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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agriculture Vol.33 No.2 pp.119-124
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2021.33.2.119

A Cold-tolerant Japonica Rice Cultivar ‘Cordillera 4’ Adaptable to the Tropical Mountainous Region

O-Young Jeong*, Jeom-Sig Lee*, Maurene Bombay**, Gideon Torollo**, Thelma Padolina***, Rustum Braceros***, Lenie Pautin***, Man-Kee Baek*, Eok-keun Ahn*, Woong-Jo Hyun*, Hyun-Su Park*, Jong-Min Jeong*, Chang-Min Lee*, Jun-Hyeon Cho*, Jeong-Heui Lee*, Sumin Jo*, Un-Sang Yeo*,Eung-Gi Jeong*, Choon-Song Kim*, Jung-Pil Suh*, Dong-Soo Park*†, Jeom-Ho Lee*
*Rural Development Administration(RDA), Republic of Korea
**International Rice Research Institute (IRRI), Philippines
***Philippine Rice Research Institute (Philrice), Philippines
Corresponding author (Phone) +82-55-350-1184 (E-mail) parkds9709@korea.kr
February 2, 2021 March 3, 2021 March 9, 2021

Abstract


‘Cordillera 4’ is a medium-maturing japonica rice variety adaptable to the tropical mountainous region. It was developed from a cross between ‘Jinmibyeo’ and ‘SR18977-2-7-2-TB-1’ by the Korea (RDA)-International Rice Research Institute (IRRI) cooperative breeding program at IRRI in 1997. The growth duration of ‘Cordillera 4’ was 145 days from sowing to harvest, which is similar to that of the check variety ‘PSB Rc 96’. The culm length of ‘Cordillera 4’ was 84 cm, and 1,000-grain weight of brown rice was 28.3 g. ‘Cordillera 4’ was moderately resistant to blast, bacterial blight, tungro virus, and brown planthopper. The milled rice recovery rate of ‘Cordillera 4’ was higher than that of ‘PSB Rc 96’. The head rice rate of ‘Cordillera 4’ was significantly higher than that of ‘PSB Rc 96’. The yield potential of ‘Cordillera 4’ was on an average 2.5MT/ha of milled rice in three areas of Philippines in the first trial and 3.6 MT/ha of milled rice in four areas in the second trial. ‘Cordillera 4’ was registered in Philippines and would be adaptable to diverse regions of tropical Asia (Registration No. in Philippines. BPI-NSIC- 2019-Rc 566).



열대 산악지역 적응 내냉성 자포니카 벼 품종 ‘Cordillera 4’

정오영*, 이점식*, Maurene Bombay**, Gideon Torollo**, Thelma Padolina***, Rustum Braceros***, Lenie Pautin***, 백 만기*, 안 억근*, 현 웅조*, 박현수*, 정종민*, 이창민*, 조준현*, 이 정희*, 조수민*, 여운상*, 정정응기*, 김춘송*, 서정필*, 박동수*†, 이점호*
*농촌진흥청
**국제미작연구소
***필리핀 벼연구소

