본 발명은 지방재래종 박을 수집하여 과형, 크기 및 종자의 특성을 조사하는 제1단계; 제1단계를 통해 수집 및 조사된 각 품종의 박을 자가 수분시켜 품종의 과형에서 분리가 일어나는가를 점검하고 분리가 일어나지 않은 것에 한하여 다시 재배하여 고정종을 확인 선별하는 제2단계; 고정종임이 확인된 품종을 포장에서 재배하면서 전 생육기간에 걸쳐 생장특성, 잎, 꽃의 형태, 개화시기, 덩굴의 주지, 아들 덩굴 및 손자 덩굴의 자화 및 웅화의 착생위치와 자화의 수 등 품종의 특성을 조사하는
제3단계; 다음해의 재배에서 아들 가지의 제2번과를 자가 수분시켜 착과한 과실의 완숙과에 대한 형태, 크기, 종자의 형태, 종자의 색깔, 발아율을 조사하고 발아율이 저조한 품종에 대하여 그 원인을 조사한 후, 박 재배포장에 고정종임이 확인된 품종을 농약을 사용하지 않은 조건으로 재배하면서 바이러스의 감염여부, 그 정도 및 특징을 조사하여 비교하고 감염된 잎의 병징을 조사하고 바이러스의 종류를 검정하는 제4단계; 고정종임이 확인된 품종을 포장에서 재배하여 착과시킨 박에 대하여 미숙과의 수확시기를 조사하기 위하여 수분 후 7일부터 매일 크기를 조사하면서 개화 후 시기별 당의 함량을 조사하고 경도계로 과피의 경도를 조사하면서 수확 적기를 가늠하고, 개화 후 15일에 일제히 각 품종의 미숙과를 수확하여 형태와 크기를 조사 한 후 과육의 두께, 수분함량, 당, 비타민C(ascorbic acids), 섬유소, 아미노산의 종류 및 함량 그리고 무기성분(N, P, K, Ca, Mg)을 측정한 후,
박 과육을 삶아서 식미검사를 하여 단맛, 쓴맛, 종합적인 미각을 점수화 하여 조사비교하는 제5단계; 및 상기 제5단계를 거쳐 품종육성에 적합한 '부안' '청도' 합천, '무안' '예천' '영양1' 등 6개 품종을 선발한 후, '청도'와 '예천' 그리고 '무안'과 영양1'을 각각 교배하고 그 F₁에 '부안'과 '합천'을 연속적으로 여교잡하는 제6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 식용 미니박 육종방법에 관한 것이다. 박, 박과, Lagenarla siceraria, Bottle Gourd, Cucurbitaceae
식용 미니박 육종방법{Cultivating Method for Eatable Mini-Gourd} 본 발명은 식용에 적합한 박의 육종방법에 관한 것이다. 박과(Cucurbitaceae)에는 재배종이 32속(genus) 58종(species)이 있는데 박[ Lagenaria siceraria (Molina) Stand.]은 Benincaseae 족(tribe) 내에 Benincasinae 아족(subtribe)에 속하는 식물로 Lagenaria 속은 6종이 있으나 5종은 아프리카에 자생하는 다년생 야생종이고 L. siceraria(박)는 미국 남부와 멕시코를 위시한 중남미와 아시아에 분포하고 있는데 bottle
gourd, white-flowered gourd, calabash gourd로 부르고 있다. 박은 원산지가 열대 아프리카 또는 인도라는 설이 있다. 박의 존재와 사용한 흔적은 미국에서는 10,000-15,000년 전의 지질학적인 증거가 있고, 아시아에서도 수 천년 전에 이미 재배하였다. 우리나라에서의 기록은 신라의 탄생기원설화에도 나오는 것처럼 오래되었는데 박의 완숙과는 용기, 조각, 악기, 새집, 국자, 바가 지, 남성의 성기보호용 등으로 사용하였고 지금도 이용하고 있다. 특히 동양에서는 미숙과를 식용으로 이용하며, 종자, 줄기, 잎과 꽃, 뿌리를 약용으로 쓰였다. 박과에는 구충제, 구토제, 통변(下劑) 및 항암 등 다양한 치료효과가 알려져 있는 동시에 생물적 독작용도 있는 것으로 알려져 있다. 그리고 cucurbitacins(oxygenated tetracyclic triterpenoids), saponin, alkaloids, xanthophylls 등
