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하이브리드 육종을 통해 실용화된 가장 최근의 신품종과 육성과정을 기술하시오. 재배식물육종학

학년도 ( )학기 과제물(온라인제출용)교과목명 : 재배식물육종학학 번 :성 명 :연 락 처 :_________________________________________________________________________o 과제유형 : ( A ) 형o 과 제 명 : 하이브리드 육종을 통해 실용화된 가장 최근의 신품종과 육성과정을기술하시오.Ⅰ 서 론 (序論) 페이지Ⅱ 본 론 (本論)1. 하이브리드 육종(育種)의 개념(1) 육종(育種)의 정의 ― ― ― ― ― 1(2) 하이브리드 (hybrid vigor)육종(育種)의 정의 ― ― ― ― ― 12. 신품종[천백고(표고버섯)] 선택 및 계기 ― ― ― ― ― 23. 표고버섯 “천백고”의 육성과정(1) 교잡을 통한 새로운 품종개발 ― ― ― ― ― 2(2) 교잡균주의 종균 제조 및 접종 ― ― ― ― ― 3(3) 재배장 조성 ― ― ― ― ― 3(4) 버섯 발생작업 및 수확 ― ― ― ― ― 4Ⅲ 결 론 (結論)※ 참고문헌 ― ― ― ― ― 5Ⅰ 서 론 (序論)『육종을 통해 실용화된 가장 최근의 신품종과 육성과정을 기술하라』는 과제를 부여받고두 달 전 3학년에 편입하여 농학 관련 학문에 문외한인 나로서는 조금은 당황스러웠다. 그러나 이과제의 취지는 과제를 하면서 각 내용의 의미를 되세기며 학습을 할 수 있는 계기를 마련하고, 더 나아가 관련 자료를 찾으면서 폭 넓은 지식을 쌓으라는 것이라 생각하고 농촌진흥청, 산림청, 국립산림과학원, 국회도서관, 방송대도서관 등 여려 곳을 검색하며 많은 자료를 찾아보았다. 그 결과 육종방법의 다양성과 특히 버섯육종에 있어서 종균의 중요성을 알게 되었으며 비록 인용을 하여 설명할 수밖에 없는 상황이지만 버섯에 관심을 가지고 농학도로서 종균을 배양하여 버섯을 생산하는 과정을 관찰하며 논문을 한 번 작성해야겠다는 마음을 굳건히 다지며 한국균학회지[41권 제1호 (2013년 3월)]에 실린 자료를 근거로 학습한 내용인 “천배고”(표고버섯 신품종)의 육종에 대하여 설명하고자 한다.Ⅱ 본 론 (本論)1. 하이브리드 육종(育種)의 개념(1) 육종(breeding, 育種)의 정의생물을 사람이 원하는 대로 유전적으로 개량하는 것. 육종에는 유용유전자가 있는 여러 종류의 생물(유전자원)을 수집할 필요가 있다. 야생식물이나 미생물을 탐색하여 그것을 유지, 보전하는 유전자은행(gene bank)은 육종의 기반이 된다. 유전자원을 조합하여 원하는 품종을 제작하는데에는 유전자의 이식과 그 유용유전자를 몇 세대에 걸쳐 안정되게 계승하는 유전자고정조작이 필요하다. 육종법에는 분리육종, 교잡육종, 돌연변이육종, 배수체육종, 분자육종 등이 있다. 즉 분리육종은 천연계에서 유용생물은 분리하는 것이다. 교잡육종은 다수의 유전자원을 교배하여 원하는 유전자가 있는 생물을 창조하는 것이고, 돌연변이육종은 방사선이나 화학변이물질로 처리하여 생물의 돌연변이 확률을 증대시키고 유용형질을 나타내게 한 돌연변이 생물을 선발하는 기술이다. 콜히친 처리로 배수체를 만들어 대형생물이나 씨 없는 생물체를 형성하는 것은 배수체육종이고, 분자육종은 생물학이 발전함에 따라 생긴 것으로 생물의 유전정보인 DNA를 직접 조작하여 유용생물을 만들어내는 기술이다. 이미 사람의 단백질을 생산하는 재조합미생물 등이 육종되고 있다. 분자육종에 의하여종래 육종법의 한계였던 종의 벽을 건너뛰었다. 이로써 교배되지 않던 사람과 미생물 등의 사이에도 유전정보를 교환할 수 있게 되었다. 세포융합이나 세포배양을 이용하여 세포 수준에서 육종하는 방법도 있어 이를 별도로 세포육종이라고 한다.(2)하이브리드 (hybrid vigor)육종(育種)의 정의서로 다른 품종 또는 계통 간에 인공 교배한 1대 잡종(F1) 식물체가 양친보다 왕성한 생활 양상을 나타내는 현상을 잡종강세(hybrid vigor, heterosis)라 하며, 잡종강세가 큰 교배조합을 찾아서 그 1대 잡종을 품종으로 육성하는 육종방법을 하이브리드(hybrid) 육종이라 한다.2. 신품종 (표고버섯 “천백고”)선택 및 계기표고(Lentinula edodes (Berk.) Pegler)는 우리나라를 비 롯하여 일본, 중국, 대만 등 동북아 지역에서 주로 생산, 소비되고 참나무류의 그루터기에서 발생되는 백색부후균으로 물질을 비 특이적으로 분해할 수 있는 리그닌 분해효소를 생산하는 것으로 보고되었고, 유기 물질의 순환에 중요한 역할을 한다. 