Dwarf Mutant Induction by Irradiation of Gamma-ray in Korean Lawngrass (Zoysia japonica)

Research Article
배 은지  Eun-Ji Bae*김 충열  Chung-Yeol Kim윤 준혁  Jun-Hyuck Yoon성 창현  Chang-Hyun Sung진 언주  Eon-ju Jin

Abstract

This study was carried out to induce and select zoysiagrass mutants having dwarf traits by using gamma-irradiation. In 2010, CJ4017, which has a large amount of inflorescence, was selected among the Korea lawngrass genetic resources collected from cultivation field. After self-fertilization of the selected individuals in 2015, the harvested seeds were treated with gamma-ray in dose ranges of 0, 25, 50, and 100 Gy for 24 h in 2016 The seeds were germinated in conditions of 8 hours light at 35℃, and 16 hours dark at 20℃ according to standard seed testing method. Seedlings were transplanted into pots, and then grown until growth measurement in a greenhouse. From October 2016 to May 2019, morphological characteristics such as plant height, length of leaf blade, height to lowest leaf were investigated. The plant height and height to lowest leaf of randomly sampled 70 individuals that were gamma-irradiated were shorter by about 1.2 and 1.8 times than those without irradiated gamma-irradiation, respectively. There was no significant difference between doses of gamma-irradiation for those 70 individuals in each dose. Twenty-two dwarf-type mutants were selected, and three-year morphological characteristics were examined to determine if dwarf traits were maintained. An MZ016, which was irradiated with gamma-ray at 50 Gy, was identified with dwarf characteristics plant height. The plant height of the ' MZ016(Sedan)' mutant was 5.9 cm, which was about 3.4 times shorter than the 20.3 cm of the control plant, and it is expected to be used as a low-maintenance by reducing cost of mowing.

Keyword



서 언

최근 10년 동안 연평균 기온이 0.5℃ 증가했고, 기온 상승추세가 점점 가속화되어 2020년 이후에는 남부지방 전체가, 2070년에는 한반도 이남이 아열대 기후를 보일 것으로 전망되고 있다(NIER, 2014). 기후변화의 영향으로 인해 기후변화 적응성이 높은 난지형 잔디인 한국잔디의 신품종 개발이 요구되고 있다.

한국잔디는 내환경성이 우수하며, 환경보호적 기능성이 우수한 잔디이다(Emmons, 1995). 잔디는 국민 생활능력 증진을 위한 시설 및 환경 확충에 활용도가 크기 때문에 이용 범위 또한 다양해지고 있으며, 이러한 다양성을 충족시키기 위해 기후변화와 이용 선호도 모두 충족시킬 수 있는 한국잔디 신품종 개발이 요구된다.

한국잔디류의 육종 현황에서 주된 육종 목표는 내답압성이 우수하여 스포츠용으로 활용 가능한 품종, 내염성 및 내건성 품종, 관리 요구도가 낮은 내척박성 품종 등이다(Joo et al., 1997). 특히 관리요구도 측면에서 잔디의 초장이 짧으면 예초빈도가 줄어들어 잔디깎는 시간과 비용을 최소화할 수 있다(Bae et al., 2013). 잔디와 같이 많은 많은 노동력과 관리비용이 고도로 요구되는 작물은 관리효율이 좋은 저관리형 신품종 잔디의 육성이 이러한 문제를 해결하기 위한 좋은 대안이다(Bae et al., 2010).

최근 한국잔디는 선발 및 교배 육종 뿐만 아니라 방사선 돌연변이 육종 등을 통해 신품종 개발에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다(Bae et al., 2010; Bae et al., 2013; Choi and Yang, 2006; Choi et al., 2017; Sun et al., 2010; Tae et al., 2014, Yang et al., 2016). 그 중 돌연변이 육종은 기존 품종의 단점 형질을 빠른 시간 내에 개량할 수 있고, 위해성이 없으며 기존의 우량 형질을 유지하면서 육종가가 원하는 유전형질로 개량이 가능한 육종 기술이다(Park et al., 2008). 국내에서 한국잔디 돌연변이 육종 연구는 제주대를 중심으로 제초제 저항성(Basta) 형질전환 들잔디 연구가 진행되었고(Kim et al. 2008; Bae et al., 2010), 감마선을 조사하여 왜성 형질 잔디 신품종 '한라그린1'이 육성되었다(Yang et al., 2016).