다양한 성분이 들어있다. 특히 cucurbitacin은 박과에 들어 있는 성분으로 그 기능성에 주목하고 있다. (R.W. Robinson, D.S. Decker-Walters, Cucurbits, 1997. CABI; D.S. Decker-Walters, Underexploited germplasm resources of the Cucurbitaceae, 1998. ASHS Press, 동의보감, A.C. Zeven & P>M>Zhukovsky, 1975, Dictionary of cultivated plants and their centres of diversity, Pudu, Wagenigen). 종자의 수명이 긴 박은 과실이 성숙하면 과피가 단단하고 가벼워 물에 잘 떠서 강과 바다를 통하여 전 세계에 전파할 수 있었다. 그러나 박의 과육을 식용으로 하는 나라는 인도와 이태리 그리고 동양 3국, 즉 한국 중국 일본인데 일본은 박 과육을 말린 박고지를
요리에 이용하고 중국은 박보다 동아(冬瓜, Benicasa hispida, wax gourd)를 주로 먹는데 비하여 한국에서는 박의 미숙과의 연한 과육의 독특한 향과 맛 때문에 채소로 사용하고 있으며 세계에서 가장 많이 소비하는 것으로 알려져 있다. 그러나 박의 품종개발 및 이용에 관한 연구는 매우 적다. 일본에서는 박고지용 품종선발이 있을 뿐 요즈음은 거의 연구 실적이 없었으나 최근 박에 함유된 양질의 섬유를 이용한 다이어트용 음료수를 개발하여 인기리에 판매되고 있으나 식용 박에 연구는 희소하다. 그런데 박이 토양전염성 병해에 강한 것이 알려져 참외, 오이, 멜론 등의 박과 작물의 대목으로 널리 쓰이고 있어 박과 작물의 내병성 대목용 종자의 수요가 급격히 늘어나 대목생산을 위한 연구와 상업적 재배를 위한 연구가 오래전부터 일본에서 활발히 이루어지고 있다. 현재 우리나라에서도 많은 양의 대목용 박 종자를 수입하고 있다. 박은
미숙과의 껍질과 속[태좌(胎座)]부위를 제거한 과육 부분을 늦여름부터 초가을까지 제한된 기간에 이용되고 통박은 우리나라 서해안 지역에서 미숙과의 꼭지부분을 자르고 속을 파낸 후 그 안에 낙지와 조개 등을 넣고 요리하여 껍질째로 박 전체를 먹는 특수요리에 쓰이는 것을 말하는데 그 수요는 많으나 이에 적합한 품종이 없었다. 박은 포기당 차지하는 면적에 비하여 수량이 매우 적고 수확시기도 제한적인데 더욱이 통박용은 과실의 크기가 알맞고 껍질이 얇고 연한 것이라야 하는데 이에 맞는 품종이 없어 그때 그때 적당한 크기의 박을 사용하고 있었다. 이와 같이 수요는 매우 많으나 경제적 재배가 이루어지지 못하고 있는 것은 덩굴이 아주 길게 자라고 착과가 늦고 미숙과를 식용으로 할 수 있는 기간이 매우 짧아 한 포기당 수량 이 적기 때문이다. 이에 비하여 채소용 박이 지금까지 상업적 재배가 이루어져 있지 않은 다음과 같은 이유 때문이다. 첫째, 재배기간이 긴 것에
비하여 수확할 수 있는 과실이 매우 제한적이기 때문이다. 즉 파종 후 70일이 넘어야 제1번 암꽃이 착생되고 식용으로 할 수 있는 기간도 개화 후 13-17일 사이로 수확기가 길어도 5-7일 정도밖에 지나지 않고 암꽃수도 많지 않으며 착생주기도 늦어 다수확을 할 수 없다. 둘째는 덩굴이 평균 10-20m로 품종 간 차이가 크고 매우 길어 일반 포장에서 집약재배가 어렵고 특히 시설재배는 더욱 문제가 된다는 것이다. 셋째는 암꽃의 착생 위치가 거의 아들 가지나 손자 가지이고 착생시기도 생장기에 따라 달라서 착과 방법이 확립되어 있지 않다는 것이다. 넷째로 박은 독특한 향과 맛이 있는 반면 어떤 품종은 쓴맛이 강하여 소비자로부터 외면당하는 것도 있으나 품질 향상이나 평가가 이루어져 있지 않다. 그러나 프랑스와 독일에서 국제식품박람회에 일본에서 출품된 박 식품이 몇 차례에 걸쳐 최우수상을 받은 것을 보아도 식품으로서 박은 매우 훌륭하다는 것을 알 수 있다.
