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국화과(Asteracea family)에 속하는 국화(Dendranthema grandiflorum Ramat.)는 다년생 초화류로서, 용도에 따라 화단 국화, 절화국화(스프레이, 스탠다드), 분화국화(포트멈), 관상국화(분재 및 현애 등) 등으로 구분된다. 이중에서 화단국화는 경관조성 국화로써 garden mum 또는 정원국화를 일컬으며 서유럽에서 multiflora로 불리우고 있다(Kim et al. 1998).
전국 국화의 재배 현황은 절화국화와 분화국화를 합친 재배 면적 345ha, 생산량 119백만본, 생산액 50,542백만원으로, 국화종묘 생산면적이 1.8ha, 판매량은 198천본, 판매액이 198 백만원이나, 정원이나 화분재배, 식용, 관상국화 등에 대한 별도 의 통계자료가 집계하지는 않고 있다(MAFRA 2023). Yoo et al.(2024)이 경관용 화훼에 대하여 전국 지자체에서 도로변 조경으로 생산되는 경관용 화훼의 총 생산량은 44,264천본에 달하며, 생산되는 화종은 총 67종에 이라고 하였으며, 이 중 국화는 세 번째로 많은 생산량을 차지하여 3,496천본이 생산되고 있다고 하였다. 지자체 축제 등 행사는 전국에서 열리는 행사 1,404건 중에, 화훼 관련 축제는 254건이며, 꽃 축제 개최 시 관련 품목은 벚나무 다음으로 국화 관련 행사가 25회 개최되고 있는 것으로 나타났다(Yoo et al. 2024). 지역축제의 개최 시기는 계절적으로는 가을이 24.8%로 높은 비율을 차지하고 있었는 데, 가을철 지자체 축제에서 국화가 많이 활용되고 있는 것으로 보고되었다(Yoo et al. 2024).
화단국화와 같은 경관화훼용 식물은 절화에 비해 수요가 많지 않아 시장의 기반이 약해서 주목 받지 못하였으며, 이에 따른 연구 및 기술 지원 부족으로 품종 개발이 미흡하여 생산을 위한 인프라가 부족하였다. 그러나 근래에 자치단체에서 지역을 알리고자 하는 경관조성 사업이나 지역사회 행사에 쓰이면서 시장에서 새로운 품목으로 주목받고 있다(Choi et al. 2023). 화훼의 감상이 사회적 변화에 따라 실내에서 절화를 감상하는 대신, 야외에서 화훼 식물을 정원이나 화분에 가꾸며 경관을 즐기는 방식으로 전환되고 있다(Jung et al. 2012;Park et al. 2003). 따라서 가을 축제와 같은 행사도 증가하고, 경관을 중심으로 한 꽃 문화가 확산됨에 따라, 화단국화의 수요가 지속적으로 늘어날 가능성이 높다(Kim et al. 2023). 화단국화는 지역내 행사 증가와 화분이나 정원 가꾸기에 대한 관심이 높아지면서 품종과 연구개발을 통한 새로운 품종 육성이 요구되고 있다 (Kim and Lee 2012).
화단국화의 이용은 도로변, 경사지, 녹지 조성 등에 식재할 수 있으며, 식물원, 행사장, 공원의 경계부에서도 조경용으로 활용할 수 있으며(Kim and Lee 2012), 관상은 9월 상순부터 자연 개화하여 한 달 이상 감상할 수 있다(Kim et al. 1998). 그러나 국내에서는 다양한 품종과 가을 축제 등으로 수요자의 요구가 증가하나, 이를 대처한 기반이 부족한 실정이다. 외국으로부터 화단국화를 대신하여 가든멈이나 포트멈이 삽수 형태로 많이 수입되고 있는 실정이다(Choi et al. 2023).
