단호박(Cucurbita maxima)과 땅콩호박(Cucurbita moschata)의 종간교잡 개체의 과실특성 및 저장성에 관한 연구 = A Study on the Fruit Characteristics and Storability of Interspecific Hybrids between Cucurbita maxima and Cucurbita moschata

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to overcome the limited storability of Cucurbita maxima (Kabocha squash) by performing interspecific hybridization with Cucurbita moschata, a
species known for superior postharvest storability and tissue stability, and to comprehensively evaluate the fruit characteristics and storage performance of the
resulting F₁ hybrids. Among 16 interspecific hybrid combinations using C. moschata as the female parent and C. maxima as the male parent, most exhibited high seed abortion rates. However, several combinations (e.g., 3-3-1 × 15-11-2S, 15-21-2S × 5-1-1, and 19-7S × 3-8-2) produced a relatively high proportion of normal seeds, allowing their use in subsequent analyses. The F₁ hybrids displayed substantial variation in growth and
flowering traits across combinations, with male sterility observed in some lines, limiting fruit set under open pollination. Fruit set induction trials using 2,4-D and GA₃
showed that stable fruit development occurred only with 2,4-D treatments (50–400ppm), while GA₃ alone or in combination did not significantly enhance fruit set.
At harvest, the 3-3-1 × 15-11-2S hybrid exhibited favorable commercial and quality traits, such as medium-small fruit size (1.54 kg), high soluble solids content
(16.28 °Brix), and balanced color parameters. Interspecific hybrids generally displayed increased flesh thickness and higher b* values, suggesting successful introgression of high sugar and carotenoid traits from C. moschata.
Storage trials assessed fruit weight, weight loss rate, rind and flesh firmness, color, respiration rate, decay rate, soluble solids content, β-carotene, lycopene, and cell
wall components (CWM, WSP). The interspecific hybrids showed slower declines in firmness, reduced weight loss, delayed decay onset, and more stable WSP and CWM profiles compared to C. maxima, indicating enhanced maintenance of cell wall structure. Furthermore, they exhibited superior retention of β-carotene and lycopene, contributing to better color and nutritional stability during storage.
These findings demonstrate that the cell wall integrity and storage resistance traits of C. moschata can be effectively transferred to C. maxima through interspecific
hybridization. The developed hybrids present promising breeding material for the development of long-shelf-life squash cultivars and offer foundational data for
extending marketability, stabilizing prices, and promoting the processing and export potential of Kabocha squash.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 저장성이 매우 짧은 단호박(Cucurbita maxima)의 한계를 개선하기 위하여, 저장성과 조직 안정성이 우수한 땅콩호박(Cucurbita moschata)과의 종간교잡을 수행하고, 확보된 F₁ 계통의 과실 특성과 저장성을 종합적으로 분석하는 것을 목적으로 하였다. C. moschata를 모본으로 하고 C. maxima를 부본으로 하는 16개 교배 조합을 수행한 결과, 대부분의 조합에서 종자 퇴화율이 높았으나, 일부 조합(3-3-1 × 15-11-2S, 15-21-2S × 5-1-1, 19-7S × 3-8-2 등)에서는 비교적 높은 정상 종자 비율이 확보되어 후속 시험에 활용되었다. 이들 F₁ 계통은 생육 및 화기 특성에서 조합 간 뚜렷한 변이를 보였으며, 특히 일부 계통에서는 웅성불임이 나타나 자연수분에 의한 착과가 제한되었다. 이에 2,4-D와 GA₃를 이용한 착과 유도 시험을 실시한 결과, 2,4-D 단독 처리(50–400 ppm)에서만 안정적인 착과가 이루어졌으며, GA₃ 단독 또는 혼용 처리에서는 유의한 효과가 나타나지 않았다. 수확기 과실 특성 분석에서 3-3-1 × 15-11-2S 계통은 중소형 과실(1.54 kg), 높은 가용성고형물함량(16.28 °Brix), 균형적인 색도 특성을 보여 상품성과 품질 면에서 우수한 것으로 평가되었다. 또한 종간교잡 계통들은 과육 두께와 색도(b*)가 상대적으로 높아, 땅콩호박 유래의 고당도 및 카로티노이드 특성이 전이되었음을 시사하였다. 저장시험에서는 과중, 중량감모율, 과피·과육 경도, 색도, 호흡률, 부패율, 가용성 고형물, β-carotene, lycopene 및 세포벽 성분(CWM, WSP)을 조사하였다. 그 결과, 종간교잡 계통은 일반 단호박에 비해 저장 기간 동안 경도 감소와 중량감모율이 낮고, 부패 발생이 지연되었으며, WSP 증가와 CWM 감소가 상대적으로 완만하게 나타나 세포벽 구조가 안정적으로 유지됨을 확인하였다. 또한 β-carotene과 lycopene 함량의 유지율이 높아 색도 및 영양 품질 안정성에서도 우수한 특성을 보였다. 이상의 결과는 C. moschata의 세포벽 유지력과 저장 저항성이 종간교잡을 통해 C. maxima에 효과적으로 도입될 수 있음을 보여주며, 본 연구의 종간교잡 계통이 저장형 단호박 품종 개발을 위한 유망한 육종 자원임을 시사한다. 이는 단호박의 유통 기간 연장, 가격 안정화 및 가공·수출 산업 확대를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 초 록 i
• 목 차 iii
• Abbreviations v
• List of figures vi
• List of tables ix
• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연 구 사 3
• Ⅲ. 연구 내용 6
• Chapter 1. 종간교잡 개체 과실의 특성 6
• 1.1 서 론 6
• 1.2 재료 및 방법 7
• 1.3 결 과 11
• 1.4 고 찰 30
• Chapter 2. 종간교잡 개체의 저장성 특성 34
• 2.1 재료 및 방법 34
• 2.2 결 과 41
• 2.3 고 찰 64
• 3. 종합고찰 68
• Ⅳ. 인 용 문 헌 70
• Ⅴ. Abstract 75
• Abbreviations
• 2,4-D 2,4-dichlorophenoxyacetic acid
• GA₃ Gibberellic acid
• NAA 1-Naphthaleneacetic acid
• CPPU N-(2-chloro-4-pyridyl)-N′-phenylurea
• BA 6-Benzylaminopurine
• IAA  Indole-3-acetic acid
• 4-CPA 4-Chlorophenoxyacetic acid
• IU International units
• SSC Soluble solid content
• CWM Cell wall material
• WSP Water-soluble pectin