그래서 박을 "신이 숨겨놓은 마지막 식품"이라는 말도 있다. 그러나 박의 품질향상에 관한 육종적 연구가 거의 없다. 다섯째로 박의 미숙과를 장기 저장할 수 있는 방법이 없어 이용이 매우 제한적이라는 즉 단경기가 길다는 것이 단점이다. 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 먼저 맛 좋고 생산성이 높으며 상업적 집약재배가 가능한 박을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 한국재래종 박 가운데 품질이 우수한 계통과 생태적 특성이 집약재배에 적당한 것을 선발하여 이들의 특성을 상호교잡과 여교잡(backcross)을 통하여 한 품종에 여러 형질을 모은 것으로 식품적 특성을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 전술한 목적의 달성을 위하여, 본 발명은 지방재래종 박을 수집하여 과형, 크기 및
종자의 특성을 조사하는 제1단계; 제1단계를 통해 수집된 각 품종의 박을 자가수분시켜 품종의 과형에서 분리가 일어나는가를 점검하고 분리가 일어나지 않은 것에 한하여 다시 재배하여 고정종을 확인하여 선별하는 제2단계; 고정종임이 확인된 품종을 포장에서 재배하면서 전 생육기간에 걸쳐 생장특성, 잎, 꽃의 형태, 개화시기, 덩굴의 주지, 아들 덩굴 및 손자 덩굴의 자화 및 웅화의 착생위치와 자화의 수를 조사하는 제3단계; 다음해의 재배에서 아들 가지의 제2번과를 자가수분시켜 착과한 과실의 완숙과에 대한 형태, 크기, 종자의 형태, 종자의 색깔, 발아율을 조사하고 발아율이 저조한 품종에 대하여 그 원인을 조사한 후, 박 재배포장에 전 품종을 농약을 사용하지 않은 조건으로 재배하면서 바이러스의 감염여부, 그 정 도 및 특징을 조사하여 비교하고 감염된 잎의 병징을 조사하고 바이러스의 종류를 검정하는 제4단계; 전 품종을 포장에서 재배하여 착과시킨 박에 대하여 미숙과의 수확시기를 조사하기 위하여
수분 후 7일부터 매일 크기를 조사하면서 개화 후 시기별 당의 함량을 조사하고 경도계로 과피의 경도를 조사하면서 수확 적기를 가늠하고, 개화 후 15일에 일제히 각 품종의 미숙과를 수확하여 형태와 크기를 조사 한 후 과육의 두께, 수분함량, 당, 비타민C(ascorbic acids), 섬유소, 아미노산의 종류 및 함량 그리고 무기성분(N, P, K, Ca, Mg)을 측정한 후, 박 과육을 삶아서 식미검사를 하여 단맛, 쓴맛, 종합적인 미각을 점수화하여 조사비교하는 제5단계; 및 상기 제5단계를 거쳐 품종육성에 적합한 '부안' '청도' 합천, '무안' '예천' '영양1' 등 6개 품종을 선발한 후, '청도'와 '예천' 그리고 '무안'과 영양1'을 각각 교배하고 그 F₁에 '부안'과 '합천'을 연속적으로 여교잡하는 제6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 전술한 구성에 의한 본 발명의 실시로
발생하는 종래의 기술과 구별되는 효과는 다음과 같다. 먼저, 본 발명의 실시로 품질이 우수하고 식용에 적합한 박을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시로 내병성이 향상된 박을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시로 덩굴이 짧아 노지 및 시설재배가 용이하여 농가에서 상업적인 재배가 가능한 박을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시로 크기가 작고 과피가 얇아 냄비 안에 박을 통째로 넣어 요리할 수 있는 박을 제공할 수 있다. 이하에서는 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시에 사용된 박들은 한국재래종 박을 전국에서 수집하여 그 특성을 조사하여 본 발명의 실시 목적에 부합한다고 생각되는 품종을 선발하여 이들 품종의 특성을 교배에 의하여 그 장점을 집대성하여 새로운 박 품종을 육성하는 것으로
다음과 같은 단계를 거쳤다. 각 단계에서 얻어진 결과는 후술하는 각각의 표 및 실시예를 제시하도록 한다. 본 발명인 식용 미니박 육종방법은 지방재래종 박을 수집하여 과형, 크기 및 종자의 특성을 조사하는 제1단계; 제1단계를 통해 수집 및 조사된 각 품종의 박을 자가 수분시켜 품종의 과형에서 분리가 일어나는가를 점검하고 분리가 일어나지 않은 것에 한하여 다시 재배하여 고정종을 확인선별하는 제2단계; 고정종임이 확인된 품종을 포장에서 재배하면서 전 생육기간에 걸쳐 생장특성, 잎, 꽃의 형태, 개화시기, 덩굴의 주지, 아들 덩굴 및 손자 덩굴의 자화 및 웅화의 착생위치와 자화의 수 등 품종의 특성을 조사하는 제3단계; 다음해의 재배에서 아들 가지의 제2번과를 자가 수분시켜 착과한 과실의 완숙과에 대한 형태, 크기, 종자의 형태, 종자의 색깔, 발아율을 조사하고 발아율이 저조한 품종에 대하여 그 원인을 조사한 후, 박 재배포장에 고정종임이 확인된 품종을 농약을 사용하지 않은