국내 화단 및 조경 국화의 수요에 부응하기 위해서 화단국화의 품종 육성이 필요하지만, 현재 국내에서는 주로 절화나 분화 국화 품종이 개발되고 있으나 화단국화 품종 개발은 아직 미흡한 상태이다. 이에 따라 경관 조성과 지역 사회 행사에 적합한 화단국화 품종 개발이 요구되고 있다. 현재 국내에서 유통되는 많은 화단국화 품종이 수입산으로, 로열티 지불로 인해 경영비가 상승하여 생산에 어려움이 예상된다. 따라서, 국내 환경에 적합한 우수한 화단국화 품종을 개발함으로써 국내 농가의 로열티 부담을 줄이고, 생산비를 낮춰 안정적인 소득원을 창출하며 산업화에 기여할 필요성이 높아지고 있다(Shin 2013). 이러한 새로운 수요에 대응하고자, 충청남도농업기술원 화훼연구소에 서는 증가하고 있는 수입 가든멈을 대체하고 가을 행사와 정원 가꾸기에 적합한 화형과 기후변화 내성 등 우수한 특성을 갖춘 국산 화단국화 품종을 개발하고 있다(Jung et al. 2012). 충청남도 농업기술원 화훼연구소에서 육성한 화단국화 ‘한아름볼(Hanarum Ball)’은 행사나 도로변 화단을 위한 도시 정원용으로 개발되었으며, 반구형 초형과 노랑색 반겹꽃으로 화려한 외관을 지니고 있어 관상 가치가 높다. 특히, 기존의 가든멈과 달리 내서성이 강하고 월동이 가능하여 국내 화단국화 보급을 확대하기 위해 육성되었다. ‘한아름볼(Hanarum Ball)’은 수입산 품종을 대체할 수 있는 우수한 국화 품종으로, 향후 보급이 더욱 확대될 것으로 기대된다. 또한, 변화하는 화훼 소비 패턴에 맞추어 개발된 이 품종은 국내 경관 화훼 산업의 경쟁력을 높이는 데 기여할 것으로 보인다. 이번 연구에서는 황색 반겹꽃의 특성 지닌 반구형 '한아름볼(Hanarum Ball)’은 고온이 지속되는 이상 기후에도 안정적으로 생육하며 9월 하순 개화를 시작하는 특성을 통해, 수입산 의존도를 낮추고 국내 농가의 로열티 부담을 경감하여 지속 가능한 생산과 소득 창출에 기여하고자 했다.
재료 및 방법
교배 및 실생계통 양성
‘한아름볼’육성을 위해 충남농업기술원의 화훼연구소에 보존된 유전자원 중에 모본으로 ‘Gigi Gold’를, 부본으로는 ‘Jinny Ball’을 사용하여 F1 식물체를 양성하였다. 교배는 10월 중순에 실시하였고, 교배 후 약 50~60일인 12월 중순에 종자가 형성된 것을 확인하고 이를 채취하였고, 확보한 종자를 파종 전까지 상온에서 보관하였다. 파종 전에 종자를 육안으로 선별한 후에 원예용 상토(Baroker, Seoul Bio Co. Ltd., Korea)를 채운 128구 플러그 트레이에 각 구마다 1립씩 파종하였다. 육묘 과정은 충남농업기술원 화훼연구소 유리온실에서 진행하였으며, 육묘 관리 시, 파종된 플러그 트레이를 육묘 베드 위에 배치한 후, 강한 햇빛으로부터 발아된 개체를 보호하기 위해 비닐과 흰색 부직포를 덮어 관리하였으며, 육묘상 내부 온도는 15± 5℃, 습도는 55±10% 유지하고 상토의 수분이 증발하지 않도록 미세분무기로 수분을 공급하였다. 발아 후 정상적으로 자란 실생 개체를 지름 10cm 포트에 이식한 후 90일간 생육관리를 한 후에 정식은 6월 10일에 화훼연구소의 노지 포장에서 무적심 재배 방식으로 50×50cm 간격으로 식재해서 재배하였다. 재배 시 시비는 농촌진흥청의 작물별 시비처방기준(NIAST 2003)을 준수하여 실시하였으며, 병충해 방제는 흰녹병, 진딧물, 총채벌레 등을 대상으로 개화시기 전까지 1주일 간격으로 방제 농약을 살포하였다.
특성 검정
선발되어 육성된 품종의 생육 특성 조사는 초장, 초폭, 착화수 등을 농촌진흥청의 농사시험연구조사기준(RDA 2003)에 따라 조사를 수행하였으며, 식물체 색상 비교는 영국왕립원예학회의 컬러 차트(RHS 2001)를 활용하였다. 품종의 특성 검정과 관련된 개화 특성 조사에서 개화일 및 화형 등은 국립종자원의 신품종 출원 및 심사를 위한 특성조사 요령(KSVS 2008)을 따라 수행하였다.
