아시아지역 고추 토마토 품종육성 기술 개발 협력 과제 수행 결과 및 금후 계획

조명철,양은영,정효봉,조인숙,김우재,박종윤,권택윤,장성회,Derek Barchenger,Peter Hanson,Lawrence Kenyon 한국국제농업개발학회 2022 한국국제농업개발학회 학술대회 Vol.2022 No.09

본 연구과제는 아시아지역 AFACI(Asian Food & Agriculture Cooperation Initiative) 회원 13개국을 대상으로 토마토 또는 고추 품종육성 기술을 지원하기 위해 수행 되었다. AFACI 회원국 별 채소 육종 및 종자 생산, 가공, 유통 기술 수준 차이가 크다. 라오스, 미얀마, 캄보디아 등의 회원국에서는 자가 종자 생산이 어려워 필 요 종자의 70~80%를 다른 나라에서 수입하여 활용하고 있다. AFACI 회원국들의 자가 종자 생산기술 향상을 통한 자체 종자 생산을 지원하기 위해 회원국들의 요 청을 받아 고추 또는 토마토 작목의 품종육성 기술지원을 수행하였다. 회원국에서 보유하고 있는 다양한 재래종 자원들의 수집, 평가 및 선발과 세계채소센터에서 육성한 자원들을 공급받아 육종 재료로 활용하였다. 본 과제는 2019년 11월부터 2022년 10월까지 1단계 과정을 통해 회원국별로 다양한 성과들을 창출하고 있다. 효율적인 기술지원을 위해 세계채소센터 전문가들을 활용하여 육종 기술과 재료 들을 공급하였다. 2단계에서는 1단계에서 확보된 다양한 자원들을 활용한 우수 고 정종 품종 등록과 일대잡종 품종육성 기술을 지원할 계획이다. 육성된 품종들은 국가별 품종 등록 절차에 따라 품종보호출원 및 농가 보급을 추진할 계획이다. 1 단계에서는 코로나 19로 인한 대면 교육이 불가능하여 국내 종자회사들과의 소통 이 어려웠다. 하지만 2단계에서는 대면 교육 기회를 확대하고, 국내 채소 종자 업 체와 회원국의 연구원들 간의 소통을 확대하여 국내 종자 기업들의 해외 진출에 도 기여 할 수 있도록 노력할 계획이다.

종자발아율, 수량, 그리고 화분발아율 비교를 통한 내서성 고추 자원 선발

서태철,양은영,조명철,Marteen Van Zonneveld,Roland Schafleitner,Derek Barchenger,Sanjeet Kumar,Susan Lin,Eric Shen,강석범 한국국제농업개발학회 2020 韓國國際農業開發學會誌 Vol.32 No.3

