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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agricultue Vol.31 No.3 pp.249-254
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2019.31.3.249

Adaptable Tropical Japonica High quality New Rice Cultivar ‘Japonica 6’

O-Young Jeong***, Gideon Torollo***, Maurene Bombay***, Man-Kee Baek*, Eok-keun Ahn*, Woong-Jo Hyun*, Hyun-Su Park*, Jong-Min Jeong*, Jun-Hyeon Cho*, Jeong-Heui Lee*, Un-Sang Yeo*, Jeom-Sig Lee**†, Eung-Gi Jeong*, Choon-Song Kim*, Jung-Pil Suh*, Bo-Kyeong Kim*, Jeom-Ho Lee*
*National Institute of Crop Science, RDA, Republic of Korea
**Rural Development Administration, Republic of Korea
***IRRI(International Rice Research Institute), Philippines
Corresponding author (Phone) +82-63-238-1160 (E-mail) leejsyr@korea.kr
August 28, 2019 September 20, 2019 September 23, 2019

Abstract


‘Japonica 6’ is a japonica rice variety developed from a cross between ‘MS11’, the beginning variety adaptable to tropical region, and ‘IR86743-28-1-4’, an elite line of high yield and good plant type by a Korea(RDA)-IRRI cooperative breeding program at IRRI in 2017. The growth duration of ‘Japonica 6’ is 121 days from sowing to harvest. It is 10 days later than that of the check variety ‘MS11’. The culm length of ‘Japonica 6’ is 70 cm, and 1,000-brown rice grain weight is 26.7 g. It has a shorter culm and a larger grain. size than that of MS11. ‘Japonica 6’ is moderately resistant to blast disease but susceptible to bacterial blight, tungro virus and plant hoppers. The milled rice recovery rate of ‘Japonica 6’ is improved than that of ‘MS11’. The head rice rate of ‘Japonica 6’ is significantly higher than that of ‘MS11’. Yield of ‘Japonica 6’ is averagely 3.59 MT/ha of milled rice in 5 areas of the Philippines. The ‘Japonica 6’ was registered in Philippines and would be adaptable to the diverse regions of tropical Asia (Registration No in Philippines. BPI-NSIC-2017-Rc 484SR).



열대지역 적응 고품질 자포니카 벼 신품종 ‘Japonica 6’

정 오영***, Gideon Torollo***, Maurene Bombay***, 백 만기*, 안 억근*, 현 웅조*, 박 현수*, 정 종민*, 조 준현*, 이 정희*, 여 운상*, 이 점식**†, 정 응기*, 김 춘송*, 서 정필*, 김 보경*, 이 점호*
*농촌진흥청 국립식량과학원
**농촌진흥청
***국제미작연구소

초록


    Rural Development Administration
    PJ012101

    서 론

    벼는 생태형에 따라 온대 지역에서 재배되는 자포니카 (Japonica type), 열대지역에서 재배되는 인디카(Indica type), 그리고 남반구 해안지역(South Sea regions) 및 유럽 등에서 재배되는 자바니카(Javanica type)으로 분류하고 있다 (Hoshikawa 1989). 자포니카 쌀 모양은 단원형으로 밥을 지으 면 찰진 성질이 강하나 인디카는 장원형으로 밥은 찰기가 없 는 편이다. 반면 자바니카는 약간 둥글고 중간 정도의 찰기를 보인다(Hoshikawa 1989). 전 세계 벼 생산량의 약 90% 정도 가 인디카이며 자포니카는 약 10% 내외로 한국, 일본, 중국 동북 3성 등 동북아시아와 미국 일부지역 등에서 제한적으로 재배되고 있다(Lee et al. 2014). 최근 국제미작연구소에서 필 리핀 소비자를 대상으로 인디카 쌀과 자포니카 쌀의 선호도를 조사한 결과 자포니카 쌀을 좋아하는 사람이 증가하는 것으로 조사 되었으며(Lee et al. 2015), 또한 필리핀 현지에서는 자 포니카 쌀이 인디카 쌀에 비해 고급쌀로 인식되고 있다. 하지 만 우리나라에서 주로 재배하는 자포니카 벼를 필리핀 등과 같이 일장이 짧고 온도가 높은 저위도 열대지역에서 재배하 면 정상적인 생육을 할 수가 없다(RDA 2010). 따라서 열대 지역에서 자포니카 품종을 재배하려면 기온 변화에 둔감하고 기본영양생장성이 강하며 고온 등숙성에 유리하고 이삭이 많 은 수수형 품종이 적합하다고 보고하였다(Yun & Lee 2001). 또한, 지구온난화는 기후변화와 기상 변동성에 영향을 주어 홍수, 가뭄, 우박 및 열대성 저기압 등 지금까지 격지 못한 기후의 강도와 빈도가 증가하여, 작물 수량 및 품질에 영향을 주고 변동성이 증가하며, 식량 공급의 안정성에 부정적인 영 향을 미치게 될 것으로 예상되고 있다(Lee BW 2012). 이러 한 경향은 최근 우리나라 기상 관측 이후, 7-8월에 고온 다습 이었던 것이 9월에도 지속적인 고온과 간헐적인 집중호우로 이 어져 수발아와 등숙불량으로 인한 벼 품질 저하 및 수량 감소 가 초래되고 있으며 이에 대한 대비가 어느 때보다 중요시 되 고 있다. 그런데 International Rice Research Institute(IRRI) 본부가 있는 필리핀 우기 조건은 한국보다 고온 다습하기 때 문에 지구 기후변화에 따른 국내 온도 상승과 벼의 반응을 사전에 예측할 수 있는 좋은 조건이며, 또한 필리핀에서 자포 니카 쌀은 농업인과 소비자의 선호도가 높아 미래 수요 확보 에도 유리 하다(PCAARRD 2016). 본 논문은 필리핀과 같은 열대 아시아 지역에서 재배하기에 적합하고 수량성과 도정수 율이 높은 특성을 갖는 신품종을 육성하였기에 육성 경위 및 주요 특성을 보고하고자 한다.