육종 품종 DNA profiling
유전적 계통 분석을 통하여 ‘한아름볼’ 품종과 부모 세대의 관계를 확인하기 위해 Williams et al.(1990)의 방법을 참고하여 SSR 분석을 진행하였다. DNA profile 검사를 위해 ‘한아 름볼’과 모본인 ‘Gigi Gold’에서 시료를 추출하였으며, cDNA simple sequence repeat(cDNA_SSR) 기반의 KNCrySSR_07 프라이머를 사용하여 PCR(Polymerase Chain Reaction) 반응을 수행하였다(Table 1). 유전적 특징을 확인하기 위한 PCR 반응을 위해 국화 게놈 DNA 20ng, 0.5μM의 SSR 프라이머, 2μL의 dNTP 혼합물(2.5mM), Taq 중합효소 1unit, 2.5μL의 10x PCR 버퍼(50mM KCl, 20mM Tris-HCl, pH 8.0, 2mM MgCl₂)를 증류수와 혼합하여 총 반응액이 25μL가 되도록 조정 하였다. PCR 과정은 94℃에서 5분간 pre-denaturation을 시작으로, denaturation은 94℃에서 30초, annealing은 59℃ 에서 45초, extension은 72℃에서 60초를 40회 반복하였고, final-extension은 72℃에서 10분간 진행하였다. DNA 추출은 DNeasy Plant Mini kit(Qiagen, Valencia, CA, USA) 를 사용하였으며, 추출된 국화 DNA의 상대적 순도와 농도는 NanoDrop ND-1000(NanoDrop Technologies, Inc., Wilmington, DE, USA) 분광광도계를 이용해 측정하고, 이를 10ng‧mL-1로 희석하여 PCR 반응에 활용하였다(Table 1).
결과 및 고찰
육성경위
화단국화 ‘한아름볼’은 2014년에 황색 겹꽃 품종인 ‘Gigi Gold’를 모본으로, 황색 반겹꽃 품종인 ‘Jinny Ball’을 부본으로 인공교배를 통해 육성된 품종이다(Fig. 1). 인공 교배 후 총 33립의 종자를 채종하였으며, 그 중 16번째 실생 계통을 선발하였다. 선발된 계통은 ‘CNG15-057-16’이라는 계통번호를 부여 받았다. 선발된 ‘CNG15-057-16’계통은 반구형의 초형과 노랑색의 설상화 및 통상화를 특징으로 하며, 9월 하순에 조기 개화하는 우수한 특성을 보였다. 2015년에 선발한 개체를 1차 선발한 후에 2016년부터 2017년까지 생육 특성 검정 및 증식을 통해 불변성, 균일성에 대한 연차별 재현성, 그리고 생산성 검정과 같은 안정성 및 특성 검정을 추가로 실시하였다. 이 연구에서는 화색과 화형, 생육 특성이 뛰어난 계통으로 선발한 ‘CNG15-057-16’을 2017년에‘Chungnam G-83’으로 새롭게 명명하였다. 같은 해 12월에 충청남도 종자심의회에 상정하여 심의를 통과함으로써 ‘한아름볼’이라는 이름으로 국립종자원에 출원하게 되었다. 품종 육성과정은 Fig. 1과 같았다. 이 품종은 2018년 2월에 종자산업법에 따라 품종보호권 출원(출원번호: 제 2018-70호) 절차를 거쳐 임시보호권 승인을 받았으며, 제55조에 근거한 재배심사를 통해 국화 신품종 ‘한아름볼’ 로 등록(품종보호 제7480호)되었다. ‘한아름볼’은 다수의 줄기가 발생하는 관목형 화단국화로, 적심을 하지 않아도 신초가 기부에서 발생하는 특징이 있다. 월동이 가능하며, 고온기에서도 성장이 양호하여 화단 경계식재나 화분 재배에 적합하다. Won et al.(2012)과 같이 이전 연구들에서 화단국화의 재배가 노지에서 한 작형에 집중되어 제한적일 수 있다는 점이 지적된 바 있으나, Kim et al.(2023)은 근래에는 실내 뿐만 아니라 실외에서도 경관을 개선하기 위해 사용되는 경향이 늘어나고 있다고 하였다. 새로운 흐름 속에서 ‘한아름볼’은 화단 경관 개선에 기여할 수 있는 잠재력을 지니며, 상업적 가치 역시 높을 것으로 기대된다. 조기개화와 월동 가능성으로 인해 도시 축제 및 경관 조성에 이상적이며, 재배와 유통이 용이하여 농가의 소득 증대에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