본 연구는 방사선 조사 기술을 접목하여 한국잔디 돌연변이 육종실험을 추진하였고, 형태적 특성을 기준으로 왜성 형태의 변이체를 선발하고, 왜성 형태의 선발 변이체는 유용형질이 고정된 후 한국잔디 신품종으로 개발하고자 실시하였다.

재료 및 방법

공시재료 및 방사선 조사

2010년 전남 장성지역 잔디재배지에서 들잔디(Zoysia japonica Steud.) 15개체를 수집하여 국립산림과학원 산림바이오소재연구소 내 유전자원보존원에 이식 재배하였으며, 수집된 개체에 대해 2011년부터 2014년까지 3년간 형태적 형질을 수행하여 엽신이 좁고 조밀하며 화서발생량이 많은 개체(CJ4017)을 선발하였다. 선발된 개체는 2014년 6월 마사토를 채운 삽목상자에 유전자원보존원에서 20 cm×20 cm 크기로 5개의 뗏장을 떼어내어 각각 식재하였다. 식재일로부터 3주까지는 관수를 하였고, 이후에는 일주일에 한번씩 관수하였으며, 잔디깎기와 시비처리를 하지 않았다. 식재 3개월 후 유리온실(온도 최저 10℃, 최고 35℃, 습도 최저 40%, 최고 70%)로 옮겨 재배되었고, 2015년 5월에 출현하는 꽃대 중 암술만 개화된 상태에서 유산지 봉투를 씌워 자가수정(selfing)을 하였다. 한국잔디는 자예선숙의 특성(Choi et al., 2008; Forbes, 1952)이 있기 때문에 암술만 개화된 상태에서 제웅없이 자가수정이 되도록 하였고, 다른 꽃가루에 의해 교배되는 것을 막기 위해 자가수정을 하였다. 자가수정 이후 결실된 종자 10,221립을 6월 말에 채취한 후 상온에서 2주간 후숙하여 냉장보관 하였다. 2016년 선발된 개체의 돌연변이 유발을 위해 전년도에 냉장보고한 완숙종자를 한국원자력연구소의 저준위조사시설(60CO)을 이용하여 저선량의 감마선 범위별로 각 400립씩을 조사하였다. 한국잔디가 감마선에 의해 생육이 50% 억제되는 반치사선량은 300 Gy라고 보고되어 감마선 범위를 0, 100, 200, 300, 400 Gy로 조사하였다(Lee et al., 2008). 그 결과 감마선을 처리하지 않은 경우 발아율은 16.4%를 나타내었고, 100 Gy 이상에서는 5% 이하의 발아율을 나타내었다. 돌연변이를 유기하기 위해 방사선을 식물체에 조사할 때 방사선에 대한 민감도는 식물의 종류에 따라 다르고 동일한 품종일지라도 종자, 유묘, 생장기관 및 부위에 따라 다르며, 종자 수분함량에 따라 다르게 나타난다고 하였다(Kwon and Won, 1978). 벼, 옥수수, 담배에서 수분‧수정 시기에 돌연변이원 처리가 수정 후 배발생 단계에서 외부자극에 의해 염색체에 다양한 돌연변이 스펙트럼을 만들 수 있다고 보고되었으며(Bae et al., 2000; Kang and Kameya, 1993; Lee and Kameya, 1991), 들잔디의 수분‧수정 시기에 감마선을 조사한 결과 30-50 Gy 선량 범위에서 돌연변이 유도율 약 20% 이상의 높은 빈도를 나타내었다고 하였다(Bae et al., 2010). 본 연구에서는 처리시기 및 부위가 수분‧수정 시기가 아닌 완숙된 종자를 사용하였지만, 수확 종자들의 약 16% 정도의 낮은 발아율과 100 Gy 이상의 높은 선량에서 실생묘의 생육불량에 따른 변이개체 손실로부터 가능한 많은 개체를 확보하기 위하여 감마선 선량 범위를 0, 25, 50, 100 Gy로 낮게 조정하였고, 감마선 범위별로 완숙종자 각 2000립씩을 24시간 동안 조사하였다.

