱신사업의필요성 모든농작물은재배년수가경과함에따라종자가퇴화되어품종의고유특성을유지하지못하거나, 병해충등에전염되어생산성이저하되므로일정주기내에종자를갱신하여야함 종자갱신주기 : ( 국립종자원담당 ) 벼, 보리, 콩, 밀 보통 4 년주기 but 종자공급량에의해조정종자갱신효과 순도높은고품질우수품종을농가에조기확대공급하여생산성향상을통한농가소득증대및주요식량의안정적확보에기여 보급종증수율 : 벼 6%, 보리 12, 콩 10, 옥수수 65, 감자 50 수량지수 (%) 작물별우량종자로갱신할경우증수율 (%)
작물명공급계획품종별생산계획 ( 품종수 ) 4 개작물 벼 ( 전체면적 73.8 만 ha) 보리 밀 콩 2018 년작물별보급종공급계획 ( 국립종자원 ) 27,065 톤 (2017: 25,326 톤 ) 22,360 톤 (2017: 20,000 톤 ) (2018: 32 만 ha 재배, 전체의 43%) 2,395 톤 (2017: 2,800 톤 ) 700 톤 (2017: 1, 톤 ) 1,610 톤 (2017: 1,326 톤 ) 조생종 (5) 중생종 (5) 중만생종 (13) 고시히카리 (400), 오대 (985), 오륜 (100), 운광 (800), 조평 (123) 하이아미 (52), 맛드림 (81), 대보 (35), 해품 (225), 화선찰 (36) 대안 (330), 미품 (540), 삼광 (4,110), 새누리 (1,800), 새일미 (2,100) 신동진 (3,370), 영호진미 (600), 일품 (2,255), 추청 (3,000) 동진찰 (850), 백옥찰 (78), 친들 (460), 호평 (30) 겉보리 (3) 올보리 (55), 큰알보리 1 호 (340), 혜양 (50) 쌀보리 (4) 새찰쌀 (75), 흰찰쌀 (1,023), 재안찰쌀 (203), 새쌀 (274) 청보리 (2) 영양 (370), 우호 (5) 밀 (3) 금강 (554), 조경 (126), 고소 (20) 두부및장용 대원 (1,187), 태광 (184), 대풍 (25), 선유 (5) (20), 연풍 (4) 콩나물용 (1) 풍산나물 (190) * 2018 신규공급품종임
국립종자원연도별종자공급량및공급율 '06 '07 '08 '09 10 11 '12 '13(p) 전국재배면적 ( 천 h a ) 1,106.3 1,102.2 1,098.8 1,104.0 1,093.4 1,078.0 1,090.2 1,090.2 종 자 소 요 량 ( 톤 ) 96,347.0 92,036.7 93,390.2 98,134.9 105,260.5 109,011.4 112,161.4 112,161.4 계 갱 신 면 적 ( 천 h a ) 374.2 430.0 489.1 541.9 568.9 539.7 470.5 504.4 보 급 종 공 급 량 ( 톤 ) 28,288.0 30,276.0 34,105.0 37,546.6 38,719.3 35,842.0 33,031.9 35,675.7 공 급 률 ( % ) 33.8 39.0 44.5 49.1 52.0 50.1 43.1 46.3 전국재배면적 ( 천 h a ) 945.4 942.2 928.0 918.0 886.5 850.8 849.0 849.0 종 자 소 요 량 ( 톤 ) 47,270.0 47,110.0 46,400.0 45,900.0 44,325.0 42,540.0 42,450.0 42,450.0 벼 갱 신 면 적 ( 천 h a ) 336.0 393.5 449.0 492.9 525.0 501.3 425.7 450.0 보 급 종 공 급 량 ( 톤 ) 16,799.0 19,675.0 22,451.0 24,644.0 26,252.0 25,068.0 21,286.0 22,500 공 급 률 ( % ) 35.5 41.8 48.4 53.7 59.2 58.9 50.1 53.0 전국재배면적 ( 천 h a ) 33.0 34.4 31.7 26.5 22.1 17.4 17.4 17.4 종자소요량 ( 톤 ) 4,950.0 5,160.0 4,755.0 3,975.0 3,315.0 2,610 2,610 2,610.0 겉보리 갱신면적 ( 천 h a ) 10.3 9.2 6.7 6.6 5.9 2.6 4.2 4.7 쌀보리보급종공급량 ( 톤 ) 1,542.0 1,378.0 1,012.0 989.0 889.0 393.0 627 700 공 급 률 ( % ) 31.2 26.7 21.1 24.9 26.7 14.9 24.1 27.0 전국재배면적 ( 천 h a ) - 12.0 25.0 40.0 60.0 80.0 100.0 100.0 종 자 소 요 량 ( 톤 ) - 2,160.0 4,500.0 7,.0 10,800.0 14,400.0 18,000.0 18,000.0 청보리 갱 신 면 적 ( 천 h a ) - 1.4 6.1 14.7 9.4 7.3 9.2 12.4 보 급 종 공 급 량 ( 톤 ) - 247.0 1,106.0 2,644.0 1,691.0 1,308.0 1,662.0 2,230 공 급 률 ( % ) - 11.7 24.4 36.8 15.7 9.1 9.2 12.4 전국재배면적 ( 천 h a ) - - 12.5 13.0 9.5 9.5 9.5 종 자 소 요 량 ( 톤 ) - - 2,250.0 2,340.0 1,710.0 1,710.0 1,710.0 밀 갱 신 면 적 ( 천 h a ) - - 0.9 2.8 0.0 2.7 3.9 보 급 종 공 급 량 ( 톤 ) - - 162.0 504.0 0.0 490 700 공 급 률 ( % ) - - 7.2 21.5 0.0 28.4 41.1 전국재배면적 ( 천 h a ) 90.2 76.3 75.2 70.3 71.4 77.8 71.8 71.8 종 자 소 요 량 ( 톤 ) 5,412.0 4,578.0 4,512.0 4,218.0 4,284.0 4,668.0 4,308.0 4,308.0 콩 갱 신 면 적 ( 천 h a ) 20.0 19.3 19.1 19.4 17.0 19.9 21.9 25.1 보 급 종 공 급 량 ( 톤 ) 1,197.0 1,160.0 1,146.0 1,162.0 1,019.0 1,194.0 1,314.0 1,508 공 급 률 ( % ) 22.2 25.3 25.4 27.6 23.8 25.6 30.5 35.0 전국재배면적 ( 천 h a ) 13.7 16.9 18.4 15.3 15.5 15.8 15.8 15.8 종 자 소 요 량 ( 톤 ) 315.0 388.7 423.2 351.9 356.5 363.4 363.4 363.4 옥수수 갱 신 면 적 ( 천 h a ) 2.5 1.7 3.0 2.5 3.6 3.7 2.0 3.3 보 급 종 공 급 량 ( 톤 ) 57.0 39.0 68.0 56.6 83.3 85.0 46.3 76 공 급 률 ( % ) 18.2 10.1 16.3 16.3 23.2 23.9 12.6 20.9 전국재배면적 ( 천 h a ) 24.0 20.4 20.5 21.4 24.9 26.7 26.7 26.7 종 자 소 요 량 ( 톤 ) 38,400.0 32,640.0 32,800.0 34,240.0 39,840.0 42,720 42,720 42,720.0 감자 갱 신 면 적 ( 천 h a ) 5.4 4.9 5.2 4.9 5.2 4.9 4.8 5.0 보 급 종 공 급 량 ( 톤 ) 8,693.0 7,777.0 8,322.0 7,889.0 8,281.0 7,794.0 7,606.6 7,961.7 공 급 률 ( % ) 22.5 24.0 25.4 22.9 20.9 18.4 18.0 18.7
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