또한 예로부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어져 왔으며 최근 들어 웰빙의 열풍으로 유럽의 선진국을 비롯하여 미국의 소비자에 널리 알려지면서 그 생산과 소비가 증가하고 있는 추세이다. 오늘날에도 여전히 표고가 사랑을 받는 이유는 식용버섯으로 꾸준히 이용되었을 뿐 만 아니라 면역력 증강, 항종양, 항바이러스, 콜레스테롤 저하효과 등 약리적 가치로 대중 의 욕구가 충족되기 때문이다. 우리나라의 경우도 표고는 양송이, 느타리와 함께 유통되고 있는 버섯들 중에서 가장 중요한 버섯 중 하나로, 임산자원에서 매우 중요한 소득원으로 위치하고 있다.3. 표고버섯 “천백고”의 육성과정(1) 교잡을 통한 새로운 품종개발(가) 2핵 균사 KFRI 491과 1핵균사 KFRI 535를 공시균주로 사용 하여 Di-mon교배방법으로 교잡육종을 시도함(Chang and Miles, 2004).(나) 교잡용 모균주로 사용된 KFRI 491은 2000년 수집한 여름재배용 표고균주이고, 1핵균사 535는 KFRI 405의 단포자에서 분리한 균주로 KFRI 405는 고온 성균주로 발생온도는 11∼22℃이고 생산성과 품질이 우수 한 우량균주로 동고 및 향고가 주종을 이룸(Bak et al., 2011).(다) PDA 평판배지에 2핵균사와 1핵균사를 일정한 거 리를 두고 각각 치상한 후 2핵균사가 1핵균사를 거쳐 1핵 균사 뒤에 형성된 균사로부터 교잡의 성공여부를 판단함.(라) 치상한지 3주 후 1핵균사 뒤에 형성된 균사의 선단 부분에 꺽쇠연결(clamp-connection)의 유무를 광학현미경 을 통해 확인함.(마) 꺽쇠연결가 있다면 2핵균사라는 의미 로 잠정적으로 교잡이 일어난 것으로 간주함.(바) 교잡이 끝 난 후 균사를 떼어내어 petri-dish의 PDA배지에 2차 배양 한 후 독립균주 여부를 확인하기 위하여 모균주와 대치배 양을 실시하였으며, 대치배양 한 달 후 대치선의 형성 유 무를 확인함.(사진1 참고)사진1은 공시 2핵균사(사진1 A)와 1핵균사(사진1 B)의 교잡으로 새로운 교잡균주(사진1 C) “천백고”가 제조되었음을 보여주고 있음.(2) 교잡균주의 종균 제조 및 접종(가) 새로운 균주로 확인된 균주의 버섯 생산성을 확인하기 위해 종균을 제작함.(나) petri-dish의 PDA평판배지에서 교잡균주를 접종하여 10일 정도 배양한 후 10 × 10 mm 크기의 agar block 2조각씩을 사용함.(다) 1000 mL 용량의 균병에 신갈나무톱밥과 미강을 8:2의 중량비율로 혼합, 함수율 65%로 제작 후 800 mL씩 입병하여 121℃, 90분 고압살균한 톱밥배지를 냉각시킨 후에 무균상에서 접종한 다음 22∼23℃로 설정된 배양실로 옮겨 1.5∼2개월 배양하 여 완숙된 종균을 준비함.(라) 이렇게 준비된 종균을 함수율 40% 내외의 길이 1.2 m, ㅤ직경 10∼13 cm 정도의 신갈나무 원목에 접종하였으며, 종균접종은 직경 1.2 cm, 깊이 2.5 cm의 구멍을 20 cm 간격으로 6-7개 뚫은 다음 톱밥종균을 1.5 g 정도 넣고 스티로폼 마개를 막는 방법으로 이루어짐.(3) 재배장 조성(가)국립산림과학원의 편백나무 및 낙우송 임지 내에 70% 비음망을 약 2 m 높이에 설치하여 재배장을 조성함.(나) 종균이 접종된 원목은 접종과 동시에 무릎 높이로 ‘장작쌓 기(임시눕히기)’를 하고 비음망을 덮어 균사활착을 촉진시킴.(다) 원목을 장작쌓기 상태로 1개월을 배양한 다음 고온 다습한 환경을 피하기 위해 ‘갑옷쌓기’로 전환하였으며, 원 목에 표고균이 균일하게 확산될 수 있도록 장마가 끝난 7∼8월경에 뒤집기를 실시함.(라) 뒤집기는 이듬해 봄 첫 발생에 들어가기 전까지 2회 정도 더 실시하였으며, 표고 균이 원목 내에 완전히 자리 잡은 상태인 ‘골목’은 발생처리에 들어가기 직전에 세우기 작업을 진행함.(4) 버섯 발생작업 및 수확(가) 접종 후 약 1년을 배양한 골목을 이듬해 봄, 버섯발생하기에 적합한 온도가 되었을 때 세워져 있던 골목을 쓰러뜨린 다음 1일 8시간씩 3일 살수해 주는 도목살수 방식으로 ‘발생작업’을 실시함.(나) 3∼5일 후 버섯이 발이 되면 골목을 세워 생장시킴.(다) 발생작업은 한여름과 한겨울을 제외한 기간에 1개월 정도의 간격을 두고 진행되었으며, 버섯의 갓이 80% 정도 개산되었을 때 수확함.(라) 수확은 1세대 즉, 접종 후 첫 버섯발생이 이루어지는 이듬해 봄부터 4년 간 진행됨.

농학과| 2020.04.20| 6페이지| 3,000원| 조회(175)

최근의, 육종학, 재배식물, 신품종, 하이브리드육종, 실용화, 육성과정

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