[농업]맥류의 파성, 콩의 신육형과 생육특성, 옥수수의 잡종강세와 효율적인 육종방법

 

1. 서론
우리 식탁에서 보리와 콩, 옥수수는 대표적인 잡곡으로 우리민족이 많이 먹는 곡물들이다. 세계 5대 식량작물이기도 하다. 보리는 봄에, 콩과 옥수수는 가을에 걷어 식량으로 요긴하게 쓰였다.
보리는 보리밥이나 쌀에 섞어서 먹고, 콩은 두부나 두유, 콩국수 등의 재료로 쓰인다. 어릴 적 보리는 가을 걷이 후에 심고, 콩이나 옥수수는 논가의 자투리나 밭에 심어 본 기억이 있다. 갓 딴 옥수수를 쪄 먹을 때의 맛과, 콩을 삶고 갈아 두부를 만들면서 나온 두유와 두부가 아직 눈에 선하다.
이번 보고서에서는 맥류의 파성과 콩의 신육형과 생육특성, 옥수수의 잡종강세와 효율적인 육종방법을 살펴보도록 하겠다.
 
2. 본론
1)맥류의 파성
파성은 식물의 생장 습성이다. 맥류의 파성은 유럽과 미국, 한국과 일본으로 나눠볼 수 있겠다. 유럽과 미국은 맥류의 품종을 춘파성, 양절형 및 추파성으로 나누고, 한국과 일본은 파성 정도를 7등급으로 구분한다.
추파성이란 맥류가 일정기간 저온을 경과해야 정상적으로 출수하는 성질이고, 춘파성이란 저온을 거치지 않고도 출수하는 것을 말한다. 품종에 따라서 봄이나 가을 어느 때든지 출수할 수 있는 맥류를 양절형이라고 한다. 추파성은 영양생장을 계속하려는 성질이다. 추파형의 종자를 최아시켜서 저온에 일정기간 처리하면 추파성이 사라지고 춘파성으로 바뀌는데 이것을 춘화처리라고 한다. 작물에 따라서 저온처리 온도와 기간이 다르다.
7등급으로 나눈 파성을 나눠보면 Ⅰ∼Ⅱ를 춘파형, Ⅲ을 양절형, Ⅳ∼Ⅶ을 추파형으로 구분한다.
인위적으로 파성을 없애는 방법은 종자춘화, 녹체춘화, 단일춘화, 화학적 춘화가 있다.
종자춘화는 종자에 물을 충분히 흡수시켜 백체가 나타날 때부터 0∼3°C의 암실에서 파성의 정도에 따라 10∼60일 보관하면 파성이 소거되는 것이다. 저온처리가 끝났는데 종자를 고온(18°C이상)에 오래 보관하거나 건조시키면 저온처리의 효과가 없어질 수도 있다.(이춘화현상)
녹체춘화는 맥류가 발아 후 어느 정도 생장한 녹체기에 저온으로 춘화하는 것이다. 1엽기 녹체춘화와 최아종자 녹체춘화 두 가지가 있다. 1엽기 녹체춘화는 1엽이 완전히 전개된 식물체를 4∼8°C인 저온춘화실에 넣고 vitalux-A 램프(40w)로 24시간 조명을 계속하거나 단일처리를 계속하는 것이다. 이 경우는 종자춘화보다 추파성이 빨리 사라진다. 최아종자 녹체춘화는 종자의 반쯤이 겉으로 드러나게 파종한 다음 온도를 4∼8°C로 유지하고 vitalux-A 램프로 24시간 조명하면 된다. 이 방법이 가장 빨리 춘화된다.
단일춘화는 어린 식물을 단일조건에 처리함으로써 추파성을 소거시켜 유수분화를 촉진시키는 것이다.
화학적춘화는 지베렐린과 같은 화학약품으로 추파성을 소거시키는 것이다. 효과는 인정되고 있지만 아직 추파성을 완전히 소거시키지는 못한다.
 
