바이오에너지용 이질3배체 억새(Miscanthus × giganteus) 품종육성을 위한 물억새(M. sacchariflorus)와 참억새(M. sinensis) 출수기 단축과 단교배 방법

Shorten heading date of M. sacchariflorus and M. sinensis and single crossing method to breed Miscanthus × giganteus cultivar for bioenergy production

본 연구는 바이오에너지용 이질3배체 억새(Miscanthus ${\times}$ giganteus) 품종육성 위한 교배재료인 물억새(M. sacchariflrous)와 참억새(M. sinensis) 출수기 단축과 단교배 방법을 개발하기 위해 수행하였다. 물억새와 참억새를 12시간 일장, 자연일장 조건에서 재배하여 출수기 단축에 미치는 단일효과를 조사하였다. 출수기에 일중 화분 발아시간, 절단한 화분친 이삭 활력 유지 및 격리방법 등 단교배 방법을 구명하여 이를 활용한 억새의 자가 수정 여부를 조사하고 시험교배를 실시하였다. 참억새와 물억새 모두 12시간 일장의 단일 조건에서 재배한 것이 자연일장에 재배한 것에 비해 출수 소요일수가 18~27일 정도 단축되었다. 화분 발아는 물억새에서 오전 6시에 왕성하였으나 시간이 경과할수록 발아율이 낮아져 오전 8시에는 10% 이하만 발아하였다. 참억새 화분은 오전 6시에는 발아하지 않았으나 오전 7시에 50% 이상이 발아하였고 8시에는 물억새와 같이 10% 이하였다. 화분친 참억새 이삭을 절단, 절화 보존액에 꽂아 백색 부직포로 격리하였을 때 절화 보존액량이 많을수록 활력 유지 일수가 증가하여 150 mL에서 물억새, 참억새 모두 7일간 개화 및 화분 비산을 지속하였다. 이 때 화분 발아율은 참억새와 물억새 모두 4일까지 40%를 유지하였다. 참억새와 물억새는 자가수정율이 ~ 2.5%로 낮고, 자연교잡 임실율은 출수기가 빠른 유전자원에서 54.4%까지 높았다. 상기 단교잡 방법을 적용한 물억새 4배체와 참억새 2배체간 14조합 시험교배로 437립의 종자를 얻었다. 본 연구의 억새 종간 단교배 방법은 우수한 종자친과 화분친으로 교배종자를 얻을 수 있어 향후 바이오매스 수량이 많으면서, 종자가 맺히지 않은 이질 3배체 품종육성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.