조건으로 재배하면서 바이러스의 감염여부, 그 정도 및 특징을 조사하여 비교하고 감염된 잎의 병징을 조사하고 바이러스의 종류를 검정하는 제4단계; 고정종임이 확인된 품종을 포장에서 재배하여 착과시킨 박에 대하여 미숙과의 수확시기를 조사하기 위하여 수분 후 7일부터 매일 크기를 조사하면서 개화 후 시기별 당의 함량을 조사하고 경도계로 과피의 경도를 조사하면서 수확 적기를 가늠하고, 개화 후 15일에 일제히 각 품종의 미숙과를 수확하여 형태와 크기를 조사 한 후 과육의 두께, 수분함량, 당, 비타민C(ascorbic acids), 섬유소, 아미노산의 종류 및 함량 그리고 무기성분(N, P, K, Ca, Mg)을 측정한 후, 박 과육을 삶아서 식미검사를 하여 단맛, 쓴맛, 종합적인 미각을 점수화하여 조사비교하는 제5단계; 및 상기 제5단계를 거쳐 품종육성에 적합한 '부안' '청도' 합천, '무안' '예천' '영양1' 등 6개 품종을 선발한 후, '청도'와 '예천' 그리고 '무안'과
영양1'을 각각 교배하고 그 F₁에 '부안'과 '합천'을 연속적으로 여교잡하는 제6단계를 포함하여 이루어지는 것을 구성상의 특징으로 한다. 제1단계에서는 전국의 지방재래종 박을 수집하여 과형과 크기 및 종자의 특성을 조사하였다. 제2단계에서는 제1단계를 통해 수집된 각 품종의 박을 자가 수분시켜 품종의 과형에서 분리가 일어나는가를 점검하고 분리가 일어나지 않은 것에 한하여 다시 재배하여 고정종을 확인하여 선별하였다. 제3단계에서는 고정종임이 확인된 품종을 포장에서 재배하면서 전 생육기간에 걸쳐 생장특성, 잎 및 꽃의 형태, 개화시기, 덩굴의 주지, 아들 덩굴 및 손자 덩굴의 자화 및 웅화의 착생위치와 자화의 수를 조사하였다. 제4단계에서는 다음해의 재배에서 아들 가지의 제2번과를 자가 수분하여 착과한 과실의 완숙과에 대한 형태, 크기, 종자의 형태, 종자의 색깔, 발아율을 조사하고 발아율이 저조한 품종에 대하여 그 원인을 조사한 후, 박 재배포장에 전 품종을 농약을 사용하지 않은 조건으로 재배하면서 바이러스의 감염여부, 그 정도 및 특징을 조사하여 비교하고 감염된 잎의 병징을 조사하고 바이러스의 종류를 검정하였다. 제5단계에서는 전 품종을 포장에서 재배하여 착과시킨 박에 대하여 미숙과의 수확시기를 조사하기 위하여 수분 후 7일부터 매일 크기를 조사하면서 개화 후 시기별 당의 함량을 조사하고 경도계로 과피의 경도를 조사하면서 수확 적기를 가늠하고, 개화 후 15일에 일제히 각 품종의 미숙과를 수확하여 형태와 크기를 조사 한 후 과육의 두께, 수분함량, 당, 비타민C(ascorbic acids), 섬유소, 아미노산의 종류 및 함량 그리고 무기성분(N, P, K, Ca, Mg)을 측정한 후, 박 과육을 삶아서 식 미검사를 하여 단맛, 쓴맛, 종합적인 미각을 점수화하여 조사비교하였다. 제6단계에서는 상기 제5단계를 거쳐 품종육성에 적합한 '부안' '청도' 합천, '무안' '예천' '영양1' 등 6개 품종을 선발한 후, '청도'와 '예천' 그리고 '무안'과 영양1'을 각각 교배하고 그 F₁에 '부안'과 '합천'을 연속적으로 여교잡하여 식용 미니박을 수확하였다. 실시예 실시예 1. 한국지방재래종 수집 전국에서 다음 몇 가지 기본개념을 가지고 품종을 수집하였다. 즉 각 지역의 오지에 거주하는 오래된 집성촌을 찾아가서 박 재배 농가를 방문하여 적어도 2대 이상 자가재배한 것인지를 확인 한 후 박 과실 또는 종자를 분양받았다. 이때 지역명과 재배자를 기록하고 과형 및 종자의 특성을 조사하였다. 수집한 품종은 이듬해 파종하여 4m x 10m의 간격으로 포장에서 자유방임으로 재배하였다. 종자 채취용 과실의 결실을 목적으로 암 수꽃을 개화 전에 봉지를 씌웠다. 재배 및 착과 매일 오후 7~9시 사이에 인공수분에 의하여 착과시켰는데 야간에 화분을 얻기 어려우므로 당일 오전에 개화가 예상되는 수꽃을 잘라 물을 함유한 모래에 꽂고 플라스틱 필름으로 밀폐하여 개화시킨 꽃을 이용하였다. 과실에서 채취된 종자를 같은 방법으로 재배하였을 때 열린 과실의 형태가 최초 수집 당시와 같은 것을 확인한 후 종자를 심어 각종 실험에 이용하였다. 엽과 화기의 형태 잎은 주지의 15마디째 착생된 것을 채취하여 종이로 잎 모양을 복사하여 이를 비교하여 유사한 것끼리 그룹으로 나누었다. 화기는 제2번 암꽃을 기준으로 하여 동시에 개화된 수꽃의 화형을 촬영하였고, 꽃 모양도 잎과 같은 방법으로 분류하였다. 