방사선 처리 후 발아 및 재배방법

방사선을 처리한 종자와 방사선을 처리하지 않은 종자를 50% NaOCl에 10분간 침지하여 수세 후 4℃에서 증류수에 2일간 침지하였다. 발아를 위해 90×15 mm petri-dish에 필터페이퍼(Whatman No. 2, Whatman, Maidstone, UK) 2장을 깐 후 침지한 잔디 종자를 200립씩을 파종하였다. 관수는 매일 3mL의 증류수로 오전과 오후 2회에 걸쳐 총 6 mL의 수분을 보충하였고, 온도와 광은 국제종자검정협회(International Seed Testing Association, ISTA) 요구 조건인 변온환경을 만들어 주기 위해 식물생장상(Dasol Scientific Co., LTD., Hwaseong, Korea)에서 35℃, 8시간 광조건, 20℃, 16시간 암조건으로 24일간 배양하였다(Jeon, 1987, 1997). 2016년 5월 식물체가 출현한 개체에 대해 육묘포트(트레이 72구)에 원예용 상토(SEOUL BIO, Eumseong, Korea)를 채워 1차 이식하였고, 광 및 온도처리는 식물생장상(Dasol Scientific Co., LTD., Hwaseong, Korea)에서 30℃ 8시간 광조건, 20℃ 16시간 암조건으로 유묘가 온도변화에 민감하지 않도록 발아 때와 유사하게 ISTA 변온환경에 준하여 처리하였다. 생육이 진전된 실생 유묘는 지름 10.5 cm 높이 9 cm pot에 원예용상토를 채워 2차로 이식하여 온도 최저 10℃, 최고 35℃, 습도 최저 40%, 최고 70% 온실조건에서 생육을 시켰다. 2016년 10월 초장 조사를 통해 초장이 짧은 왜성 특성 22개체를 선발하였다.

선발한 왜성 특성의 22개체는 2017년 5월 플러그를 채취하여 산림바이오소재연구소 유리온실에 상토와 마사토(3:7)를 섞은 토양을 채운 삽목상자에 식재 후 유지관리 하였다. 그 후 2017년 9월부터 2019년 5월까지 3년간 형태적 특성조사를 수행한 결과 초장이 낮게 자라는 왜성 형질이 유지되는 개체를 최종 선발하였다.

형태적 특성 조사

방사선을 조사하지 않은 모본(대조구)과 방사선 조사 잔디는 2017년 9월, 2018년 5월, 2019년 5월 3년에 걸쳐 종자산업법에 의한 ‘산림청 국립산림품종관리센터의 잔디특성조사요령’기준에 따라 특성조사를 수행하였다(NFSVC, 2009). 왜성 형질을 선발하는데 주요한 초장, 엽장을 조사하였고, 추가적으로 최하위 잎 높이를 조사하였다. 기타 잔디의 주요 특성인 엽폭, 엽신과 기엽과의 각도, 기엽길이, 기엽너비, 엽초길이, 종자길이, 지상부 줄기수를 조사하였다. 생육 진전속도가 비슷한 줄기를 무작위로 2017년 9월에는 10반복, 2018년과 2019년 5월에는 20반복을 선택하여 측정하였다. 초장은 지면에서부터 식물체의 최상부까지의 길이를 측정하였고, 엽장은 줄기의 가장 위쪽 잎인 기엽을 기준으로 3번째 엽신의 길이를 조사한 값이며, 최하위 잎 높이는 지면으로부터 줄기 최하위에 붙은 잎의 기부까지의 높이를 측정하였다(Choi and Yang, 2006). 엽신과 기엽과의 각도는 기엽을 중심축으로 3번째 엽신이 벌어진 정도를 각도기를 이용하여 측정하였다. 기엽길이는 줄기의 가장 위쪽 잎인 기엽의 길이를 조사하였고, 엽폭과 기엽너비는 각각 3번째 엽신과 기엽의 최대 폭으로 자를 이용하여 mm이하 한자리까지 측정하였다. 엽초와 종자길이는 각각 식물체에서 줄기가 가지는 엽초와 종자를 광학현미경(Leica MZ95, Leica Microsystems Gmbh Wetzlar, Frankfurt, Germany)을 이용하여 mm이하 두자리까지 길이를 측정하였다. 잔디의 생육 정도와 밀도를 알아보기 위해 5 cm×5 cm면적 내 지상부 줄기수를 3반복으로 조사하였다.

