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심비디움(Cymbidium spp.)은 주요 난과 식물 중 하나로 국내에서는 호접란 다음으로 재배면적이 넓은 난 작목이다. 국내 심비디움 재배면적은 2022년 기준 31.4 ha로 난 전체 재배면적의 30.4%를 차지하고 있고, 생산액은 49억 원으로 난 전체 생산액의 10.8%에 해당한다(MAFRA, 2023).
심비디움속 식물은 자생지에 따라 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 한국, 일본, 중국 등 온대지방에 자생하는 동양란 심비디움과 열대지방의 고산지대에서 자생하는 서양란 심비디움이 있다. 동양란 심비디움은 꽃은 화려하지 않지만 은은한 향기가 있으며, 주로 소형 분화용으로 많이 이용된다. 반면에 서양란 심비디움은 동양란 대비 크기가 크고 꽃도 화려하며 화색과 화형이 다양한 것이 특징이다. 서양란 심비디움은 분화로 많이 이용되어 왔으나 최근 꽃꽂이 등 절화로도 많이 이용되고 있다. 심비디움 꽃은 주로 겨울에 개화하며 화분에서 잘 관리하면 2~3개월간 꽃을 감상할 수 있다(Kim et al., 2022).
기존 심비디움 품종 개발은 소비 시장의 흐름에 맞춰 분화용 위주로 진행되어 왔다. 현재까지 국립원예특작과학원에서 개발한 총 59품종 중 분화용 품종이 55품종으로 전체의 93%를 차지하고 있다. 최근 절화 심비디움 수요가 증가함에 따라 이에 대응해 기 개발된 품종들 중 절화로 활용 가능한 품종들을 선발하는 연구가 진행되었다(Lee et al., 2012; Shim et al., 2023). 이와 동시에 절화특성이 우수한 품종을 개발하기 시작했으나 난 작목 특성상 품종 육성에 장기간 소요되기 때문에 현재까지 개발된 절화용 품종은 4품종에 불과하며 시장 수요에 대응한 절화 품종의 다양성이 아직 낮은 실정이다.
심비디움의 절화수명은 평균 10일 이상으로 타 작목 대비 상대적으로 수명이 긴 편이다(Kim et al., 2017). 절화 심비디움은 수확 후 노화가 진행됨에 따라 꽃대의 꺾임 또는 굽음, 순판과 꽃잎, 꽃받침의 화색 변화, 꽃의 위조, 꽃잎 탈리 등이 발생하며 이는 상품성 저하를 초래하게 된다(Suh et al., 1998). 노화 작용을 억제하고 절화품질을 높이기 위하여 다양한 화훼 작목에서 절화수명 연장을 위한 연구가 수행되었다. 나리 절화는 selenium 처리를 통해 항산화능과 삼투조절 능력이 개선되고 절화수명이 연장되었으며(Lu et al., 2020), 카네이션은 청색광 LED 이용 시 적색광과 백색광 대비 절화수명이 연장되었다고 보고된 바 있다(Aalifar et al., 2020). 그 외에도 수확 후 보존용액 처리 시 암대극 절화의 생체중이 무처리구 대비 유의하게 감소하는 등(Song et al., 2019) 노화를 지연함으로써 절화수명을 연장하기 위한 연구들이 이루어졌다.
심비디움의 절화 품질은 재배 및 수확 과정 내 여러 요인에 의해 영향을 받는다. 심비디움의 재배 연차와 화분 크기에 따른 절화 품질을 비교한 연구에서는 재배연차가 증가함에 3년차 대비 5년차에 화서 수가 2배 증가하였고, 화분 크기가 12 ㎝에서 22 ㎝로 증가하였을 때 화서 길이와 꽃 크기가 증가하였다(An et al., 2016). 또한 수확 시 개화 단계를 25%, 50%, 75%, 100% 개화로 나누어 절화 품질을 비교하였을 때 75% 개화한 시점에 수확한 처리구에서 절화수명이 가장 우수한 것으로 보고되었다(Bharathi et al., 2014). 수확 후 1-MCP를 처리할 경우 심비디움, 카네이션, 나리, 장미, 튤립 등 다양한 화훼 작목의 절화에서 노화가 억제되었다(Chung et al., 2021; Naing et al., 2022). 최근 나노 버블과 오존 나노버블을 이용할 경우 절화수명 연장에 효과가 있는 것으로 보고되었는데 나노 버블과 오존 나노버블을 각각 20%씩 처리하였을 때 무처리구 대비 절화수명이 약 1.4일 연장되었으며, 수분흡수율은 증가하고 노화율은 감소하였다(Chung et al., 2022). 그럼에도 불구하고 심비디움의 절화수명은 품종에 따라 약 5일부터 27일까지 매우 다양하기 때문에(Kim et al., 2017; Lee et al., 2012) 기본적으로 절화수명이 우수한 자원을 발굴하고 이를 활용한 절화용 품종 개발이 매우 중요하다.