초록


    서 언

    벼는 생태형에 따라 온대 지역에서 재배되는 자포니카 (Japonica type), 열대지역에서 재배되는 인디카(Indica type), 그리고 남반구 해안지역(South Sea regions) 및 유럽 등에서 재 배되는 자바니카(Javanica type)으로 분류하고 있다(Hoshikawa, 1989). 자포니카 쌀 모양은 단원형으로 밥을 지으면 찰진 성질 이 강하나 인디카는 장립형으로 밥은 찰기가 없는 편이다. 반 면 자바니카는 약간 둥글고 중간 정도의 찰기를 보인다 (Hoshikawa, 1989). 전 세계 벼 생산량의 약 90% 정도가 인 디카이며 자포니카는 약 10% 내외로 한국, 일본, 중국 동북 3성 등 동북아시아와 미국 일부지역 등에서 제한적으로 재배 되고 있다(Lee et al., 2014;FAO, 2017). 최근 국제미작연구 소에서 필리핀 소비자를 대상으로 인디카 쌀과 자포니카 쌀의 선호도를 조사한 결과 자포니카 쌀을 좋아하는 사람이 증가하 는 것으로 조사 되었으며(Lee et al., 2015), 이는 인디카 쌀 을 먹던 동남아 소비자들도 자포니카 쌀에 대한 선호성이 있 다는 것이 확인 된 만큼 열대지역에서도 수량이 높고 각종 재 해에 안정적인 자포니카 벼 품종 개발이 필요할 것으로 판단 된다. 필리핀은 연중 벼 재배가 가능하지만 쌀 자급률이 84% 인데, 이는 벼 재배면적이 국토면적의 14%인 430만 ha으로 작고, 대부분이 산악지형으로 7,107개의 군도로 이루어져 있 기 때문이다(Yun, 2013). 최근 빈번히 발생하는 지구온난화는 기후변화와 기상 변동성에 영향을 주어 홍수, 가뭄, 우박, 열 대성 저기압 등 지금까지 격지 못한 기후의 강도와 빈도가 높 아져 작물 수량 및 품질에 영향을 주어 식량 공급의 안정성에 부정적인 영향을 줄 것으로 예상된다(Lee, 2012). International Rice Research Institute(IRRI) 본부가 있는 필리핀 우기 조건 은 한국보다 고온 다습하기 때문에 지구 기후변화에 따른 국 내 온도 상승과 벼의 반응을 사전에 예측할 수 있는 좋은 조건이다. 지금까지 농촌진흥청은 최근 기후변화에 따른 주곡 인 쌀의 안정적인 공급을 위해 열대지역에서도 재배가 가능한 자포니카 벼 품종 ‘MS11’, ‘Japonica1’, ‘Japonica2’, ‘Japonica6’, ‘Japonica7(Jeong OY et al., 2020)’를 개발하여 필리핀 국가품종 으로 등록하였다. 본 논문은 필리핀 1,000m 이상의 산악지대에 서 재배가 적합한 내냉성 품종 ‘Cordillera 4’을 육성하였기에 그 육성경위와 주요특성을 보고하고자 한다.

    재료 및 방법

    본 시험은 필리핀에서 신품종등록을 위하여 육성된 우량계 통 ‘IRRI232’을 2007~2009년 우기에 필리핀 표준재배법으로 DA-Tublay(경도 120. 64, 위도 16.52, 해발 1,050), DABontac( 경도 120. 58, 위도 17.05, 해발 1,250), BSU(경도 120.6, 위도 16.45, 해발 1,500) 등 3개 산악지역에서 대비품 종 ‘PSB Rc 96’과 비교 재배하여 특성을 비교하였다. 하지만 필리핀 자체 예산과 시급성에서 우선순위에서 조정되어 (PhilRice 2020) 2015~2016년에 추가로 Tublay(경도 120. 64, 위도 16.52, 해발 1,050), Poblacion(경도 120.8, 위도 17.0, 해발 1,327), New Ilocos(경도 125.02, 위도 8.12, 해발 622), NMACCLRC(경도 125.052, 위도 7.55, 해발 1,087)에 서 검토하였다(Fig. 1).

    지역별 이앙일은 30일묘로 2007~2009년에 DA-Tublay는 7 월 20일, DA-Bontac는 8월 15일, BSU는 6월 22일 이앙하 였다. 재배방법은 시험지역 모두 재식간격 20 × 20 cm, 주 당 3본씩 이앙하였다. 포장 시비량인 N-P2O5-K2O 성분량은 DA-Tublay에서 100-50-50 kg/ha이었고 질소만 기비 50 kg, 분 얼비 50 kg으로 2회 분시하였다. DA-Bontac는 90-45-45 kg/ ha로 질소만 기비 45 kg, 분얼비 45 kg으로 2회 분시하였다. BSU는 60-30-30 kg/ha로 질소만 기비 30 kg, 분얼비 30 kg로 2회 분시하였다. 추가로 시험한 2015~2016년에 Tublay는 7월 22일, Poblacion는 7월 20일에 30일묘로 이앙하였고, New Ilocos는 8월 5일, NMACCLRC는 8월 5일에 건답직파하였다. 재배방법은 이앙재배지역에서는 재식간격 20 × 20 cm, 주 당 3본씩 이앙하였고, 건답직파지역에서는 10a당 5 kg 종자를 파 종하였다. 포장 시비량인 N-P2O5-K2O 성분량은 Tublay에서 100-50-50 kg/ha로 질소만 기비 50 kg, 분얼비 50 kg으로 2회 분 시하였고, Poblacion는 90-45-45 kg/ha로 질소만 기비 45 kg, 분 얼비 45 kg으로 2회 분시하였다. New Ilocos와 NMACCLRC는 60-30-30 kg/ha로 질소만 기비 30 kg, 분얼비 30kg로 2회 분시하 였다.