통계분석은 SAS 프로그램(v. 9.1, Cary, NC, USA)을 사용하여 DMRT (Duncan’s multiple range test)와 t-test 분석을 실시하였고, 평균간 유의성 검정은 5% 수준에서 실시하였다.

결과 및 고찰

감마선 조사에 의한 한국잔디 돌연변이체 유기

한국잔디 들잔디 종자에 감마선이 조사된 각각 처리구(25, 50, 100 Gy)에서 획득된 실생 유묘는 총 920개체이었다. 선량별 유묘 발생율은 25 Gy는 2,000립 중 192개체를 획득하여 9.6%, 50 Gy는 435개체로 21.7%, 100 Gy는 293개체로 14.6%로 나타났다(Table 1). 감마선이 처리되지 않은 비조사구(0 Gy)는 2,000립 중 220개체로 11.0% 유묘를 획득하였다. 감마선 비조사구에 비해 선량 50 Gy 조사구에서 약 2배 이상 유묘 발생률이 높게 나타났다. 저선량 방사선이 식물의 생육이나 발아를 촉진한다는 보고가 있으나(Atkisnson, 1989; Lee et al., 1998) 방사선에 대한 민감도는 식물의 종류에 따라 다르고 동일한 품종일지라도 종자, 유묘, 생장기관 및 부위, 종자 수분함량에 따라 다르게 나타날 수 있으므로(Kwon and Won, 1978) 이에 대한 추가적인 연구가 필요하였다.

Table 1. Effect of gamma-irradiation (60CO) on induction of dwarf individuals in Korean lawngrass seeds.

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2016년 10월에 초장 조사를 통해 선발된 왜성 형질의 돌연변이체 선량별 유도율은 25 Gy는 6개체로 3.1%, 50 Gy는 10개체로 2.3%, 100 Gy는 6개체로 2.0%로 선량간 유도율 차이는 나타나지 않았다(Table 1). 들잔디의 수분‧수정 시기에 10, 20, 30, 40, 50 Gy 선량별로 감마선을 조사한 결과 돌연변이 유도율이 30-50 Gy 선량 범위에서 약 20% 이상의 높은 빈도로 나타낸다고 보고(Bae et al., 2010)와는 차이가 있었다.

2017년 9월에 감마선이 처리되지 않은 비조사구(0 Gy)와 감마선이 처리된 조사구 (25, 50, 100 Gy)에서 획득된 실생 유묘 중 각각 처리구별로 무작위로 70개체로부터 선발하여 형태적 특성을 조사한 결과 감마선 비조사구에 비해 감마선 조사구(25, 50, 100 Gy)가 초장과 최하위 잎 높이가 각각 약 1.2배와 1.8배가 짧아지는 유의한 차이를 보였지만 선량 범위 간에는 유의한 차이를 나타내지 않았다(Table 2). 엽신길이와 너비는 감마선 비조사구와 조사구(25, 50, 100 Gy) 간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

Table 2. Morphological characteristic of 70 random individuals of zoysiagrass seeds irradiated with different doses of gamma-irradiation (60CO) in 2017.