    재료 및 방법

    본 시험은 필리핀에서 신품종등록을 위하여 육성된 우량계통 ‘IR202’를 2015~2016년 우기와 건기에 필리핀 표준재배법으로 Philrice-CES(Nueva Ecija, 경도 120. 89, 위도 15.67), UPLB (Laguna, 경도 121.26, 위도 14.17), Philrice-Negros (Negros, 경도 122, 위도 10), Philrice-BATAC(Batac, 경도 120.34, 위 도 18.03), SCRC(Cagayan, 경도 121.07, 위도 17.76) 등 5개 지역에서 재배하여 대비품종 MS11와 비교 검토하였다(Fig. 1). Philrice-CES는 건기에는 12월 13일, 우기에는 6월 11일 에 파 종하여 25일묘로 이앙하였고, UPLB는 건기에는 1월 6일, 우기 에는 7월 2일 파종하여30일묘로 이앙하였다. Philrice-Negros는 건기에는 1월 8일 파종하여 20일묘로 이앙하였고, 우기에는 6 월 24일 파종하여 30일묘로 이앙하였다. Philrice-BATAC은 건 기에는 1월 8일, 우기에는 6월 24일에 파종하여 20일묘로 각각 이앙하였다. 재배방법은 시험지역 모두 재식간격 20×20 cm, 주 당 3본씩 이앙하였다. 포장의 시비량은 Philrice-CES에서 NP2O5- K2O 성분량으로 건기에 120-60-90k/ha를 시비하되 질소는 기비 60 kg, 추비1차 15 kg, 추비2차 15 kg, 추비3차 30 kg으로 4회 분시하였고, 우기에는 90-60-90k/ha를 질소 기비 60 kg, 분 얼비 30 kg으로 2회 분시하였다. UPLB는 건기와 우기에 NP2O5- K2O를 90-90-90 kg/ha으로 질소 기비 60 kg, 분얼비 30 kg으로 2회 분시하였다. Philrice-Negros는 건기와 우기에 NP2O5- K2O를 각각 90-30-30 kg/ha를 질소 기비 30 kg, 분얼비 30 kg, 수비 30 kg 으로 3회 분시하였다. Philrice-BATAC은 건 기와 우기에 N-P2O5-K2O를 각각 105-30-30k/ha로 질소 기비 30 kg, 추비1차 15 kg, 추비2차 30 kg, 추비3차 30 kg으로 4회 분시하였다. 도열병검정은 현지 검정포장 6개 지역 Philrice- CES(2), UPLB, Negros, BATAC, SCRC에 파종하여 30일 후 계통들의 이병정도를 조사하였다. 잎도열병 저항성 정도 는 0에서 9까지 등급으로 조사하였으며, 0은 병반이 없는 경우, 3은 직경 1~2 mm 원형 회색병반이 발생한 경우, 5 는 전형적인 다이아몬드 병반이 엽면적의 3~10%에 발병한 경우, 7은 전형적인 병반이 엽면적의 26~50%에 발병한 경 우, 9는 전형적인 병반이 엽면적의 76% 이상 발병하였거나 고사한 경우로 하였다 (IRRI 1988). 흰잎마름병은 Philrice- CES등 상습발병지 4개소에서 포장저항성검정과 IRRI포장에 서 필리핀 우점균계 PXO61, PXO86를 최고분얼기에 엽선 단 3 cm 부위에 가위 절엽접종법으로 검정하였다(Kauffman et al. 1973). 접종 후 25일에 각각의 개체에서 가장 긴 병반을 가진 3개 잎의 병반장을 측정하여 평균 병반장 길 이가 5 cm 이하는 저항성(R; resistant), 5-10 cm는 중도저 항성(MR; moderately resistant), 10 cm 이상은 이병성(S; susceptible)으로 구분하였다. 잎집무늬마름병검정은 상습발 병지 포장에서 재배하여 조사하였고, 퉁그루바이러스(Tungro virus)검정은 파종 후 14일에 보독충을 1일 접종하여 30일 이후에 저항성 정도를 조사하였다. 기타 재배관리와 농업형 질조사, 수량구성요소, 수량 및 도정특성은 필리핀 벼품종개 발 조사기준에 준하여 실시하였다(Philrice 2017). 소비자 기호도 조사는 IRRI에서 필리핀 소비자 300명을 대상으로 ‘Japonica 6’와 대비 품종인 ‘MS11’의 밥맛 및 외관에 대 하여 선호도를 조사하였다.