잎의 모이(毛茸)와 화분(花粉)의 형태는 건조시료를 만들어 이온 코터로 백금 피막을 씌운 후 전개형 주사전자 현미경(Hitachi, S-4100)으로 촬영하였다. 줄기의 생장 정식 후에 줄기의 신장이 급속히 진행되는 6월 20일부터 일주일 간격으로 3회 측정한 후 생장이 둔화되는 10월 8일에 최종 길이를 측정하였고 측지는 번무하여 조사하기가 어려워 제 1 및 제 2 측지에 대하여 7월 9일까지만 조사하였다. 과실의 형태 자연방임에 의해 수분된 것과 인공수분에 의하여 착과된 과실이 완전 성숙된 것 가운데 과형이 정상적이고 그 품종의 표준이 된다고 생각되는 것을 각각 3개씩 수확하여 과실의 크기, 용적, 과피색, 태좌부의 형태 등을 조사하였다. 과실의 체 적은 눈금이 있는 큰 그릇에 물을 일정량 채운 후 박을 물속으로 완전히 넣었을 때 늘어난 물의 양을 측정해서 박의 용적으로 하였다. 이러한 방법으로 1991년부터 1993년까지 3년간 각 품종마다 3회에 걸쳐 재배한 과실이 수집 당시의 것과 과형 및 종자의 특성이 균일한 지를 비교한 후 동일한 것은 고정종이라고 판단하여 최초 수집한 지역의 이름을 붙여 39개의 지방재래종(표 1 참조)의 명칭을 부여하였다. 실시예 2. 재래종 박 특성조사 과실의 형태적 특성을 조사하여 고정종임이 확인된 박 품종은 포장에 10ha당 완숙퇴비 10톤, 소석회 200kg, 질소 20kg, 인산 18kg 및 칼리(칼륨염) 20kg을 넣은 후 이랑(4m x 10m)을 만들어 온실에서 육묘한 묘를 정식한 후 정지를 하지 않고 자유방임으로 자라도록 하였다. 농약은 사용하지 않았다. 덩굴의 생장은 가을 저온으로 인하여 생장이 멈춘 후에 본 덩굴의 길이를 측정하고 아들 덩굴과 손자 덩굴의 생장은 7월 9일 전후에 조사하였다. 과실의 착과는 실시예 1에서와 같은 방법으로 하였다. 엽면적, 잎자루 길이, 과실의 크기(과중, 과폭, 과경), 과실의 용적, 과육의 두께, 태좌부의 공극(空隙)형성 등을 조사하고 재배의 합리화를 위한 자료를 얻기 위하여 박의 개화습성, 파종 후 제1번 암꽃 착생 소요일 수, 성 표현(덩굴의 위치에 따른 암 수 꽃의 착생), 화기(花器)형태, 종자 발아율 등을 조사하였다. 이상의 각종 조사 자료에서 본 발명과 직접관련이 있는 몇 가지 주요 형질에 대한 자료를 보면 표 1, 2 및 3과 같다. 먼저 덩굴의 길이는 39개 재래종의 평균길이가 15.98m인데 비하여 '고성'이 20.5m, '영양1'은 19.9m로 가장 길었고 '합천'은 9.7m로 가장 짧았다. 한편 아들 덩굴 및 손자덩굴의 길이는 품종 간 차이는 있었으나 평균 5-6m 전후였고 손자덩굴은 4-5m로 다소 짧았으나 거의 같은 경향을 보였다. 이들 품종 가운데 '합천'은 덩굴의 길이가 짧아 박을 시설재배나 포장에서 밀식재배에 적합한 것으로 보였다. 박의 암꽃은 주로 아들 또는 손자덩굴에서 착생되나 손자덩굴에서 과실을 수확하면 수확기가 늦어 다수확을 기대하기 어렵다. 완숙과의 무게는 0.2-8.1kg으로 차이가 컸는데 과실의 용적(容積)은 746 ~ 17,050mL로 차이가 많았다. 이것은 과형이 둥근 대형박('당진' '제천' '고성' '태안 등')에서부터 소형 조롱박(''정선' 고흥2' '울릉' 등)에 이르기까지 다양하기 때문이다. 또한 과경(果梗)이 붙어있는 곡지부분이 약간 부풀어 오른 품종('제천' '진안' '예천')도 있었다. 박의 암꽃개화는 파종 후 61-79일 사이였는데 '단양2' '울릉1' '울릉2' 등은 파종 후 61일 전후에 암꽃이 개화하여 개화기가 다소 빨라 조생종 육성에 이용가능하나 과형과 크기가 발명의 목적과 현저히 다른 것은 육종에 사용할 수 없으므로 조생이면서 과형이 적당한 것을 대상으로 하여 선정한 품종이 '부안' 예천' '청도' 등이다. 표 1. 수집한 한국재래종 박의 덩굴생장
표 2. 한국재래종 박 과실의 특성
표 3. 주요 한국재래종 박의 개화시기
실시예 3. 바이러스 감염 및 병징조사. 박은 박과 작물 특히 수박이나 참외의 토양전염성병의 예방을 위하여 대목으로 많이 사용하고 있어 지금도 대목용 박의 신품종 육성에 일본과 우리나라에서 각축을 다투는 연구를 하고 있다. 이와 같이 박은 토양전염성병에는 강하지만 지상부인 잎은 바이러스감염이 잘되어 덩굴성장과 과실의 비대를 억제하며 때로는 기형으 로 만들어지기도 하고 심한 경우에는 생장을 멈추기도 한다. 그래서 본 발명에서는 개방된 포장에서 약제를 전연 처리하지 않고 방임재배하면서 바이러스의 감염여부를 먼저 육안으로 조사하였다. 그리고 대표적인 병징(도면5)을 조사하여 품종간에 병징이 유사한 것끼리 그룹으로 묶었다.(표 4) 바이러스의 병징과 바이러스 검정을 위한 Immunoblot 분석방법은 다음과 같다. 