본 발명은 씨 없는 수박의 생산방법에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 수박의 과피가 두꺼워지거나 공동과의 발생, 과형이 일그러지는 현상, 저온기 생육이 지연되는 문제 등을 해결함은 물론 호르몬 또는 방사선 처리로 인한 인체유해성 시비를 일소시킬 수 있는 씨 없는 수박의 생산방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 의한 씨 없는 수박의 생산방법은 콜히친을 처리하여 3배체, 4배체, 5배체, 6배체 또는 8배체의 수박을 각각 준비하는 단계, 2배체의 수박종자를 재배하여 성장시킨
암꽃과 상기 3, 4, 5, 6 또는 8배체의 수박종자를 재배하여 성장시킨 수꽃의 화분을 밀봉하여 다른 화분으로부터의 오염을 방지하는 단계 및 상기 2배체의 암꽃에 상기 3, 4, 5, 6 또는 8배체의 화분으로 수분시키고 재배하는 단계로 이루어진다. 본 발명에 의한 씨 없는 수박의 생산방법은 수박의 과피가 두꺼워지거나 공동과의 발생, 과형이 일그러지는 현상, 저온기 생육이 지연되는 문제 등을 해결하여 우수한 품질의 수박을 생산할 수 있게 하며, 호르몬 또는 방사선 처리로 인한 인체유해성 시비를 일소시킬 수 있다. 씨 없는 수박의 생산 방법{Method for producing seedless watermelons} 본 발명은 씨 없는 수박의 생산 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2배체 수박의 암꽃에 배수체의 화분으로 수분시켜 씨 없는 수박을 생산하는 방법에 관한 것이다. 우리나라의 수박 재배면적은 약 34,500ha로 그 중 노지 재배면적이 38.3%, 시설 재배면적이 61.7%로 시설 재배면적이 점차 증가되고 있는 추세이다. 이러한 시설재배의 증가에 따라 일반 소비자는 연중 어느 때나 수박의 달고 시원한 맛을 즐길 수 있게 되었다. 씨 없는 수박은 일본의 키하라(Kihara) 박사가 1951년에 최초로 만든 이래 우리나라에서는 우장춘 박사가 이를 시연함으로써 일반에 널리 알려지기 시작했다. 씨 없는 수박의 생산방법으로서 지금까지 세가지 방법이 알려져 있다. 그
하나는 전술한 키하라 박사의 방법으로 일반수박에 콜히친을 처리하여 4배체를 만든 다음, 이 4배체의 암꽃에 2배체의 화분을 수분시켜 씨 없는 수박의 종자를 생산하는 것이다(Kihara, H. 1951. 3배체 수박(Triploid watermelons). Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 50 : 217 ~ 230). 두번째는 일반수박에 식물생장조절제인 1-(2-클로로-4-피리딜)-3-페닐우레아(CPPU)를 처리함으로써 그 호르몬의 영향으로 종자가 제대로 형성되지 않는 상태에서 과실이 자라 씨 없는 수박이 되는 것이다(엄영철 등. 1995. 시설재배 수박의 단위결실 및 품질에 미치는 포르클로르페누론(Forchlorfenuron) 처리의 영향). 나머지 하나는 화분에 방사선을 처리한 후 교배시킴으로써 씨 없는 수박을 생산하는 것이다(일본농업신문. 새로운 2배체 씨없는 수박 작출 기술개발. 1999. 6. 22). 그런데 키하라의 방법은
과피가 두꺼워지며 과실의 속이 텅비는 공동과 발생이 심하고 과형이 일그러지는 등 과실의 품질이 불량한 문제 및 저온기 생육이 지연되는 문제가 있었다. 호르몬 처리방법의 경우 처리 호르몬의 잔류 문제가 있었으며, 방사선 처리방법의 경우 방사선의 인체에 대한 무해성이 아직 입증되지 않았다는 문제가 있었다. 이러한 문제들로 인하여 전술한 방법들의 이용에는 한계가 있었다. 특히 국내에서는 씨 없는 수박에 대한 인식이 확산되어 있음에도 불구하고 이러한 문제들 때문에 품종의 개발, 생산 및 판매는 이루어지지 못한 실정이었다. 