    도열병검정은 현지 검정포장 6개 지역 PhilriceCES(2), UPLB, Negros, BATAC, SCRC에 파종하여 30일 후 계통들 의 이병정도를 조사하였다. 잎도열병 저항성 정도는 0에서 9 까지 등급으로 조사하였으며, 0은 병반이 없는 경우, 3은 직경 1~2 mm 원형 회색병반이 발생한 경우, 5는 전형적인 다이아 몬드 병반이 엽면적의 3~10%에 발병한 경우, 7은 전형적인 병반이 엽면적의 26~50%에 발병한 경우, 9는 전형적인 병반 이 엽면적의 76% 이상 발병하였거나 고사한 경우로 하였다 (IRRI, 1988). 흰잎마름병은 PhilriceCES 등 상습발병지에서 포장저항성 검정하였다(Kauffman et al., 1973). 접종 후 25일 에 각각의 개체에서 가장 긴 병반을 가진 3개 잎의 병반장을 측정하여 평균 병반장 길이가 5 cm 이하는 저항성(R; resistant), 5-10 cm는 중도저항성(MR; moderately resistant), 10 cm 이상은 이병성(S; susceptible)으로 구분하였다. 잎집무 늬마름병검정은 상습발 병지 포장에서 재배하여 조사하였고, 퉁그로바이러스(Tungro virus)검정은 파종 후 14일에 보독충을 1일 접종하여 30일 이후에 저항성 정도를 조사하였다. 기타 재 배관리와 농업형질조사, 수량구성요소, 수량 및 도정특성은 필 리핀 벼품종개발 조사기준에 준하여 실시하였다(Philrice, 2017). 소비자 기호도 조사는 IRRI에서 필리핀 소비자를 대상 으로 ‘Cordillera 4’와 대비품종인 ‘PSB Rc 96’과 외관과 밥 맛에 대한 선호도를 비교하였다.

    결과 및 고찰

    육성경위

    ‘Cordillera 4’는 열대 산악지역에 재배 가능한 내냉성 자포 니카 벼 품종 육성을 위해 ‘97년 건기에 필리핀 국제미작연구 소에서 기본영양생장성과 수량성이 우수한 자포니카 품종인 ‘진미벼’와 내냉성이 우수한 우량계통 ‘SR18977-2-7-2-TB- 1’을 교배(교배번호 IR73688)한 후 계통육종법으로 육성되었 다. 1998년 건기에 F1세대로 부터 얻은 종자를 이용하여 1998년 우기부터 1999년까지 F2세대부터 F4세대까지 출수기, 초형, 병해충저항성, 우기와 건기 적응성, 미질검정을 병행하 여 ‘IR73688-82-3’계통을 선발한 후, 2000년에 포장선발시험 과 생산력검정 예비시험을, 2001년 건기에는 생산력검정 본시 험을 실시하였다. 선발된 우량계통을 ‘IRRI 232’로 계통명을 부여한 후 필리핀 해발 1,000 m 이상인 산악지대 적응성 시험 을 위해 2007~2009년 우기 3년간, 2015 우기와 2016 건·우 기에 지역적응시험(NCT, National cooperative Test)을 실시한 결과 필리핀 벼품종심의위원회에서 신품종으로 우수성이 인정 되어 2019년에 장려품종 ‘Cordillera 4’ (등록번호. BPI-NSIC- 2019-Rc 566)으로 결정되었다(Fig. 2, Fig. 3).