    결과 및 고찰

    육성 경위

    ‘Japonica 6’는 열대 아시아지역에 재배 가능한 자포니카 벼 를 육성할 목적으로 2010년 필리핀 국제미작연구소에서 Japonica 재배지역이 아닌 필리핀과 같은 열대아시아지역에 적 응하는 Japonica 우수품종 육성을 위해서 기본영양생장성과 수 량성이 우수한 최초 자포니카 품종인 ‘MS11’과 단간이면서 초 형이 개선된 우량계통 ‘IR86743-28-1-4’를 교배하였고, 교배번 호 IR94746을 부여한 후 F1세대 58개체를 양성하였다. F2세대 부터 F7세대까지는 출수기, 초형, 병해충저항성, 건기와 우기 적응성 및 미질검정을 병행하여 계통육종법으로 세대를 진전 시켜 유망한 IR94746-24-3-2-2-2계통을 선발하였다. 이 계통은 ‘IR202’로 계통명을 부여한 후 2014년에 건기에 생산력검정예 비시험, 2014년 우기에는 생산력검정본시험을 실시하였고 2015~2016년 2년간 필리핀 지역적응시험(NCT, National cooperative Test)을 실시한 후 2017년에 필리핀 벼품종심의위 원회에서 신품종으로 우수성이 인정되어 장려품종 ‘Japonica 6’으로 선정되었다(등록번호. BPI-NSIC-2017-Rc 484SR). ‘Japonica 6’의 육성과정과 계보도는 Fig. 2 및 Fig. 3과 같다.

    주요특성

    주요 농업적 특성

    ‘Japonica 6’는 중생종으로 필리핀 지역에서 생육일수는 파 종부터 수확기까지 121일로 ‘MS11’ 보다 10일 정도 늦다 (Table 1). 간장은 70 cm로 ‘MS11’의 72 cm보다 작고 줄기의 굵기는 5.54 mm로 ‘MS11’의 5.23 mm 보다 0.31 mm가 두꺼 웠고 포장에서 도복도 발생하지 않았다. 이삭 길이는 21 cm로 ‘MS’의 22 cm보다 1 cm 작았고, 주당 이삭수가16개로 ‘MS11’과 비슷하였다. 등숙비율은 85.5%로 ‘MS11’ 보다 9.5% 낮았고 현미 천립중은 26.7 g으로 ‘MS11’ 보다 3.4 g 정도 무거운 단원형 중대립종이다.

    병해충 저항성

    ‘Japonica 6’를 필리핀 도열병검정포장 6곳에서 검정한 결과 평균 6.1로 ‘MS11’과 비슷한 중도저항성 반응을 보였고, 잎집 무늬마름병은 상습발생지에서 대비품종보다 강한 반응을 보였 다. 흰잎마름병은 필리핀 상습발병지 4개소에서 포장저항성반 응과 IRRI포장에서 필리핀 우점균계 PXO61과 PXO86을 접 종 결과 대비품종인 ‘MS11’과 비슷한 저항성 반응을 보였다 (Table 2). 그러나 퉁그루바이러스와 멸구류에 대한 저항성은 없었다(Table 3). 따라서 필리핀에서 재배면적이 증가하고 있 는 ‘MS11’보다 병해충저항성이 향상된 것을 고려한다면 앞으 로 열대지역 자포니카 품종의 재배안정성 향상과 재배면적 확 대에 기여할 것으로 예상된다

    미질 및 도정특성

    ‘Japonica 6’는 입형특성은 현미 장폭비가 1.9로 대비품종인 ‘MS11’ 의 1.8과 비슷한 단원립이고, 심복백 기준 백미 외관 은 2등급으로 대비품종인 ‘MS11’의 3등급보다 우수하였다. 호 화온도계수(G.T. score)는 6.0이었고, 단백질함량은 6.3%, 아밀 로스 함량은 13.0%로 ‘MS11’과 비슷한 특성을 보였다(Table 4). ‘Japonica 6’의 도정특성 중 현백률과 제현율은 대비품종인 ‘MS11’과 비슷하였으나 완전미 도정수율이 64.2%로 대비품종 인 ‘MS11’의 56.5%보다 유의하게 개선되었다. 소비자 300명 을 대상으로 기호도를 조사한 결과, ‘Japonica 6’가 대비품종 인 ‘MS11’보다 밥은 83.3%, 쌀에서는 86.7%로 높게 나타나 유의하게 우수하였다(Table 5).