식물재료 및 병징관찰 바이러스 병징관찰과 동정을 위해서는 영남대학교 포장에서 한국 재래종 박 26개 품종과 도입종 '단토스'를 재배하였다. 종자를 최아시켜 온실에서 본엽 3매정도 전개되었을 때 폭 4m 이랑에 포기 사이 4m로 재식하였다. 이랑을 투명 플라스틱 필름으로 피복하였고, 재식시 진딧물 방제를 위하여 코니도 입제를 흙과 혼합하여 사용하였다. 그외 농약은 일체 살포하지 않았으며 식물의 생장은 자유방임으로 재배하였다. 품종별 바이러스이 감염실태는 전자현미경 관찰과 western blot analysis를 위하여 외부적 바이러스 증상이 잎에 제일 심하게 나타나는 8월 중순에 잎을 채취하여 액체질소를 사용하여 급속냉동을 한 후 재료로 사용하였다. 전자현미경적 관찰 투과형 전자현미경으로 바이러스에 피해증상이 심한 잎을 채취하여 2.5% glutaraldehyde 용액(0.1M phosphate 완충액, pH7.4)으로 2시간 전 고정을 실시한 후 1%OsO4 용액에 2시간 후 고정을 한 뒤 알코올로 탈수하였다. 이 시료를 pro-pyleneoxide로 치환한 후 epoxy 혼합물로 포매하여 열중합을 시켰다. 포매된 조직을 다이아몬드 나이프를 사용하여 40~60nm 두께로 초박절편을 하였다. 초박절편된 잎의 조직을 grid에 부착시키고 2% uranyl acetate와 lead citate로 이중 염색을 실시하여 투과형 전자현미경(Hitachi H-600)으로 시료를 관찰하였다. Immunoblot Analysis 각 바이러스 이병주의 식물체 시료 500mg을 액체질소로 마쇄한 후 1mL의 sample buffer[0.125M Tris-HCL(pH 6.8), 2% sodium dodecyl sulface, 5% 2-mercaptoethanol]에 넣어 충분히 섞은 다음 초고속 원심분리를 사용하여 100,000×g에서 원심분리하여 상징액을 2분간 100℃에서 단백질을 변성시켰다. SDS-PAGE(12.5%) gel을 사용하여 120V로 2시간 정도 전기영동을 하였다. 전기영동으로 분리된 단백질을 PVDF membrane에 200mA로 18시간 전기영동하여 transfer 한다음 PVDF membrane을 TBS buffer(0.1M Tris-HCl, 50mM NaCl)로 15분간 수세하고 3% skim milk가 첨가된 TBS buffer로 1시간 동안 blocking을 실시하였다. 1차항체로는 CMV(ATCC PVA -30 antiserum), CGMMV(ATCC PVAS -410 antiserum) 및 ZYMV(ATCC PVAS-768 antiserum)를 ATCC(Rockville, Maryland, USA)에서 구입하여 사용하였다. 각각의 1차 항체들은 TBS buffer에 1,000배 희석하여 각 PVDF membrane에 2시간 반응시켰다. 1차 항체반응이 끝나 PVDF membrane을 TBS buffer로 15분간 수세하고 2,000배로 희석한 2차 항체 goat anti-rabbit IgG 용액에서 1시간 동안 반응시켰다. 다시 TBS buffer로 5분간 3회 수세한 다음 ECL을 처리한 후 X-ray film으로 감광시키고 현상하여 구 바이러스의 존재여부를 확인하였다. 표 4. 한국 재래종박 잎에서 발견된 바이러스 병징
A: 무병징 B: 황색 모자이크 반점 C: 기형잎 D: 황색 반점 및 탈색 표 4에 나타나는 바와 같이 A의 경우 표 4의 '부안'지역의 경우와 같이 아무 병징이 없는 경우이고, B는 '안동'지역의 경우와 같이 황색 모자이크 반점이 있는 경우이고, C는 '울릉'지역의 경우와 같이 잎이 심하게 뒤틀리는 기형잎이 되는 경 우이고, D는 '합천'지역의 경우와 같이 황색반점과 잎의 퇴색이 동시에 나타나는 경우이다. 표 4는 재래종 박에 감염된 바이러스 병징을 그룹으로 묶은 것이다. '부안'이외의 품종은 모두 CMV(Cucumber Mosaic Virus, 오이 모자이크 바이러스), CGMMV(Cucumber Green Mottle Mosaic Virus, 오이 녹반 모자이크 바이러스), 또는 ZYMV(Zucchini Yellow Mosaic Virus, 쥬키니 황색 모자이크 바이러스)가운데 한 개 또는 두 개의 바이러스에 복합적으로 감염되었다는 것을 알 수 있다. 따라서 '부안'지역의 박은 개방된 포장에서 바이러스 감염증상이 나타나지 않아 바이러스에 강한 것으로 판단되어 품종육성재료로 선정하였다. 실시예 4. 박 미숙과의 특성 및 성분조사. 박은 채소로 먹을 수 있는 기간이 만개 후 13일부터 약 5일 정도로 매우 짧기 때문에 이때의 품질평가는 매우 중요하다. 그래서 본 발명자는 미숙과의 과육경도 및 저작감(詛嚼感) 등을 조사하여 최적 수확기를 조사한 결과 대체적으로 개화 후 15일 전후가 적당하다는 결론을 얻었다. 