절화 심비디움은 화병꽂이, 인테리어용 장식, 행사용 장식 등에 다양하게 활용될 수 있는데 고급스러운 이미지가 있어 웨딩 장식으로도 인기가 높다. 웨딩 행사용으로는 백색 화색이 가장 인기가 높은데 백색 절화는 웨딩 뿐 아니라 일반 꽃꽂이나 장식용으로도 무난히 활용할 수 있어 기호도가 높은 화색이다(Kim et al., 2015). 현재까지 개발된 백색 화색 심비디움 품종은 총 15품종이나 그 중 절화용 품종은 ‘슈퍼스타’와 ‘스노우펄’로 2품종에 불과하다. 따라서 본 연구에서는 절화수명이 우수한 백색 절화용 품종을 개발하고자 하였다.
재료 및 방법
국립원예특작과학원에서는 절화수명이 우수한 백색 심비디움 육성을 위해 백색 중형의 C. spp. ‘Boksam Holiday’를 모본으로, 절화수명이 우수한 C. spp. ‘Persicolor’를 부본으로 2008년 1월에 인공 교배하였다. 교배는 맑은 날 오전에 진행하였고, 교배한 꽃 외에 화경의 다른 꽃들은 제거함으로써 모본의 양분 손실을 피하고자 하였다. 교배 6개월 후 수확한 꼬투리를 2% sodium hypochlorite 용액과 70% 알코올에 각각 15분, 1분 침지한 후 멸균수로 3번 세척하여 표면살균한 다음 95% 알코올을 이용하여 화염소독하였다. 기내파종을 위하여 직경 90 ㎜, 높이 15 ㎜의 플라스틱 Petri-dish (SPL Life Science, Korea)에 기내파종하였다. 파종용 배지는 20 g/L sucrose, 4 g/L peptone (Duchefa, Netherlands), 3 g/L Hyponex (N:P:K=6.5:6:19, Kisan Bio, Korea), 7.8 g/L agar (Duchefa, Netherlands), 0.1 g/L myo-inositol (Duchefa, Netherlands)를 첨가한 후 pH를 5.2로 적정하였다. 이후 2010년 3월 기내에서 잎 길이 14±1 ㎝, 뿌리 길이 7±1 ㎝ 내외로 생장한 개체들은 국립원예특작과학원 심비디움 온실로 옮겨 재배하였다. 순화묘는 바크 배지에 식재하여 온실 내 자연습도 조건하에서 초기에는 15~20℃, 약광 185 µmol·m-2·s-1 조건으로 재배하다가 점차 926 µmol·m-2·s-1까지 광을 늘려가며 재배하였고, 2014년 1월에 개화하였다.
개화한 실생 개체들은 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사분석기준(RDA, 2012)에 따라 생육특성 및 개화특성을 조사하였고, 우수한 개체를 선발하였다. 선발된 실생은 생장점 배양을 통해 기내에서 증식하였고, 증식된 선발 계통은 ‘슈퍼스타’를 대조품종으로 하여 2회에 걸쳐 특성을 조사하였다. 조사는 신품종 심사를 위한 특성조사요령(KSVS. 2005)에 따라 평가하였으며, 화색 측정은 RHS color chart (RHS, 2001)를 이용하였다.
기내증식력 평가를 위해 지름 8 ㎝, 높이 13 ㎝의 배양병에 원괴체유사체(PLB) 10개를 치상한 후, 4주가 지난 시점에 증식된 정도를 기준으로 5점 척도로 비교하였다. 5점 척도를 통한 평가는 다음과 같이 진행하였다. 거의 변화가 없거나 퇴화한 경우 1점, 2~3배 증식력을 보인 경우 2점, 4~6배 증식력을 보인 경우 3점, 7~9배 증식력을 보인 경우 4점, 10배 이상 증식력을 보이는 경우를 5점으로 하여 평가하였다.