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xNS, non-significant; ***, significant at P< ≤0.001.

yMean±Standard deviation.

zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test, P<=0.05.

본 연구 결과를 통해 감마선 조사에 의한 한국잔디 돌연변이체는 선량 범위 간에는 유의한 차이를 나타내지 않았지만 감마선 조사를 하지 않은 개체에 비해 감마선 조사한 개체가 형태적으로 짧아지는 유의한 차이를 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 감마선(30 Gy)을 조사한 ‘한라그린1’ 품종이 대조품종인 들잔디 보다 짧게 나타난 결과와 유사하였다(Yang et al., 2016). 그 외 무궁화 품종 중 하나인 ‘홍단심 2호’에 감마선을 조사하여 크기가 작은 왜성 변이체 ‘꼬마’ 품종이 개발되기도 하였다(Song et al., 2006). 이와 같이 작물에 있어서 방사선에 의해 왜성 형질이 나타나는 것은 유전자의 일부가 손실되어 gibberellin에 감응하지 못하고(Ashikari et al., 1999; Proano and Greene 1968), 식물체의 생장점 부근에 있는 분열조직 및 절간의 신장을 억제하는 것으로 알려져 있다(Sachs and Hackett, 1972).

왜성 한국잔디 돌연변이체 형태적 특성

감마선 조사에 의한 왜성 한국잔디 돌연변이체를 선발하고 왜성 형질이 고정된 후 신품종으로 개발하고자 2016년 10월에 가시적 특성평가를 통해 선발된 왜성 형태의 돌연변이 22개체에 대해 2017부터 2019년까지 3년간 형태적 특성을 조사하였다.

2017년 9월 형태 형질의 평균 특성을 살펴보면 초장은 돌연변이체 MZ016이 9.4 cm로 가장 짧았고, 감마선을 조사하지 않은 3개의 대조개체 각각 21.4 cm, 21.3 cm과 19.3 cm 보다 약 2.2배가 짧은 특성으로 유의한 차이를 나타내었다(Table 3). 엽장은 MZ016이 6.2 cm로 가장 짧은 특성을 나타내었고, 대조개체들에 비해 약 1.8배가 짧았다. 엽폭은 유의한 차이를 보이지 않았다. 최하위 잎 높이는 MZ016이 2.6 cm로 가장 짧게 나타났고, 대조개체2가 9.9 cm로 약 3.8배가 짧았다. 왜성 형질에 대한 외부 형태적 주요 특성은 초장이 짧은 것이라고 하였고(Yang et al., 2016), 왜성 형질에 주요한 특성인 최하위 잎 높이가 짧을 경우 잔디를 낮게 깎아 고품질을 낼 수 있는 장점이 있으며, 저관리형 잔디로 활용도가 높을 것이라고 하였다(Choi et al., 2017). 본 연구결과를 통해 초장, 엽장과 최하위 잎 높이가 가장 짧은 돌연변이체 MZ016의 형태적으로 유의한 차이를 확인할 수 있었고, 왜성 형태의 한국잔디 신품종으로 개발하고자 품종후보종으로 선발하여 왜성 형질이 고정되는지 특성검정을 수행하였다.

Table 3. Morphological characteristic and growth of dwarf zoysiagrass mutants investigated in 2017, which were induced from gamma-irradiation (60CO).

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xNS, Non-significant; ***, significant at P< ≤0.001.

yMean±Standard error.

zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test, P<=0.05.