본 연구는 농촌진흥청 국립원예특작과학원 채소과에서 육성 중인 고추 34계통과 세계채소센터 육성 계통과 자원 12점 등 총 46점의 고추를 공시하여, 종자의 발아율, 수량 및 상품과율, 그리고 화분발아율을 조사하여 내서성이 강한 고추 자원을 선발하기 위하여 수행되었다. 1. 종자발아율 비교에서 여름종자는 가을종자 대비 상대적인 피해율은 4.3~100% 범위였고, H42(1.6%), H16(5.0%), H14(6.3%), H02(12.4%), H44(13.7%), H12(15.9%), H03 (17.6%), H17(23.4%) 순으로 대조 계통인 H37(26.2%)에 비해 피해율이 낮았다. 2. 고추 과실의 수량은 34.4~446.5g, 총 과실수는 2.0~134.3 개를 나타냈다. 상품과 비율에 있어서 75% 이상은 H22(95.0%), H16(89.1%), H37(88.4%), H40(86.4%), H6 (86.0), H27(83.7%), H04(83.6%), H03(82.6%), H08(81.1%), H44(81.4%), H02(80.0%), H45(79.1%), H17(78.7%), H19 (77.7%), H34(77.0%), H15(76.9%), H42(76.3%) 순으로 나타 났다. 3. 고온 처리에 의한 화분발아율의 피해율은 H06(59.5%), H14(74.4%), H44(85.3%), H03(90.2%)가 대조구인 H37 (94.7%)과 나머지 다른 고추에 비해 상대적으로 낮았다. 이상의 결과, 가을종자 대비 여름종자 종자발아율의 피해율, 수량 및 상품과율, 그리고 고온 처리에 의한 화분발아율 등을 고려하여, H03, H04, H06, H14, H17, H22, H44, H45 계 통을 내서성이 높은 자원으로 선발하였다. This study was conducted to select heat tolerant pepper accessions in tropical regions. Fruit yield and pollen germination rate between heat stress and normal condition as well as germination rate between seeds harvested in summer and fall were compared using 46 pepper accessions including 34 from Rural Development Administration and 12 from World Vegetable Center. For seed germination rate, the relative injury rate of summer seed ranged between 4.3 to 100%. Among accessions, H42 (1.6%), H16 (5.0%), H14 (6.3%), H02 (12.4%), H44 (13.7%), H12 (15.9%), H03 (17.6%) and H17 (23.4%) showed lower injury rate in seed germination than H37 (26.2%) which is known for its heat tolerance. Fruit yield and number per plant were in the range of between 34.4 to 446.5g and 2.0 to 134.3 fruits, respectively. The marketable fruit ratio ranged between 41.0 to 95.0% and accessions producing marketable fruits more than 75% were H22 (95.0%), H16 (89.1%), H37 (88.4%), H40 (86.4%), H6 (86.0), H27 (83.7%), H04 (83.6%), H03 (82.6%), H08 (81.1%), H44 (81.4%), H02 (80.0%), H45 (79.1%), H17 (78.7%), H19 (77.7%), H34 (77.0%), H15 (76.9%), and H42 (76.3%). The relative injury rate of pollen germination in heat stress condition was low in H06 (59.5%), H14 (74.4%), H44 (85.3%) and H03 (90.2%) compared to a control, H37 (94.9%). Based on the results of seed germination, marketable fruit yield and pollen germination, H03, H04, H06, H14, H17, H22, H44, H45 were selected for heat tolerance in tropical climate.

Properties of Pepper Accessions under Flooding in Winter Season

Seok-Beom Kang,Myeong-Cheol Cho,Yun-Young Yang,Tsung-Han Lin,Shih-Wen Lin,Yen-Wei Wang,Derek Barchenger 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.5

고추 침수 내성 자원 선발을 위한 생육 특성 조사

강석범,양은영,조명철,Takeshi Tajima,Tsung Han Lin,Shih-Wen Lin,Yen-Wei Wang,Cynthia Kung Man Yee,Derek Barchenger,Roland Schafleitner 한국국제농업개발학회 2021 韓國國際農業開發學會誌 Vol.33 No.2

본 연구는 세계채소센터의 고추 유전자원들에 대한 침수조건에서 생육특성을 조사해 침수 저항성 자원을 선발하기 위해 수행하였다. 세계채소센터 유전자원센터에서 보유중인 4종의 고추 8자원을 선발하여 유리온실에서 종자를 파종하여 2개월 간 육묘한 후 본 실험을 위해 비닐하우스로 이동 후 침수시험을 수행하였다. 시험에 이용된 고추는 고온인 여름철에 시험이 수행되어 침수에 대한 반응이 매우 빠르게 나타났다. 1. 침수 처리구에서 생육이 전체적으로 감소 되었으나 저항성 자원들은 대조구와 비교하여 초장에 있어 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 2. 침수 처리 후 고추자원의 엽온 조사에서는 No. 29 (9656-13) 자원을 제외한 모든 침수구에서 엽온이 대조구에 비해 높게 유지되었다. 3. 감수성 자원들은 위조지수가 1.5 이상을 나타냈으나 내침 수성 자원들은 0.5로 낮게 유지되었다. 4. SPAD 값을 조사한 결과에 있어서는 침수로 인해 전체적으로 대조구에 비해 10% 낮은 수치를 나타냈다. 5. Proline 함량에 있어서는 침수구에서 전체적으로 Proline 함량이 높게 나타났으나 내침수성이 강했던 No. 8과 22는 대조구와 유의차가 없이 낮았다. 6. 침수자원들에 대한 침수와 고온에 따른 화분활력 조사에서는 침수에서 일부 자원의 화분활력 감소를 확인하였으며, 고온처리에서 처리구 대부분의 화분 활력이 유의하게 감소하는 결과를 나타냈다. 7. 본 시험을 통해 이번 시험의 고추자원 중 Capsicum bacatum 종인 No. 8 (VI028788), No. 12 (VI044312) 자원 이 침수저항성이 강한 자원으로 판단되어 1차 선발하였다. Chili pepper (Capsicum sp.) is an important crop across tropical, subtropical, and temperate regions of Asia. There is interest in producing pepper in rice-based cropping systems, which are subjected to long periods of waterlogging conditions. The objective of our study was to characterize the response of previously reported tolerant and sensitive Capsicum accessions to waterlogging under subtropical conditions. We tested eight chili pepper accessions from four species (Capsicum annuum, C. baccatum, C. chacoense, and C. frutescens) for their response to waterlogging stress. Plants exposed to stress treatment were subjected to waterlogging in pots for 5 days from July 27, 2020 to July 31, 2020 after transplantation by placing the pots in trays filled with water up to a height of 20 cm, while control plants were normally irrigated. At five days after waterlogging, most accessions showed reduced plant width growth, while some accessions, No. 8 (VI028788) and No. 12 (VI044312) showed slight reduction compared to control plants. Leaf temperatures were significantly higher in flooded plants compared to the control plants, except in accession No. 29 (9656-13). The wilt index of waterlogging sensitive accessions was greater than 1.5, while tolerant accessions had wilt scores of less than 0.5. For all accessions, the soil plant analysis development (SPAD) value was reduced by 10% under stress compared to control plants. Proline content in flooded plants was significantly higher than that in control plants with No. 8 (VI028788) and No. 22 (PBC481) showing the smallest increase. Pollen viability in some accessions was decreased after waterlogging. However, the effect of high temperature was much greater in most accessions as expected. Based on these results, waterlogging stress accessions No. 8 (VI028788) and No. 12 (VI044312) were identified as having the potential for tolerance to waterlogging stress.