    주요특성

    생육일수 및 주요 농업적 특성

    ‘Cordillera 4’는 필리핀 산악지대에서 파종부터 수확기까지 의 생육일수가 145일로 ‘PSB Rc 96’보다 3일 늦은 중생종이 다(Table 1). 간장과 수장은 각각 84 cm와 24 cm로 ‘PSB Rc 96’보다 간장은 길고 이삭길이는 짧고 포기당 이삭수도 14개 로 ‘PSB Rc 96’와 비슷하다. ‘Cordillera 4’의 현미천립중은 28.3 g으로 ‘PSB Rc 96’ 보다 무거운 중대립종이다(Table 1).

    병해충 저항성

    ‘Cordillera 4’를 필리핀 도열병 검정포장 6개소에서 검정한 결과 발병도는 평균 6로 ‘PSB Rc 96’의 3.5보다는 저항성이 낮은 것으로 나타났다. 흰잎마름병은 필리핀 상습발병지에서 포장 발병도를 조사한 결과 6.6로 저항성이 낮은 반응을 보였 다. 잎집무늬마름병은 상습발생지에서 대비품종인 ‘PSB Rc 96’과 비슷하게 저항성이 낮았다(Table 2). 퉁그로바이러스, 벼 멸구 및 애멸구 대한 저항성은 없었으나, 이화명충의 일종인 white stemborer에는 ‘PSB Rc 96’비슷한 저항성을 보였다 (Table 3).

    미질 및 도정특성

    ‘Cordillera 4’의 입형특성은 현미 장폭비가 1.8로 대비품종 인 ‘PSB Rc 96’의 3.5 보다 짧은 중립종이고, 심복백 발현율 은 4.0%로 대비품종인 ‘PSB Rc 96’의 13.0%보다 우수하였 다. 호화온도계수(G.T. score)는 6.7, 단백질함량은 6.7%, 아밀 로스 함량은 15.4%로 ‘PSB Rc 96’보다 낮았다(Table 4). ‘Cordillera 4’의 도정특성 중 현백률과 제현율은 대비품종인 ‘PSB Rc 96’보다 양호하였으며, 완전미 도정수율도 64%로 대 비품종 인 ‘PSB Rc 96’의 43.6% 보다 유의하게 높은 것으 로 나타났다. 소비자 300여명을 대상으로 쌀과 밥맛에 대한 선호도를 조사한 결과, ‘Cordillera 4’가 쌀에서는 94.6%, 밥 맛에서는 100%로 대비품종 ‘PSB Rc 96’보다 현저하게 선호 도가 높게 나타났다(Table 5, Fig. 4).

    수량성

    ‘Cordillera 4’의 쌀수량은 2007~2009년 시험한 지역적응시 험에서는 평균 2.5MT/ha로 대비품종 ‘PSB Rc 96’의 1.9 MT/ha보다 30% 높았고, 지역별로는 해발 1,050 m인 DATUBLAY에서 3.4MT/ha로 가장 높은 수량을 보였고, 해발 1,250 m인 DA-BONTOC에서 2.06MT/ha로 가장 낮아 고위 도지역에서는 해발 1,200 m 이하지역에서 안정적인 수량을 나 타냈다, 2015~2016년 시험한 지역적응시험에서는 평균 3.6 MT/ha로 대비품종 ‘PSB Rc 96’의 3.0MT/ha보다 20% 높았 다. 지역별로는 NMACCLRC에서 6.4MT/ha로 가장 높은 수 량을 보였고, DA-TUBLAY에서 1.79MT/ha로 가장 낮았으나 전 지역에서 전반적으로 표준품종인 ‘PSB Rc 96’보다 안정적 으로 높은 수량을 나타냈다(Table 6).

    재배상의 유의점

    ‘Cordillera 4’는 질소질 비료 과용 시 도복, 미질 저하, 등 숙 불량 및 병해충 발생이 우려되므로 적정 균형시비가 필요 하다. 특히 흰잎마름병, 퉁그로바이러스 및 멸구류에 저항성이 없으므로 적기 기본방제가 필요하다.