왜성 한국잔디 돌연변이체의 왜성 형질 고정여부를 알아보기 위해 2018년 5월 형태 형질의 평균 특성을 조사한 결과 초장은 MZ020가 7.3 cm로 가장 짧았고, MZ004은 7.8 cm, MZ005은 8.2 cm, MZ0016과 MZ022는 8.3 cm로 짧은 특성을 나타내었다(Table 4). 엽장은 MZ020이 6.3 cm, MZ005이 6.5 cm, MZ016이 6.7 cm 로 가장 짧게 나타났고, 최하위 잎 높이는 MZ004가 0.7 cm로 가장 짧았다. 왜성 형태가 우수한 개체는 MZ020, MZ005, MZ016, MZ004, MZ022로 확인되었고, 형태적으로 유의한 차이를 보였다. 지상부 줄기수는 감마선을 조사하지 않은 대조개체1이 45.0개로 가장 많았고, 다음으로는 MZ010이 29.0개, MZ014가 28.7개, MZ016 24.0개로 많았다. MZ016은 2018년 2년차 검정에서도 왜성 형질이 유지되었고, 지상부 줄기수는 대조개체1에 비해 지상부수는 적었지만 돌연변이체 중에서 3번째로 많은 특성을 확인하였다.

2019년 5월 2018년도 왜성 형태가 우수한 개체로 선발된 MZ005와 MZ020를 포함해서 MZ001, MZ002, MZ015가 고사하여 이를 제외한 왜성 돌연변이체 형태 형질의 평균 특성 조사 결과를 비교하였다(Table 4). 그 결과 초장은 MZ008이 3.5cm로 가장 짧았고, MZ007이 4.3 cm, MZ009가 4.4 cm로 짧은 특성을 나타내었다. 엽장과 최하위 잎 높이는 MZ008이 각각 2.4 cm 와 0.7 cm로 가장 짧았다. 지상부 줄기수는 대조개체3이 46.7개로 가장 많았고, 다음으로는 MZ014가 36.3개로 많았다. 2019년도 3년차 특성검정에서는 MZ008, MZ007, MZ009가 우수 개체로 확인되었다. MZ016은 초장 5.0 cm, 엽장 3.1 cm로 우수 3개체를 제외한 나머지 돌연변이체에 비해 짧은 특성을 나타내었고, 감마선을 조사하지 않은 대조개체에 비해 초장과 엽장이 짧은 특성으로 형태적으로 유의한 차이를 확인할 수 있었다. 왜성 형질을 평가할 수 있는 주된 요인은 잔디의 피복정도 등의 생육속도는 비슷하면서 식물체의 길이가 짧은 특성이라고 하였는데(Yang et al., 2016) MZ016은 2018년과 2019년 비슷한 지상부 생육의 특성을 나타내면서 짧은 초장 특성을 확인하였다.

Table 4. Morphological characteristic and growth of dwarf zoysiagrass mutants investigated in 2018 and 2019, which were induced from gamma-irradiation (60CO).

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MZ001, MZ002, MZ005, MZ015, MZ020 died in 2019.

yMean±Standard error.

zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test, P<=0.05.

3년간 특성조사를 반복 수행한 결과 감마선 50 Gy에서 조사한 MZ016은 초장이 현저하게 낮아 지표면에 밀착하는 왜성 형질 특성을 확인하였고, 이형주가 발생하지 않았으며, 선발 특성이 그대로 유지되어 균일성과 안정성이 확인됨에 따라 최종 선발되었다. 선발된 잔디를 ‘세단’으로 명칭을 부여하였다.

‘세단’과 모본으로 대조품종인 CJ4017과 품종특성조사를 수행한 결과 초장은 ‘세단’이 5.9 cm로 대조품종 20.3 cm 보다 약 3.4배 짧았다(Table 5; Fig. 1). 엽장은 ‘세단’이 3.8 cm로 대조품종 14.0 cm 보다 약 3.7배 짧았고, 엽폭은 유의한 차이를 나타내지 않았다. 엽신과 기엽과의 각도는 ‘세단’이 67.8˚로 대조품종 41.0˚에 비해 지표면에 퍼지는 특성을 나타내었다. 기엽길이는 ‘세단’이 2.5 cm로 대조품종 10.2 cm 보다 약 4배 짧았고, 기엽너비는 유의한 차이를 보이지 않았다. 엽초길이는 두 품종간 유의한 차이가 없었고, 종자길이는 ‘세단’이 3.31 mm로 대조품종 4.19 mm 보다 짧았다. ‘세단’의 품종은 대조품종 보다 초장, 잎의 길이, 종자 길이가 짧은 특성의 형태적 유의한 차이가 확인되어 품종보호출원을 하였다(출원번호 2019-30).