2)콩의 신육형과 생육특성
신육형은 식물의 줄기가 자라는 형태적인 특성이다. 콩에서는 유한신육형, 무한신육형, 중간형으로 구분된다.
유한신육형은 꽃 피는 방향이 일정하지 않고 대부분의 마디에서 수일 내에 동시에 꽃이 피기 시작한다. 따라서 꼬투리가 거의 같은 시기에 형성되어 자란다. 우리나라 재래종 및 보급된 장려품종 대부분이 여기에 속한다.
무한신육형은 꽃이 중심줄기의 아래쪽 마디에서 피기 시작하여 점차 윗마디로 피어가는 것이다. 먼저 개화한 아래쪽 마디의 꼬투리가 먼저 만들어지며 윗마디로 갈수록 꼬투리의 발달이 뒤떨어지는데, 아주 늦게 개화한 일부 꼬투리는 종실이 다소 미숙일 경우가 있다. 만주와 미국에서 상업적으로 재배하는 품종 중 상당수가 무한신육형이다. 우리나라에서도 개발된 적이 있다.
무한신육형과 유한신육형의 중간 특성을 지닌 품종을 중간형 또는 반무한신육형이라고 한다.
줄기의 각 마디에서 형성되는 가지나 잎은 중심줄기와 일정한 각을 이루는데 품종에 따라서 가지의 발생 정도가 다르다. 동일한 품종도 넓게 심거나 일찍 심으면 가지의 발생이 많아지고, 좁게 심거나 늦게 심으면 가지의 발생이 줄어든다. 일반적으로 가지가 길고 각도가 커서 1개체가 점유하는 공간이 넓은 광초폭형과 가지 수가 적고 짧거나 또는 각도가 작아 1개체의 점유공간이 좁은 협초폭형이 있다. 그리고 이들의 중간 성질을 가진 중간형이 있다.
콩의 생육특성은 중심줄기의 발달 정도와 각 마디에서 형성되는 잎, 꽃 및 꼬투리의 숫자와 발달정도로 알 수 있다. 싹이 트고 난 이후부터 꽃이 피기 전까지의 영양생장기, 꽃이 피기 시작하는 때부터 완전히 익을 때까지를 생식생장기라고 한다. 영양생장기는 V로, 생식생장기를 R로 표시한다.
자연조건에 따라서 꽃이 빨리 피고 일찍 익는 품종도 있고 늦는 품종도 있다. 일반적으로 여름콩, 가을콩, 중간형으로 분류한다. 여름콩은 조생종 콩으로서, 예전에는 조기재배로 음력 6월에도 수확이 가능해 유월두라고도 불렸다. 가을콩은 늦은 봄에 심어 가을에 수확하는 품종으로 개화기 및 성숙기가 여름콩에 비해 늦다. 가을 콩은 온도보다는 빛에 민감하게 반응하여 낮시간(일장)의 변화에 따라 개화시기에 큰 영향을 받는다. 여름콩과 가을콩의 중간 특성을 나타내는 품종을 중간형이라고 한다.
콩의 생육특성에서 엽면적지수는 4∼6정도가 적당하고, 단일식물에 속하고 조생종은 보통 매일 11∼13시간, 중생종은 10∼12시간, 만생종은 8∼10시간 이하로 햇빛을 주면 꽃이 빨리 핀다. 콩은 전체 꽃 수에 비해 나중에 맺히는 꼬투리 수의 비율이 20∼45%에 불과하다. 꽃이나 어린 꼬투리가 정상적으로 발달하지 못하고 발육초기에 떨어지는 현상을 화기탈락이라고 한다. 콩은 열대지방에서부터 연해주나 캐나다 중부지방에 이르기까지 재배 적응범위가 비교적 넓은 온대성 작물이다. 밭에서는 17°C이상이어야 싹이 잘 트고, 25∼30°C범위에서 잘 자란다. 꽃눈 형싱 시기부터 개화가 시작되는 시기까지 15°C이상으로 유지되는 것이 좋다. 햇빛의 양은 많을수록 유리하다. 콩은 발아에 필요한 수분요구량이 커서 토양수분이 부족하면 발아율이 크게 떨어진다. 개화를 전후해 건조하면 화기탈락현상도 심해진다. 토양이 지나치게 습하면 뿌리 발달이 저해되거나 뿌리혹박테리아의 활력이 급격히 떨어진다. 콩재배에 적합한 토양은 모래가 약간 섞인 사양토나 진흙성분이 약간 섞인 식양토로서, 유기물이 풍부하고 인산, 칼리, 석회성분이 충분한 것이 좋다. 토양산도는 중성이 가장 좋으며 산성토일수록 생육이 떨어지고 뿌리혹박테리아 활력이 떨어져 수확량이 줄어든다.
 