그래서 모든 조사는 개화 후 15일된 것을 기준으로 하여 미숙과의 과피 및 과육의 경도, 과육 두께, 수분함량, 당 함량, 당도(Brix), 비타민 C(ascorbic acids), 섬유소(cellulose) 함량과 아미노산 종류 및 함량, 무기성분(N, P, K, Ca, Mg)을 측정하고 최종적으로 삶은 과육에 대하여 단맛, 쓴맛, 과육의 조직감(texture) 및 총체적인 맛을 소비자가 직접 먹어 보고 이를 점수화하여 평가하였다. 조사 및 측정방법의 구체적 내용은 다음과 같다. 착과 및 수확기 결정 아들가지에 착생된 2번 혹은 3번과를 인공수분을 하여 착과시켰다. 개화후 9일째부터 과실의 과형과 크기가 다른 6개의 품종에 대하여 2일 간격으로 개화후 19일째까지 과피와 과육의 경도를 측정하였다. 과피의 정도는 Penetro-meter(McCormic TF 011)을 이용하여 과실표면 위를 눌러 들어가는데 생기는 압력(kg/φ8mm)을 이용하여 과실표면 위를 눌러 들어가는데 생기는 압력(kg/φ8mm)을 측정하여 Newton(N)으로 환산하여 표시하였다. 이와 동시에 관행으로 박 수확기를 알아보는 방법인 손톱으로 과피를 긁어서 단단한 정도를 보아 수확적기라고 느낄때의 경도의 조사하였다. 이를 종합적으로 검토한 결과 품종간에 약간의 차이는 있지만 대체적으로 개화 후 15~17일 사이인 것으로 판단되어 이후 모든 품종의 미숙과 수확은 개화 후 15일에 하였다. 이 과실에 대하여 과실의 특성, 성분분석 및 식미검사를 실시하였다. 과실의 용적은 눈금이 상세하게 그려진 용기에 물을 담은 후 과실을 손으로 눌러 완전히 잠겼을 때 불어난 물의 양으로 측정하였다. 한 품종에 대하여 5개의 과실을 이용하였다. 당도 및 당함량 과실을 길이로 절단하여 중간부위의 과육을 채취하여 즙액을 짜서 당도계(ATAGO N1)로 측정하여 브릭스(Brix)로 표시하였다. 그리고 이 부위의 과육 10g 을 채취하여 80%에탄올 50mL를 첨가하여 마쇄한 다음 100mL 삼각플라스크에 넣고 80℃의 진탕수조에서 30분간 추출하였다. 이와 같은 방법으로 한 시료에 대하여 3회 반복추출하여 모은 시료액을 8000×g에서 5분간 원심분리하여 얻은 상징액을 감압농축하여 남은 잔사를 3차 증류수로 2ml되게 녹였다. 이 녹인 시료액을 Sep-pak C18 column과 0.45㎛ millipore filter에 통과시켰다. 이를 RI 검출기가 장착된 high performance liquid chromatography(HPLC, Water 410)로 측정하였다. 비타민 C(아스코르브산) 및 섬유소(cellulose) 과육 시료 10g에 5% metaphos-phoric acid(MPA) 10ml를 첨가하여 잘 마쇄한 후 2g을 취하여 상기 MPA용액 10ml를 첨가하여 혼합시킨 후 감압여과 하였다. 여과된 시료액 2ml를 취하여 2% 2,4-dinitrophemylhydrazine으로 발색시켜 비색계(UV-160A, Shiamdzu)로 파장 530nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다. Cellulose는 완전히 건조된 박과육을 마쇄한 다음 10mg을 취하여 2N TFA(Trifluoroacetic acid) 1ml를 첨가한 후 120℃에서 1시간동안 autoclave하였다. 이 시료를 8000×g에서 1시간동안 원심분리한 후 78％ H2SO4 1ml를 섞은 다음 1시간동안 30℃에서 반응시키고 이 액을 증류수 12ml와 혼합하였다. 이를 다시 autoclave하여 가수분해시킨 다음 anthron reagent 3mL를 혼합한 후 90℃에서 반응시키고 UV spectro-photometer로 620nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준품은 glucose를 사용하여 검량선을 작성하여 정량하였다.(Ashwell, 1957). 아미노산 및 단백질 과육 100g을 0.15M NaCl 100ml를 넣어 마쇄한 다음 24시간 동안 5℃(암흑)에서 교반한 후 두겹의 거즈로 여과하여 얻은 액을 5,000×g으로 원심분리하고 상징액을 버리고 남은 침전물을 증류수로 투석(透析)한 후 동결건조하여 이를 단백질 시료로 하였다. 이 시료 5mg을 유리 튜브에 담고 6N HCL 10ml를 첨가한 다음 N2 gas로 충전시켜 완전히 밀봉한 후 0.2㎛ membarane filter로 여과한 다음 아미노산 자동 분석기(LKB-4150, Phamacia Co.)로 표준품을 이용하여 정성 및 정량하였다.(Phamacia handbook, 1987). 