Table 5. Effect of gamma-irradiation (60CO) on induction of dwarf individuals in Korean lawngrass seeds.

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yMean±Standard error.

zNS, *, ***, non-significant or significant at P<=0.05 and 0.001, respectively.

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Fig. 1. Morphological characteristic of natural selection CJ4017 and mutated ‘Sedan’ variety of Korean lawngrass derived from gamma-irradiation (60CO). A: Shoot growth of CJ4017 and ‘Sedan’. B: Plant height of CJ4017 and ‘Sedan’.

돌연변이체 ‘세단’ 왜성 형질의 한국잔디 신품종으로 예초 등의 관리비용을 줄일 수 있고, 향후 피복 및 그린업 속도, 내건성 등 환경스트레스 저항성이 검증된다면 저관리가 가능한 잔디 녹화 공간에 활용이 될 수 있을 것으로 기대된다.

요 약

본 연구는 감마선 조사를 이용하여 왜성 형질의 한국잔디 돌연변이체를 선발하고, 그 형태적 특성을 관찰하기 위해 수행되었다. 2010년 잔디재배지에서 수집된 잔디유전자원 중 화서발생량이 많은 CJ4017을 선발하였고, 2015년 선발된 개체를 자가수정을 한 후 수확된 종자를 후숙한 뒤 냉장보관하였다. 2016년 완숙종자에 감마선 선량 범위 0, 25, 50, 100 Gy로 24시간 동안 조사하였고, 감마선이 조사된 종자는 ISTA 변온환경 35℃, 8시간 광조건, 20℃, 16시간 암조건으로 배양하였다. 식물체가 출현한 유묘들은 육묘포트에 1차 이식을 하였고, 이후 생육이 진전된 유묘들은 포트에 2차 이식하여 온실에서 생육을 시켰다. 2016년 10월부터 2019년 5월까지 초장, 엽장, 최하위 잎 높이 등 형태적 특성 조사를 조사하였다. 감마선 비조사구에 비해 감마선 조사구가 초장과 최하위 잎 높이가 각각 약 1.2배와 1.8배가 짧아지는 유의한 차이를 보였지만 선량 범위 간에는 유의한 차이를 나타내지 않았다. 가시적 특성평가를 통해 왜성 형태의 돌연변이 22개체를 선발하였고, 왜성 형질이 고정되는지 알아보기 위해 3년간 형태적 특성을 조사 결과 감마선 50 Gy에서 조사한 MZ016은 초장이 짧은 왜성 특성을 확인하였고, 선발 특성이 그대로 유지되어 ‘세단’으로 명명하고 품종보출원을 하였다. ‘세단’ 품종의 초장은 5.9 cm로 대조품종 20.3 cm 보다 약 3.4배 짧은 특성으로 왜성 형질의 한국잔디 신품종으로서 예초 등의 관리비용을 줄여 저관리형 잔디로 활용이 될 수 있을 것으로 기대된다.

주요어: 돌연변이 육종, 신품종, 왜성, 한국잔디, 60CO

Authors Information

Eunji Bae, Forest Biomaterials Research Center, National Institute of Forest Science, Researcher, https://orcid.org/0000-0003-4597-8873

Chungyeol Kim, Forest Biomaterials Research Center, National Institute of Forest Science, Postmaster Researcher

Junhyuck Yoon, Forest Biomaterials Research Center, National Institute of Forest Science, Researcher

Changhyun Sung, Forest Biomaterials Research Center, National Institute of Forest Science, Postmaster Researcher

Eonju Jin, Forest Biomaterials Research Center, National Institute of Forest Science, Postdoctoral researcher

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