본 발명의 목적은 2배체 수박의 암꽃에 배수체의 화분으로 수분시킴으로써 2배체의 특성을 그대로 이어받을 수 있는 씨 없는 수박의 생산 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 배수체의 화분친을 사용함으로써 저온기 생육이 지연되는 일이 없어 일년 내내 용이하게 씨 없는 수박을 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 씨 없는 수박의 생산 방법은 2배체의 수박종자에 콜히친 수용액을 처리하여, 4배체의 수박종자를 수득하는 단계, 상기 4배체의 수박종자를 재배하여 성장시킨 암꽃에 2배체의 화분으로 수분시켜서 3배체의 종자를 수득하는 단계, 상기 4배체의 수박종자에 콜히친 수용액을 처리하여, 8배체의 종자를 수득하는 단계, 상기 8배체의 수박종자를 재배하여 성장시킨 암꽃에 2배체의 화분으로 수분시켜서, 5배체의 종자를 수득하는 단계, 상기 8배체의 수박종자를 재배하여 성장시킨 암꽃에 상기 4배체의 화분으로 수분시켜서, 6배체의 종자를 수득하는 단계, 2배체의 수박종자를 재배하여 성장시킨 암꽃과 상기 3, 4, 5, 6 또는 8배체의 수박종자를 재배하여 성장시킨 수꽃의 화분을 밀봉하여 다른 화분으로부터의 오염을 방지하는 단계 및 상기 2배체의 암꽃에 상기 3, 4, 5, 6 또는 8배체의 화분으로 수분시키고 재배하여 씨없는 수박을 생산하는 단계로 이루어진다. 상기 2배체 수박종자는 서로 다른 품종의 수박을 교배하여 수득하는 것이 바람직하다. 본 발명은 일반수박(2배체)의 암꽃에 3배체, 4배체, 5배체, 6배체 또는 8배체의 화분으로 수분시켜 씨 없는 수박을 생산하는 방법에 관한 것이다. 따라서 3배체, 4배체, 5배체, 6배체 또는 8배체의 수박개체가 필요하며 암꽃이 완전히 개화되는 시점에 이들 개체 중 하나의 화분을 이용하여 종자친의 암꽃에 수분시킴으로써 씨 없는 수박을 생산할 수 있다. 이하 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 초기 단계로서 2배체 품종과 화분친으로 이용할 품종을 선택한다. 먼저 2배체 품종의 선택은 유전적으로 서로 다른 수십 계통의 수박 계통을 공시한 후, 적합한 특성을 갖는 일부를 선발하여 각각의 특성을 조사하고 꼬리표를 붙여 표시한다. 상기 2배체 품종의 선택과 동일한 방법으로 수십 계통을 공시한 후, 콜히친 처리를 하여 배수체를 만든 다음 그들 중 적합한 일부를 선발하여 화분친으로 이용한다. 다음 단계로 선택된 2배체 계통들의 교배를 통해 잡종 식물을 획득하며 교배의 목적은 원하는 과실 형태와 질의 특성을 갖는 수박을 얻기 위함이다. 이 때 선택된 2배체의 일부 계통을 이용하여 가능한 한 많은 교배를 실시하며 이들로부터 만들어진 잡종 종자를 파종하여 과실의 무게, 크기, 모양, 과피의 색, 질감, 당도 등의 특성을 관찰하여 적합한 잡종 종자를 얻는다. 상기 각 배수체의 생산 및 유지 방법은 통상적으로 알려져 있는 것으로서 이하에서 살펴본다. 먼저, 각 배수체의 생산은 공지된 콜히친 처리 방법을 사용하여 얻을 수 있다. 2배체의 수박종자에 0.125% 콜히친 수용액을 25℃에 48시간 침지 처리함으로써 종자의 생장점이 4배체(이 식물체의 종자를 생산한 후 현미경으로 염색체 검경을 통해 확인)가 되는데, 이러한 종자를 파종상에 파종한 후 28℃ 정도를 유지하면 7 ~ 10일 후에 발아가 개시된다. 발아 후 고온관리(주간 약 30℃, 야간 약 20℃)를 해줌으로써 생육이 왕성해지고 본엽이 3 ~ 4매시 본 포장에 정식한다. 정식 후 약 30일이 지나 암꽃(4배체)이 나오면 원하는 일반수박(2배체) 화분으로 수분시킴으로써 그 종자가 3배체가 된다. 5배체는 4배체의 수박에 전술한 방법으로 콜히친을 다시 한번 처리하여 8배체를 만든 다음 이것의 암꽃에 2배체의 화분을 수분시킴으로써 수득할 수 있다. 6배체는 상기 8배체의 암꽃에 4배체의 화분을 수분시킴으로써 수득할 수 있고 그 반대의 조합도 가능하다. 화분친으로 이용할 3배체, 4배체, 5배체, 6배체 또는 8배체 식물체의 유지는 크게세가지 방법으로 가능하다. 가장 일반적인 방법으로서 접목이 있다. 