이때 가용성 단백질 함량은 Bradford(1976)법을 사용하여 정량하였다. 색도 개화 후 15일 된 과실의 수확시 과실표면의 색도를 색도계(Minolta CR-300)를 이용하여 'L'과 'b'값을 측정하였습니다. 이때 과실의 중간 부위 3곳을 측정한 평균값으로 표시하였고 지면에 붙은 쪽은 제외하였다. 무기성분 과육을 약 85℃에서 완전히 건조 후 마쇄하여 0.5g을 취하였다. 이를 분해액(H2SO4:HCLO4:H2O2=1:8:11, V/V/V)을 20ml 첨가하여 열판위에서 완전 백색이 될 때까지 분해한 후 증류수로 희석하여 Toyo No. 2 여지두겹으로 여과시켰다. 일르 다시 적당한 농도로 희석한 것을 원자 흡광분광기(Perkin-Elmer, Model 2380)로 K, Ca 및 Mg를 측정하고, 전질소는 indophenol blue법으로, 인산은 ammonium meta-vanadate법으로 비색정량하였다. 식미검사 수확한 과실은 칼로 표피와 태좌부위를 제거하고 남은 과육을 일정한 크기로 잘라서 끓는 물에 삶은 후 건져서 물기를 제거한 후 맛을 보게 하였다. 이때 Rangana(1979)가 제시한 절차와 방법에 준하여 실시하였는데 검사실시 1일전에 1회에 한하여 박 나물에 대한 설명과 시식을 하여 맛을 보게 하였다. 그리고 이튿날 20명(남 8, 여 12명)을 대상으로 식미검사를 실시하였다. 이 박나물에 대하여 단맛, 쓴맛, 저작감(조직감) 및 총체적인 맛에 대하여 최고 5점, 최저 1점을 주도록 하여 그 값을 평균하였다. 단맛 및 쓴맛에 대하여는 심한 정도가 큰 것이 5점, 적은 것은 1점을 배점하였다. 이때 한 품종을 맛본 후 반드시 물로 입을 헹군 후 다음을 진행시켰다. 조사한 내용 중 품종육성에 이용된 몇 가지 특성은 표 5, 6 및 7과 같다. 표 5를 보면 개화 후 15일된 미숙과의 크기는 앞의 표 2에서 본 완숙과 크기의 경향과 일치하였다. 표 6에서 미숙과의 과육당도(Brix)는 39개 품종의 평균이 2.90인데 '청도'는 3.63으로 가장 높았고 그다음이 '제주1'(3.60), '단양' '진 안'(3.13)이 높은 당도를 보인 반면 '고흥'(2.38) '안성2'(2.52), 이 낮았다. 한편 Ascorbic acid(V-C, mg.100g¹, 생체중)는 가장 함량이 많은 '안성3'(4.44)과 가장적은 '영양2'(1.71) 사이에 차이가 심하였고 cellulose 함량은 '안동'이 27.3g.100g¹, 건물중(乾物重)으로 조사한 품종 중 가장 많았다. 그리고 과육의 맛은 '무안' '나주'가 단맛이 가장 많았고 '안성1' '단양1,'고흥'은 쓴맛이 아주 강하여 품종선발에 넣을 수 없었다. 표 5. 한국재래종 박 미숙과(개화 후 15일)의 크기.
표 6. 한국재래종 박미숙과(개화 후 15일)의 당도, 비타민C(ascorbic acid), 섬유소(cellulose)함량
표 7. 한국재래종 박 미숙과(개화후 15일)의 과육에 대한 식미검사.
실시예 5. 신품종 '복주머니 박'의 육성과정 위의 실시예에서 얻어진 결과를 토대로 하여 다음 6개 품종을 선정하였다. 신품종육성을 위하여 선정된 재래종의 주요특성 부안(B)-- Virus에 강함 청도(C)--당도(Brix)가 가장 높음 합천(H)-- 덩굴길이가 가장 짧음 무안(M)-- 과육의 단맛이 가장 많음 예천(Y)-- 소형과(과폭 11.6cm), 암꽃 착생이 빠름. 영양1(Y1)-- 과육의 단맛은 많고 쓴맛은 제일 적었으며 식이섬유질이 많음 식용 미니박의 육성경과도
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 C x ---- F₁---- F₂ Y x ---> F₁ M x ---> F₁ x ---->F₁---> F₂ B x ---->BC₁ Y1 B x ---> F₁ H x ---> BC₁---> F₂---> F₃ H (OP) (복주머니) F₁-- 제1세대(first filial generation) BC-- 여교잡(back crossing) OP-- 방임수분(open pollination) 이상의 박 재배과정은 앞의 특성조사에서와 같은 방법으로 하였고 다만 착과는 종자의 획득이 목적이므로 제2번과를 인공수분에 의하여 착과시켜 한 포기에 2개의 과실을 수확하였다. 최종적으로 교잡 후 10년째 되는 F ₃에서 형질이 고정되었다고 인정되는 것을 수확하여 미숙과의 과실에 대한 각종 특성 조사하여 일반 재래종과 비교하였다. 표 8은 식용 미니박의 품종 육성에 사용한 품종의 주요특성에 대한 평균치를 비교한 것이다. 표 8. 식용 미니박과 재래종 박의 주요특성비교
표 9. 식용 미니박의 영양성분 분석결과> (가식부 100g당)
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