3)옥수수의 잡종강세와 효율적인 육종방법
옥수수는 한 식품체 내에 암이삭, 수이삭이 서로 다른 위치에 달리고 이들간에 교잡이 일어나 종자가 맺히는 자웅동주 이화식물이다. 그래서 수년간 계속 같은 식물체 내에서 수정되어 생긴 옥수수를 심으면 키가 점점 작아지고 수확량도 줄어든다. 이것을 자식열세라고 한다. 그래서 서로 다른 계통간의 교잡이 일어나도록 수정한 옥수수를 심으면 그 양친보다 생육이 왕성하고 수확량이 많아지는데 이것을 잡종강세라고 한다.
판매 또는 보급되는 옥수수 품종 중에는 이런 잡종강세현상이 일어나는 1대 잡종 종자가 많다. 1대 잡종 종자를 심으면 생육이 왕성하고 균일하며 생산량이 많은데, 이때 수확한 종자를 다음해에 다시 심으면 생육이 고르지 않고 수확량이 준다. 이것은 잡종강세현상이 세대를 거듭할수록 줄어들기 때문이다. 그래서 옥수수를 재배할 때는 매년 새로 구입해서 심는 것이다.
옥수수 품종은 1대교잡품종과 합성품종이 있으며, 이밖에도 방임수분품종, 복합품종 등이 있다. 종자회사에서 개발하여 판매하는 품종은 거의 대부분 1대교잡종품종이며 일부가 합성품종이다.
1대교잡종품종은 우수한 특성을 지닌 옥수수 개체나 계통을 선택하여 5세대 정도 자가수분시켜 자식계통을 만든다. 그러면 그 후대의 옥수수 개체는 식물체 크기가 작아지고 수량은 적어지나 균일한 특성을 보이는데 유전적으로 거의 순수한 상태이기 때문이다. 이것을 자식계통이라고 부르고, 자식계통을 한쪽의 수이삭을 제거한 뒤 교잡시켜 1대교잡종품종을 만든다.
자식계통을 여럿 확보하면 이들 간 상호교잡을 시킨 뒤 각각의 조합에서 얻은 1대잡종인 수정종자를 심고 이들의 특성을 조사한다. 그 가운데 목적하는 특성이 가장 잘 나타난 잡종개체를 선택하여, 우수한 1대잡종의 부모를 확인하고 매년 이들을 심은 뒤 이들간의 교잡으로 종자를 생산하면 그 종자가 1대교잡종품종이 되는 것이다.
합성품종을 만드는 초기과정은 1대교잡종품종 육성과 비슷하다. 먼저 자식계통들을 만든 뒤 상호간에 차례로 조합을 짜서 인위적으로 교잡시킨다. 각각의 조합에서 얻은 종자를 심고 평가한 뒤 우수한 교잡종을 선발한다. 우수한 잡종들의 부모를 확인하고 특성이 서로 다른 우수 부모계통을 섞어서 심은 뒤 자연상태에서 상호교잡을 시키는데 여기에서 얻은 종자를 합성품종이라 한다.
방임수분품종은 일반농가에서 유지해 오는 재래종 품종들이다. 전년도에 골라 낸 이삭들을 밭에 섞어 심고 불량한 형질을 지닌 개체는 도태시킨 후 자연상태에서 상호교잡에 의해 맺히는 이삭 중 일부를 선발하여 다음 해 종자로 쓰는 것이다. 품종개량 효과는 미미하지만 그 지역에 대한 환경적응성과 안정성이 높다는 장점이 있다.
 
3. 결론
앞서 맥류의 파성과 콩의 신육형과 생육특성, 옥수수의 잡종강세와 효율적인 육종방법을 살펴보았다. 맥류의 파성을 살펴보면서 맥류의 종자가 저온을 일정기간 통과해야 하는 추파성과 저온을 거치지 않아도 되는 춘파성, 언제든 출수할 수 있는 양절형을 살펴보았따. 콩의 신육형에서는 콩줄기가 어떻게 자라는지 형태적인 특성을 살펴보고, 콩의 생육특성을 온도, 빛, 토양 등에 맞게 서술했다. 옥수수는 잡종강세가 무엇인지 살펴보고, 1대교잡종품종, 합성품종, 방임수분품종 등으로 나누어 효율적인 육종방법을 살펴보았다.
이 과정을 공부하면서 보리, 콩, 옥수수를 기르는데 더욱 자신을 가지게 되었다. 앞으로 곡물에 대한 공부를 통해 식물의 생장에서 무엇을 중점적으로 살펴야하는지 정리해가겠다. 끝.