I.서 론

우리나라의 초지 면적은 1970년대 집중적으로 초지 조성 사업에 힘입어 41만 7천ha에 달하였으나 2014년 현재 3만 5천 763 ha로 그 면적이 점점 감소하고 있는 추세다. 다년 생 화본과 작물인 톨 페스큐는 환경적응성이 우수해 우리 나라 여름철 같은 무더운 기후에서 방목 초지로 여러 해 동안 이용하기에 가장 알맞은 목초이며, 전 세계적으로 초 지조성에 많이 이용되고 있는 목초 중 하나이다. 그러나 출수기 이후에는 사료가치가 급격히 감소되고, 가축에 대 한 기호성이 떨어지는 단점을 가지고 있다(Fieser and Vanzant, 2004).

우리나라 초지산업의 발전을 위해 국내 기후환경에 적합 한 목초 신품종 개발은 매우 중요하다. 특히 최근 산지생 태축산 활성화 연구와 관련하여 그 중요성은 더욱 증가되 고 있다.

국내에서는 톨 페스큐 품종은 2008년 톨 페스큐 그린마 스터(Choi et al., 2010)를 최초로 개발하였으며, 2010년 톨 페스큐 푸르미(Lee et al., 2012)를 개발하였고, 이들 품종 들은 품종보호 등록이 완료되었다. 또한 톨 페스큐는 우리 나라 기후에 대한 적응성은 우수하나 종자 엔도파이트 감 염 문제로 인해 그 이용에 제약이 있다. 톨 페스큐 엔도파 이트 감염 종자의 식물체는 환경적응성은 강화시킬 수 있 으나 알카로이드 독성물질을 생산하여 엔도파이트에 감염 된 톨 페스큐를 채식하면 산유량 감소, 체온 상승 및 번식 장애 등의 문제를 야기시킨다고 보고된 바 있다(Bouton et al., 2002; Walls and Jacobson, 1970; Hohenboken et al., 1991; McMurphy et al., 1990). 이에 농촌진흥청 국립축산 과학원에는 엔도파이트 프리 톨 페스큐 신품종을 개발하기 위하여 국내외의 다양한 유전자원 수집하여 농업적 특성을 분석하고 신규계통 합성을 통해 엔도파이트 프리 톨 페스 큐의 신품종을 개발 연구가 활발하게 진행되고 있다.

따라서 본 연구에서는 초지 산업 발전에 기여하고자 우 리나라 기후환경에 대한 적응성을 향상시키면서 가축에 대 한 위해성을 저감 시키는 엔도파이트에 감염되지 않은 톨 페스큐 신품종 ‘그린마스터2호’를 개발하였으며, 현재 국립 종자원에 품종보호출원 중에 있다.

II.재료 및 방법

본 연구는 엔도파이트 프리 양질다수성 톨 페스큐 신품 종 육성을 위해 2010년부터 2014년까지 농촌진흥청 국립축 산과학원 초지사료과에서 수행되었다.

1.우량 개체 선발 및 교배조합 작성

2008년부터 국내외에서 다양한 엔도파이트 프리 톨 페스 큐 유전자원을 수집하여 온실에서 특성을 평가하고 농업적 형질이 우수한 톨 페스큐의 영양계통을 조성하여 2010년 생육특성이 우수하면서 출수기가 비슷한 5개의 우량 영양 계통(09XFa02, 09XFa03, 09XFa11, 09XFa13, 및 09XFa14) 을 선발하여 교배조합을 작성하였다(Fig. 1).

2.종자합성

작성된 교배조합의 영양계통을 무성번식으로 증식하여, 2010년 5계통 삼각 polycross법을 활용한 다교잡 설계 (polycross design)로 신규계통의 종자 합성을 위하여 폴리 크로스 포장을 조성하고 화분 비산을 차단하기 위하여 주 변에는 호밀을 재배하여 종자를 생산하였다.

3.고유특성조사

신규로 합성된 톨 페스큐 육성계통에 대한 고유특성조사 는 2010년 국립축산과학원 초지사료과 시험포장에서 실시 하였으며, 조사방법은 국립종자원 톨 페스큐 특성조사요령 (국립종자원, 2000)에 의하여 실시하였다.

4.지역적응성 시험

지역적응성 시험은 농촌진흥청 신품종개발 공동연구사업 을 통하여 2004년부터 2007년까지 3년간 수원, 평창, 진주, 익산 4개 지역에서 실시하였다. 시험품종은 ‘Fawn’을 대비 품종으로 하여 지역적응성을 검정하고 생육특성을 조사하 였다. 파종시기는 평창지역은 2004년 9월 1일, 수원지역은 9월 11일, 익산지역은 9월 9일, 진주지역은 9월 25일에 각 각 파종하였다. 파종량은 30 kg/ha로 하였고, 파종방법은 20 cm로 조파로 하였다. 시비량 및 시비방법은 조성비료로 N-P₂O₅-K₂O = 80-200-70 kg/ha를 파종시 시비하였고, 관리비 료는 N-P₂O₅-K₂O = 210-150-180 kg/10a로 하였으며, 질소는 이른 봄－1차 수확 후－2차 수확 후－3차 수확 후= 30 －30 －20 －20%로 차등 분시하고, 인산과 칼리비료는 이른 봄과 3차 수확 후 각각 50%씩 2회 균등분시하였다. 품종의 형태적 특성은 수원에서 조사하였으며, 수량은 지 역적응시험 4개 지역에서 시험구 전체를 수확하여 조사하 였다.