배수성 개체의 접목시 주로 박을 대목으로 이용하는데 접목 예정일의 약 1주일 전에 파종하여 25 ~ 28℃ 정도로 관리하면 접목예정일에는 박의 떡잎이 전개된 상태가 된다. 접수는 배수성개체의 생장점이 포함된 어린 줄기를 잘라 줄기의 양면을 약 20°각도로 비켜 자른다. 대목의 배축을 약 1cm 가량 길이로 잘라 준비된 접수를 부름켜조직이 접합되도록 끼우고 클립으로 고정한다. 접목이 끝난 개체는 화분에 심어 차광막으로 직사광선을 피하고 25℃, 포화습도상태로 약 10일정도 지나면 대목과 접수가 결합되어 접수의 생육이 시작된다. 위와 같은 방법으로 접목을 지속하면 유전적 형질의 변화 없이 동일한 화분을 지속적으로 공급하는 것이 가능하다. 다른 방법으로는 삽목이 있는데, 배수성 개체의 줄기를 한두 마디를 포함시켜 잘라 모래에 삽목하여 차광막으로 직사광선을 피하고 25℃, 포화습도상태로 약 15일정도 지나면 뿌리가 나타나고 새순이 자라기 시작한다. 발근이 되면 가식을 하여 모종을 순화시키면 튼튼한 개체가 만들어진다. 또 다른 방법으로는 기내에서 영양번식이 가능한 조직배양이 있는데 무균 상태에서 발아된 지 약 5일 된 떡잎이나 배축을 절편체로 이용한다. 배지는 MS배지를 이용하고 식물생장조절제인 NAA와 BAP를 각각 0.1mg/ℓ 및 1.0mg/ℓ첨가하여 신초를 유기시키고 식물생장조절제가 첨가되지 않은 MS나 B5배지에 계대배양을 시킴으로써 뿌리의 발생을 촉진시킨다. 발근이 완료되면 순화과정을 거쳐 완전한 식물체로 만든다. 조직배양에 의한 방법은 외부 환경에 영향을 크게 받지 않으면서 유전적으로안정된 대량증식이 가능해 영양체의 유지 및 증식에 유리하다. 전술한 방법들을 이용함으로써 유전적으로 동일한 화분을 연중 지속적으로 공급할 수 있다. 재배과정에서 배수체(3, 4, 5, 6 또는 8배체)는 2배체의 일반수박에 비해 저온에서 생육이 지연되기 때문에 저온기 재배시 보온관리에 특히 유의해야 한다. 본 발명에서 암꽃으로 교배된 잡종 종자를 무성적으로 번식하는 방법으로 상기 배수체를 유지하는 방법인 접목, 삽목 또는 조직배양의 방법이 사용될 수 있다. 준비된 2배체의 일반수박에 3, 4, 5, 6 또는 8배체의 수박을 교배할 때 다른 화분이 오염되지 않도록 암꽃과 수꽃에 봉지를 씌워주고 교배시 주의를 해야 한다. 다른 화분 즉, 2배체 화분이 오염되면 종자가 정상적으로 발육하여 종자가 있는 수박이 만들어지기 때문에 유의하여야 한다. 교배 후 2 ~ 3일이 지나면 봉지를 벗겨 주어도 무방하다. 이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니다. [실시예 1] 2배체 품종으로 유전적으로 서로 다른 55개의 수박 계통을 공시하여 선발된 30계통에서 저온기 생육이 양호한 지씨에이(GCA) 품종과 과실의 비대가 잘 되는 티지엔(TGN) 품종을 교배하여 얻은 잡종 종자를 실온의 물에 4시간 정도 침지시킨 후, 28℃의 항온기에 48시간 동안 최아시켜 2㎝ 간격으로 파종하였다.파종한 후 약 5일 후에 미리 파종하여 발아시킨 대목을 이용하여 접목시킨 후, 육묘상을 비닐로 밀봉하고 30℃에서 포화습도 상태로 4~5일 관리하다가 25℃의 온도에서 상대습도를 서서히 낮추면서 관리하였다. 접목된 묘의 본엽이 4~5매가 전개되었을 때 정식하고 원줄기가 4~5마디 자랐을 때 순지르기를 실시한 후, 줄기가 40~50cm정도 자라면 유인하여 암꽃을 재배하였다. 이때 비료는 정식 후 15일경에 활착을 확인한 다음 실시하고, 병 방제는 정식전에 만고병약, 만할병약 및 진딧물약을 살포하였다. 화분친 품종으로는 상기 2배체 품종의 선발과 동일한 방법으로 23계통의 수박을 공시하여 선발된 10계통의 종자에 0.125% 콜히친 수용액을 25℃에서 48시간 동안 침지 처리하여 4배체 종자를 만든 다음 파종한 후 28℃를 유지하여 7∼10일 후에 발아되도록 하였다. 발아 후 고온관리(주간 약 30℃, 야간 약 20℃)하여 본엽이 3∼4매 전개되었을 때 본 포장에 정식하고 상기 암꽃과 동일한 방법으로 4배체 종자를 재배하였다. 