Properties of Pepper Accessions under Flooding in Summer Season

Seok-Beom Kang,Myeong-Cheoul Cho,Yun-Young Yang,Tsung-Han Lin,Shih-Wen Lin,Yen-Wei Wang,Derek Barchenger,Hyungmin Rho 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.10

Pepper (Capsicum sp.) is one of the major vegetable crops in the world. Recently, flooding frequently occurs around the world as climatic change becomes more serious. Especially, damages of flooded pepper continuously increased in poorly drained cultivation areas and paddy upland soil of pepper. This experiment was carried out to investigate the flooding stress tolerance of pepper accessions among the World Vegetable Center collection during the summer growing season. We used 17 pepper accessions from five species, (C. annuum; C. baccatum; C. chacoense; C. Chinese, and C. frutescens) and grew the seedlings for two months in seven-inch pots filled with sterilized garden soil with four replications. After the two-month growth, flooding was imposed for five days by submerging the pots into water. Growth and stress responses were measured to evaluate tolerance to flooding stress of the accessions. Five days after the flooding treatment, the pots were drained and maintained for three days for recovery. Finally, three days after the water drainage, growth and stress responses were reevaluated to assess plant recovery from flooding stress. After five days of flooding, plant height decreased with the exceptions of PBC2029, VI028788, VI029116, VI057807, VI029485, and PBC 934, which were not significantly different from the control. Plant canopy width was significantly depressed by the flooding for all accessions. The number of flowering plants tended to be decreased by the flooding treatment but there was no significant difference. In the summer season, wilting quickly occurred all of the accessions; especially, C. chinense and C. frutescens accessions were sensitive to flooding stress but AVPP9824 (C. annuum), VI029119, and VI044312 (C. chacoense) showed resistant response to the flooding. In all flooded accessions, the leaf temperature of pepper significantly increased at five days compared to the first day of flooding. SPAD index of pepper tended to be decreased in most accessions but, AVPP9824 and VI013286 were not different compared to the control. Pollen viability was variable among the accessions of this experiment. Proline content significantly increased in all of the accessions by the flooding treatment. From the results, we found that AVPP9824 (C. annuum), VI029119, and VI044312 (C. chacoense) accessions exhibited tolerance characteristics to flooding stress in the measured variables, but further research is needed to confirm this finding.

Properties of Pepper Accessions under Flooding in Summer Season

Seok-Beom Kang,Seok-Beom Kang,Yun-Young Yang,Takeshi Tajima,Tsung Han Lin,Shih-Wen Lin,Yen-Wei Wang,Derek Barchenger 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.5