5.사료가치 분석

합성계통의 사료가치 분석은 Park et al. (2012)의 방법과 동일하게 수행하였다. 조단백질(CP) 함량은 AOAC (1990) 법에 의거하여 켈달장치(KjeltecTM 2400 Autosampler System) 를 이용하여 분석하였고, NDF 및 ADF 함량은 Goering 및 Van Soest (1970)법에서 사용되어지는 시약을 이용하여 Ankom fiber analyzer (Ankom technology, 2005a; 2005b)로 분석하였다. In vitro 건물소화율은 Tilley 및 Terry (1963)의 방법을 Moore (1970)가 수정한 방법으로 분석하였다.

6.종자 엔도파이트 감염조사

성숙종자의 엔도파이트 감염여부 조사는 Phytoscreen Seed Endophyte Detection Kit (AGRINOSTICS, Ltd. Co., Watkinsville, GA, Cat. #ENDO7971)의 분석법에 따라 조사 하였다.

III.결과 및 고찰

1.톨 페스큐 신품종 ‘그린마스터2호’의 고유특성

톨 페스큐 신품종 ‘그린마스터2호’의 주요 생육특성은 Table 1과 같다. ‘그린마스터2호’는 6배체 품종으로서 잎의 색은 녹색이며, 출수기 지엽의 길이는 17.7 cm로 중간 정도 이고, 지엽의 폭은 5.5 mm로 좁은 편이며, 이삭의 길이는 23 cm, 최장간장은 115 cm로 긴 편이다. ‘그린마스터2호’의 출수기는 5월 16일경으로서 대비품종인 ‘Fawn’ 보다 5일 늦은 중생품종이고, 출수기에 초장은 82.5 cm 정도이다.

2.톨 페스큐 신품종 ‘그린마스터2호’의 건물 수량성

충남 천안, 강원 횡성, 경남 진주 및 제주의 4개 지역에 서 3동안 지역적응성 시험을 실시하여 톨 페스큐 건물수량 을 조사한 결과 Table 2와 같이 나타났다. 4개 지역평균 건물수량은 ‘그린마스터2호’가 15,119 kg/ha로서 대비품종인 ‘Fawn’ 보다 29% 많았으며, 지역별로는 4개 지역 모두에 서 ‘Fawn’ 보다 생산성이 우수하였다.

특히 강원 횡성, 경남 진주 및 제주에서 ‘그린마스터2호’ 의 건물수량이 20% 이상 높게 나타났다. 이러한 차이는 한해나 고온, 건조 등 자연환경 스트레스 조건에서도 강한 생육특성이 건물생산성과 직결된 결과로 볼 수 있다(Fig. 2). 따라서 ‘그린마스터2호’는 ‘Fawn’ 보다 우리나라 기후 환경에 대한 적응성이 우수하고 영속성이 좋은 품종으로 한번 조성하여 여러 해 동안 이용하는 초지조성에 알맞은 품종으로 판단되었다.

3.톨 페스큐 신품종 ‘그린마스터2호’의 사료가치

톨 페스큐 신품종 ‘그린마스터 2호’의 사료가치는 Table 3과 같이 조단백질(CP) 함량이 13.9%, 건물소화율(IVDMD) 이 69.9%, 가소화양분총량(TDN)이 63.8%, 중성세제불용섬 유(NDF)가 59.4%, 산성세제불용섬유(ADF)는 33.5%로서 Fawn과 대등하였다.

4.종자 엔도파이트 분석

2010년 신규 합성된 톨 페스큐 우량계통 Fa 10호, Fa 11 호, Fa 12호, Fa 13호 및 Fa 14호의 성숙종자의 엔도파이 트 감염 여부를 Phytoscreen Seed Endophyte Detection Kit 를 사용하여 분석한 결과 Fig. 3과 같이 나타났다. 국내외 서 수집한 엔도파이트 프리 계통을 육종 모본으로 사용하 여 합성 계통을 생산한 결과로 모든 계통에서 종자에 엔도 파이트는 감염지 않았다. 이중에서 Fa 11호는 사료작물 직 무육성 신품종 심의회에서 그린마스터2호로 명명되어 현재 국립종자원에 품종보호 출원중에 있다.

IV.요 약

본 시험은 엔도파이트 프리 톨 페스큐 신품종을 개발하 기 위하여 2008년부터 2014년까지 농촌진흥청 국립축산과 학원 초지사료과에서 수행되었다. 톨 페스큐 신품종 ‘그린 마스터2호’는 6배체 품종으로서 잎은 녹색이며, 출수기가 5 월 16일경으로서 대비품종인 ‘Fawn’ 보다 5일 늦은 중생품 종이고, 출수기에 초장은 82.5 cm 정도이다. 지역적응시험 4개 지역평균 건물수량은 ‘그린마스터2호’가 15.1톤/ha로서 대비품종인 ‘Fawn’ 보다 29% 많았으며, 지역별로는 4개 지역 모두에서 ‘Fawn’ 보다 생산성이 우수하였다. ‘그린마 스터2호’의 사료가치는 조단백질(CP) 함량이 13.9%, 건물 소화율(IVDMD)이 69.9%, 가소화양분총량(TDN)이 63.8%, 중성세제불용섬유(NDF)가 59.4%, 산성세제불용섬유(ADF) 는 33.5%로서 Fawn과 대등하였다. ‘그린마스터2호’는 엔도 파이트에 감염되지 않는 품종이면서 ‘Fawn’ 보다 국내 기 후환경 적응성과 영속성이 우수하여 초지조성에 알맞은 품 종으로서 우리나라 전국에서 재배 가능하다.

V.사 사

본 연구는 농촌진흥청 연구사업(과제명:엔도파이트 프 리 톨 페스큐 품종개발, 과제번호: PJ008599022015)의 지원 에 의해 이루어진 것임.