    적 요

    ‘Cordillera 4’(Registration No. BPI-NSIC-2019-Rc 566)은 열대 산악지역에 적응하는 고품질 내냉성 자포니카 벼를 개발 하기 위해 2019년 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음과 같다.

    • 1. ‘Cordillera 4’는 열대 산악지역 적응 고품질 내냉성 자포 니카 품종 육성을 목적으로 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 ‘97 건기에 필리 핀 국제미작연구소에서 ‘Jinmibyeo’와 ‘SR18977-2-7-2-TB-1’ 을 교배한 후 계통육종법으로 육성된 품종이다.

    • 2. 1998년 우기에 F1세대로 부터 얻은 종자를 이용하여 F4 세대까지 계통을 전개하는 과정에서 선발된 ‘IR73699-82-3’계 통을 대상으로 2000~2001년 2년간 생산력 검정과 2007~2009 년, 2015~2016년에 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우 수성이 인정되어 2019년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 필리 핀 현지명칭인 ‘NSIC 2019 Rc 566’로 선정하고 ‘Cordillera 4’ 로 명명되었다.

    • 3. ‘Cordillera 4’는 파종부터 수확까지 생육일수가 145일인 중생종으로, ‘PSB Rc 96’보다 간장은 크고, 수장은 작으나 포 기당 이삭수는 비슷하다. 현미천립중은 28.3 g으로 ‘PSB Rc 96’보다 무거운 중립종이다.

    • 4. 병해충 반응은 도열병, 잎집무늬마름병, 흰잎마름병, 퉁그 로바이러스에는 약하다. 벼멸구와 애멸구 등 충해 저항성은 없 으나 이화명충의 일종인 white stemborer에는 ‘PSB Rc 96’과 비슷하게 강한 편이다.

    • 5. ‘Cordillera 4’의 입형은 중립종이고 완전미 도정수율이 64%로 ‘PSB Rc 96’보다 높았으며, 필리핀 소비자 300명을 대상으로 쌀과 밥맛에 대하여 각각 선호도를 조사한 결과, ‘Cordillera 4’가 대비품종인 ‘PSB Rc 96’보다 쌀에서는 94.6%, 밥맛에서는 100%로 현저하게 높게 나타났다.

    • 6. ‘Cordillera 4’의 쌀수량은 필리핀 지역적응시험을 2회로 나누어 추진한 결과, 첫번째에는 평균 2.5MT/ha로 대비품종 ‘PSB Rc 96’보다 30% 높았으며, 두번째에 시험한 결과 평균 3.6MT/ha로 2회 모두 표준품종인 ‘PSB Rc 96’ 보다 안정적 으로 높은 수량을 나타냈다.

    ACKNOWLEDGMENTS

    본 논문은 농촌진흥청 국제농업기술협력사업(과제명: 자포니 카 벼의 부가가치 향상을 위한 유전자원 이용 연구. 과제번호: PJ012101) 상주연구원 과제의 지원에 의해 이루어진 것임. ‘Cordillera 4’를 육성함에 있어 적극 협력하여주신 국제미작연 구소, 필리핀 벼연구소 및 국립식량과학원 벼육종연구팀 담당 자들과 농촌진흥청 국제기술협력과 관계관 여러분께 깊이 감 사를 드린다.

    Figure

    KSIA-33-2-119_F1.gif

    Local of the regional adaptability test for ‘Cordillera 4’

    KSIA-33-2-119_F2.gif

    Pedigree diagram of ‘Cordillera 4’

    KSIA-33-2-119_F3.gif

    Genealogical diagram of ‘Cordillera 4’

    KSIA-33-2-119_F4.gif

    Plant type at the maturing stage and grain shape of ‘Cordillera 4’

    Table

    Major agronomic traits and yield components

    Reaction to blast and bacterial leaf blast disease

    Reaction to insect pests and viral disease

    Characteristics related to the brown grain shape and milled rice quality

    Characteristics related to the milling quality

    The average yield of Cordillera 4 in different cool and elevated local adaptability trials in NCT from 2007-2009 & 2015-2016, respectively

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