유전자분석
‘한아름볼’ 품종 특성 분석을 위해 스탠다드 국화에서 유래한 cDNA_SSR 기반의 KnoucrySSR_7 프라이머 쌍을 활용하여 모본인 ‘Gigi Gold’와 부본 ‘Jinny Ball’과 함께 PCR 분석을 진행하였다(Table 1). Fig. 2에서 PCR 분석 결과, ‘한아름볼’은 모본인 ‘Gigi Gold’와 일부 밴드 패턴에서 부본인 ‘Jinny Ball’ 의 DNA 프로파일링 특성을 공유하는 것으로 확인되었다. 밴드 위치별 특성을 분석한 결과, ‘Gigi Gold’는 약 250bp에서 주요 밴드가 관찰되었으나, 상위 밴드는 명확히 나타나지 않았다. 반면, ‘Jinny Ball’에서는 약 250bp와 300bp에서 두 개의 뚜렷한 밴드가 확인되었다. ‘한아름볼’은 약 250bp와 300bp 모두에서 밴드가 관찰되었으며, 특히 250bp 위치의 밴드는 증폭산물의 양 차이를 고려할 때 ‘Jinny Ball’뿐만 아니라 ‘Gigi Gold’의 밴드에서도 유래된 것으로 판단된다. 이러한 결과로 보아, ‘한아름볼’은 모본과 부본으로 부터 각각 250bp와 300bp의 주요 밴드를 모두 물려받은 F1로 사료된다. 이를 통해 형태적으로는 상이하지만 ‘한아름볼’은 모본인 ‘Gigi Gold’와 부본인 ‘Jinny Ball’로 부터 유래되었다고 사료된다(Fig. 3). 본 연구를 통해 교배 선택의 정확성을 향상시키고, 국화 품종의 유전적 다양성을 유지하는 데에도 도움을 줄 수 있다. 나아가, 본 연구에서 확인된 유전적 특성은 향후 국화 품종 개발 및 보존 전략 수립을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.
품종의 주요 특성
‘한아름볼’은 화단이나 화분에 재배가 가능한 국화 품종으로, 노랑 화색과 반구형으로 자라는 특징을 갖고 있다(Fig. 4). 잎도 육안으로 보았을 때 잎모양이 전혀 다르고 특히, 잎의 최하단 열편 가장자리가 ‘한아름볼’은 평행하지만, 대조품종 ‘금방울’ 은 맞닿고 있다(Fig. 4). 화폭도 ‘금방울’에 비해 ‘한아름볼’이 124% 정도 컸다. ‘한아름볼’ 품종은 반구형 초형을 지니며, 적심을 하지 않아도 기부에서 새로운 싹이 자라 초형이 안정적으로 유지되는 특성을 보였다. ‘한아름볼’의 개화기는 자연일장 조건에서 9월 하순으로 조생종에 속하는 것이 특징이지만, ‘금 방울’은 10월 중순에 개화하는 중만생종이다. ‘한아름볼’과 ‘금 방울’개화시기에 각각 30주를 대상으로 생육특성을 2016년과 2017년에 조사한 자료를 평균한 결과(Table 3), 초장은 ‘한아름볼’이 36.0cm으로 ‘금방울’이 31.4cm에 비해 4.6cm 길었다. 초폭은 ‘한아름볼’이 66.0cm으로 ‘금방울’이 55.6cm에 비해 10.4cm 넓어 반구형 초형을 더 잘 형성하는 것으로 나타났다. ‘한아름볼’의 꽃차례는 통상화와 설상화로 이루어진 두상화 형태를 가지고 있다. 통상화는 화심 부분에 노랑색의 빨대 모양을 띠고 있으며, 설상화는 노랑색을 띤 긴 타원형으로, 구두주걱 모양에 가깝고 표면에 미세한 이랑이 있으며, 꽃잎은 수평으로 배열되어 있다. 또한, 화형은 화반이 보이는 반겹꽃 형태를 보였다(Table 2, Fig. 3). ‘한아름볼’의 꽃 특성 중 꽃크기는 4.1cm로, 대조품종인 ‘금방울’의 3.3cm 보다 약 0.7cm 더 컸다. 또한, ‘한아름볼’의 꽃잎수는 81.0개, 평균착화수는 1,147.2개였으며 이는 ‘금방울’의 꽃잎수 111.1개와 착화수 1,158.8개에 비해 각각 31.1개와 11.6개가 적었다. ‘한아름볼’은 조생종으로 자연 일장 조건에서 9월 21일에 개화하며, 이는 6월 10일에 삽목묘를 정식한 후 대조품종 ‘금방울’이 10월 17일에 개화한 것에 비해 약 26일 더 빠른 개화 시기를 보였다(Table 3).