교배는 재배된 2배체 잡종 종자의 세 번째 나오는 암꽃을 이용하여 암꽃과 화분친인 4배체 종자의 수꽃을 개화 전에 고깔로 씌웠다. 그 다음날 4배체 종자의 수꽃을 2배체 종자의 암꽃에 수분시킨 후 관행적인 방법으로 일반관리를 실시하여 약 45일경 후에 수확하였다. [실시예 2] 2배체 잡종 종자로 과실의 형태가 구형인 엠케이더블유(MKW) 품종과 타원형인 에스피비(SPB) 품종을 교배하여 얻은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 화분친을 사용하여 동일한 방법으로 수분시켜 수확하였다. [실시예 3] 2배체 잡종 종자로 엔오에이(NOA) 품종과 엠디에스(MDS) 품종을 교배하여 얻은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 화분친을 이용하여 동일한 방법으로 수분시켜 수확하였다. [비교예 1] 2배체 품종은 기존의 2배체 시판품종을 이용하였다. 화분친 품종으로는 3배체 수박인 대만 농우산의 콸러티(Quality)를 이용하였으며, 콸러티 20개체를 비닐하우스에 정식하여 재배한 후, 세 번째 나오는 암꽃에 2배체 화분친의 꽃가루를 묻혀 수분을 실시하였다. 수분후 관행적인 방법으로 일반관리를 실시하여 약 45일경에 수확하였다. [비교예 2] 화분친으로 3배체 수박인 일본 난토산인 쌈바(Samba)를 사용하여 비교예 1과 동일한 방법으로 수분시켜 수확하였다. 실시예와 비교예에 따라 재배된 씨 없는 수박의 과실의 무게, 크기, 모양, 당도 등의 특성은 표1에 나타나 있다. 표1 정상 시기 파종 내병성 : 1; 병에 아주 약함, 5; 중간 정도, 9; 병에 아주 강함 당도 : 굴절형 당도계로 측정하여 Brix 수치로 나타냄. 표1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따라 생산된 씨 없는 수박은 과피가 얇고 내병성이 강하며 당도 또한 매우 높아 기존 2배체 수박이 갖는 특성을 그대로 이어받은 씨 없는 수박을 생산할 수 있다. 본 발명의 씨 없는 수박의 저온기 생육에 대한 정도를 알아보기 위해 실시예1-3와 동일한 품종 및 조건으로 한 달 전인 저온 시기에 파종하여 수분시켜 수확하였다. 표2 저온 시기 파종 저온기에 파종된 표2의 결과를 정상 파종된 표1와 비교해 보면, 과형이나 당도 등에 있어서 일반 2배체 수박의 차이(나타내지 않음) 정도로 저온기 생육의 지연이 거의 없이 과실 형태나 당도가 우수한 수박을 생산할 수 있음을 알 수 있다. 이는 화분친으로 이용하는 화분친 개체는 종자친 개체의 1/10 내지 1/20 정도만 있어도 충분히 수분을 할 수 있기 때문으로 이들을 적절히 난방하여 재배함으로써 종래의 씨 없는 수박이 갖는 저온기 생육의 지연이라는 문제점을 해결하여 겨울철에도 씨 없는 수박을 생산할 수 있다. 또한 본 발명에서 화분친으로 이용하는 3배체나 5배체의 개체를 2배체의 정상화분으로 수분시키면 화분친으로도 씨 없는 수박의 생산이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이다. 본 발명에 의하면 기존 2배체 수박의 암꽃에 배수성 화분을 수분시킴으로써 2배체의 특성을 고스란히 이어받아 수박의 과피가 두꺼워지거나 공동과의 발생, 과형이 일그러지는 현상이 발생하지 않으며, 더욱이 종자가 형성되지 않음으로써 그 품질이 크게 향상된 씨 없는 수박을 생산할 수 있다. 또한, 배수체를 화분친으로 사용함으로써 저온기 생육이 지연되는 문제를 해결하여 겨울철에도 용이하게 우수한 품질의 수박을 생산할 수 있게 되어 종래의 씨 없는 수박이 갖는 호르몬 또는 방사선 처리로 인한 인체유해성 시비를 일소시킬 수 있는 효과가 있다. 이상에서 본 발명은 기재된 구체예에서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연하다. 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씨 없는 수박 만드는 방법
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