    수량성

    ‘Japonica 6’의 쌀수량은 필리핀 지역적응시험 평균 3.59MT/ha로 대비품종 ‘MS11’보다 43% 높았다. 지역별로는 Philrice-CES에서 5.33MT/ha로 가장 높은 수량을 보였고, Philrice-BATAC에서 2.36MT/ha로 가장 낮았으며, ‘MS11’ 보 다도 낮게 나타났는데, 이는 육성모지 IRRI에서 가장 멀리 위 치하고 위도가 높은 Philrice-BATAC에서는 적응성이 낮은 것 으로 생각된다(Table 6).

    재배상의 유의점

    ‘Japonica 6’은 질소질 비료 과용 시 도복, 미질 저하, 등숙 불량 및 병해충 발생이 우려되므로 적정 균형시비가 필요하다. 특히 흰잎마름병, 퉁그루바이러스 및 멸구류에 저항성이 없으 므로 적기 기본방제가 필요하고, 조기낙수 시 등숙이 불량하 여 불완전미 발생 및 도정수율이 낮아질 수 있다. Fig. 4

    적 요

    ‘Japonica 6’(Registration No. BPI-NSIC-2017-Rc 484SR) 은 열대지역에 적응하는 고품질 다수성 자포니카 벼를 개발 하기 위하여 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음과 같다.

    1. ‘Japonica 6’는 열대지역 적응 고품질 자포니카 다수성 품종 육성을 목적으로 2010년 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 인공교배와 계통 육종법으로 육성된 품종이다.

    2. 인공교배와 계통육성은 국제미작연구소 온실과 육종포장 에서 실시하였고 열대기후에서 생육과 임실이 안정적인 IR94746-24-3-2-2-2을 선발하여 2015~2016년 2년간 우기 및 건기 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되 어 2017년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 장려품종으로 선 정하였다.

    3. ‘Japonica 6’은 파종부터 수확까지 생육일수가 121일인 중생종으로, 간장은 70 cm, 이삭길이는 21 cm, 주당 이삭수 16개였으며, 현미 천립중이 26.7 g으로 단원형 중대립이다.

    4. ‘Japonica 6’의 병해충 반응은 도열병과 잎집무늬마름병 에서 중도 저항성을 보였으나, 흰잎마름병, 퉁그루바이러스, 멸 구류에는 저항성이 없다.

    5. ‘Japonica 6’의 도정특성 중 도정률은 73.0%로 대비품종 인 ‘MS11’보다 높았고 완전미도정수율은 64.2%로 ‘MS11’보 다 유의하게 개선되었다.

    6. ‘Japonica 6’의 쌀수량은 필리핀 5개 지역에서 지역적응 시험 결과 평균 3.59 MT/ha으로 대비품종 ‘MS11’보다 43% 높았다.

    ACKNOWLEDGMENTS

    본 논문은 농촌진흥청 국제농업기술협력사업(과제명: 자포니 카 벼의 부가가치 향상을 위한 유전자원 이용 연구. 과제번호 :PJ012101)의 지원으로 수행된 결과의 일부입니다. ‘Japonica 6’을 육성함에 있어 적극 협력하여주신 국제미작연구소, 필리 핀 벼연구소 및 국립식량과학원 벼육종연구팀 담당자들과 농 촌진흥청 국제기술협력과 관계관 여러분께 깊이 감사 드립니다.

    Figure

    KSIA-31-3-249_F1.gif

    Local of regional adaptability test for ‘Japonica 6'.

    KSIA-31-3-249_F2.gif

    Pedigree diagram of ‘Japonica 6’.

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    Genealogical diagram of ‘Japonica 6’.

    KSIA-31-3-249_F4.gif

    Plant type at maturing stage and grain shape of ‘Japonica 6’ and ‘MS11’.

    Table

    Major agronomic traits and yield components.

    Reaction to blast and bacterial blight diseases.

    Reaction to virus diseases and plant hoppers..

    Characteristics related to grain shape and grain quality.

    Characteristics related to milling quality.

    Yield potential of ‘Japonica 6’ on regional adaptability test.

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