‘한아름볼’의 RHS 색상표 기준으로 화색(꽃빛깔)은 5B로 Yellow 계열의 색상을 나타내며, 대조품종인 ‘금방울’은 9A로 다소 진한 노랑색을 보였다. 엽색은 ‘한아름볼’이 G137B, ‘금방울’ G137C로 모두 동일한 녹색계열로 확인되었다(Table 2). ‘한아름볼’은 선발 후 평가에서 밝은 노랑색의 화색과 매우 안정적인 반구형 초형을 보여, 도로변이나 화단의 경계 식재용 뿐만 아니라 화분 재배에도 적합한 품종으로 평가되었다(자료 미제 시). 화단국화 품종의 화색은 주로 노랑색, 분홍색, 자주색 등 겹꽃 화형이 많지만, ‘한아름볼’ 품종은 화단과 정원 등의 경관 화훼에 적합한 노랑색 반구형 반겹꽃을 지닌 국화로 개발되어 ‘한아름볼’은 재배농가와 소비자들이 요구하는 화색과 화형에 대한 기대를 충족시켰다. ‘한아름볼’의 육성 과정에서 나타난 특성들은 화훼 시장에서 경관 식재용으로 활용 가능성을 높이며, 소비자에게 다양한 선택의 기회를 제공할 것으로 기대된다. ‘한아름볼’은 화단국화로서 노랑색을 띠며, 적심을 하지 않아도 반구형으로 안정적으로 성장하는 특징이 있다. ‘한아름볼’ 품종은 9월 하순에 개화하여 대조품종인 ‘금방울’보다 개화 시기가 빠르므로 상업적 가치가 높을 것으로 기대된다. 또한, 가든멈 보다 월동이 가능한 안정적인 생장과 개화 특성 덕분에 유지 관리가 용이하여 노동 비용 절감 효과가 있으며, 대규모 재배 시 관리 효율성도 높일 수 있을 것으로 판단되었다.
재배 시 유의점
‘한아름볼’의 노지 재배 시에는 적심 없이도 재배가 가능하나, 영양생장기 동안에는 왕성한 생육을 위해서는 철저한 비배관리가 필요하다(자료 미제시). 시설재배 시에는 도장을 방지하고 분지성을 높이기 위해 적심을 권장한다. ‘한아름볼’ 품종은 내서성과 내습성이 강한 편이지만, 배수가 원활하도록 포장을 관리하는 것이 생육에 유리하다. 또한, 노지 재배 시 장마철 이전에 뿌리가 토양에 잘 활착되도록 배수 시설을 정비하여 과습으로 인한 피해를 예방하는 것이 좋다(RDA 2002;YCES 2014). ‘한아름볼’은 5~6월에 8호(지름 24cm)화분에 식재하여 화분재배도 가능하며, 자라는 형태는 반구형의 초형을 갖추고 있으며, 수입 가든멈과 달리 ‘한아름볼’은 월동이 가능하여, 월동 후에는 정지 작업을 하는 것이 바람직하다.
주의점으로는 번식을 위한 삽수는 모주의 정단부 약 5~6cm 를 사용하는 것이 좋으며, 정식 시에는 외관상 건강하고 활력이 있는 발근묘를 식재하는 것이 후반기 생육을 촉진하는 데 유리하다(자료 미제시). 정식 시에는 발근이 양호하고 병해충이 없는 묘를 사용하는 것이 생육에 도움이 된다. 또한 재배지는 햇볕이 잘 들고 유기물이 풍부한 토양을 선택하며, 정식 후 초기 활착이 원활히 이루어지도록 비배관리에 신경 써야 한다. 이용 면에서 ‘한아름볼’은 개화 시기가 빠른 조생종으로, 노지 재배가 가능하여 화단용으로 활용할 때 흰녹병 발생에 대한 우려가 적다. 10월 초 서리가 내릴 경우 가을 행사 중 서리 피해가 발생할 수 있으므로, 화단에 식재할 때에는 이러한 점을 고려해야 한다. 또한, 화분 재배 시 가을 중기까지 전시용으로 적합하다.
유용성
화단국화 품종 ‘한아름볼(Hanarum Ball)’ 품종은 2017년 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종 선정심의회에 상정하여 통과된 후 2018년 2월 1일에 종자산업법에 의거하여 본 품종에 대한 품종보호권이 출원되었다. 국립종자원에서 재배심사를 거친 후 2019년 1월 21일 종자산업법 제16조에 따라 신규성, 구별성, 균일성, 안정성 및 고유성을 인정받아 화단국화 신품종 ‘한아름볼’로 품종등록 되었다(등록 제7480호). 현재 ‘한아름볼’은 기술 이전되어 정원, 공원 등에 경관조성 하기 위한 화단이나 축제, 행사 시에는 화분으로 농가에서 재배 및 판매 중에 있다.