절화수명 조사를 위해 상위 2개 소화를 제외한 모든 꽃이 개화했을 때의 화경을 선별 수확하였다. 수확 직후 화경을 25±1 ㎝로 재절단하여 6시간 물올림하여 수분함량 차이를 줄였다. 이후 증류수에 꽂아 온도 22±3℃, 습도 55±5%의 항온항습실에서 3반복씩 3일 간격으로 조사하였다. 생체중은 시작일부터 종료일까지 최초 생체중에 대한 백분율로 표시하였고, 수분균형은 흡수량에서 증산량을 뺀 값으로 계산하였다. 절화수명은 생체중이 70% 이하로 감소하거나 화경이 90도 이상 굽음, 꽃잎과 순판의 화색 변화가 50% 이상 나타나 관상가치가 하락한 시점을 기준으로 하였다(Chung et al., 2024; Kim et al., 2016)
절화 도관조직을 비교하기 위해 복합광학현미경(Carl Zeiss Axioskop 2, Germany)으로 검경하였다. 이를 위해 절화수명 실험과 동일한 개화 상태의 절화를 수확해 가장 하단에 위치한 꽃에서 10 ㎝ 떨어진 지점의 조직 절편을 채취하였다. 1차 고정을 위해 2.5% glutaraldehyde에 4℃, 24시간 처리 후 0.1 M phosphate buffer (pH 7.2)로 15분 간격으로 총 3회 세척하였다. 이후 ethanol series (40%, 60%, 80%, 90%, 95%, 100% ethanol)로 각각 30분씩, 최종적으로 100% ethanol로 45분간 3회 탈수 처리하였다. Historesin을 매개로 60℃에서 중합하여 제조한 시료 블록을 초미세절단기를 이용, 3.0 ㎛ 두께로 절편을 획득한 후 P.A.S. (Periodic Acid Schiff)로 염색 후 복합광학현미경으로 검경하였다.
결과 및 고찰
육성경위
국립원예특작과학원에서는 절화특성이 우수한 백색 심비디움을 육성하기 위해 백색 중형의 C. spp. ‘Boksam Holiday’를 모본으로, 절화수명이 우수한 C. spp. ‘Persicolor’를 부본으로 2008년 1월에 인공 교배하였다. 2009년부터 20016년까지 기내 파종을 통해 얻은 112개의 실생 개체를 대상으로 생육이 양호하고 개화특성이 우수한 개체를 선발하였다. 선발된 2 계통은 기내에서 조직배양을 통해 증식하였고 이후 온실에서 순화하여 계통을 양성하면서 1, 2차 특성검정을 진행하였다. 그 결과, 최종적으로 절화수명이 우수한 백색 다화성 중형종 ‘C0844-29’를 선발하였고, 2021년에 ‘원교 F1-78’로 계통명을 부여하였다. 이후 재배과정에서 균일성과 안정성을 재확인하였으며 품종 평가회를 통해 높은 소비자 기호도를 평가받아 2021년에 농촌진흥청 직무육성 품종 심의회를 거쳐 ‘웨딩데이’라 명명하였다. 2022년에 국립종자원 품종보호권을 출원한 후 재배 심사를 거쳐 2023년에 등록(제 9523호)되었다. ‘웨딩데이’의 육성 과정은 Fig. 1과 같다.
주요특성
신품종 ‘웨딩데이’는 백색(WNN155B) 꽃잎에 분홍색(RP71B)의 순판이 있는 중형종으로(Fig. 2) 모본인 ‘Boksam Holiday’와 유사한 화색을 가지고 있다(Fig. 3). 화형은 부본인 ‘Persicolor’와 유사한 안아피기 화형이며 타원형의 꽃잎이 달려 있다. ‘웨딩데이’ 와 대조 품종인 ‘슈퍼스타’ 모두 백색 절화용이지만 ‘웨딩데이’는 둥근 화형을 선호하는 국내시장을 겨냥한 품종인 반면, 대조 품종은 평피기 화형을 선호하는 호주, 유럽 수출용 품종이다(Table 1).
Table 1.
Morphological characteristics of the Cymbidium spp. ‘Wedding Day’ and control C. spp. ‘Super Star’.
| Cultivar | Flower |
Flower stalk shape |
Leaf color | |
| Color (Petal/Lip)z | Shape | |||
| Wedding Day |
White/Pink (WNN155B/RP71B) | Incurved | Erect | Green (G137B) |
| Super Star (Control) |
White/Pink (GW157D/RP59B) | Incurved + spreading | Semi-erect | Green (G137B) |
‘웨딩데이’의 꽃의 크기는 폭 7.0 ㎝, 길이 6.6 ㎝로 대형화인 대조 품종에 비해 크기가 작지만 화경당 화수가 11.3개로 많아 풍성한 느낌을 준다(Table 2). 화경장은 63.2 ㎝로 대조품종에 비해 짧지만 절화로 이용하기에 적합하다고 판단된다. 국내 농산물 표준규격의 절화 등급에는 화경 길이에 대한 구분이 없지만, 국내 유통공사 화훼공판장의 경매 과정의 심비디움 규격에 따르면 60~70 ㎝를 1등급으로 규정하고 있다. 웨딩데이는 여름철 고랭지로 이동하지 않고 평지에서 재배가 가능하며 1월말에서 2월초 사이에 개화한다.
Table 2.
Flower characteristics of the Cymbidium spp. ‘Wedding Day’ and control C. spp. ‘Super Star’.
| Cultivar | Flower | Stalk |
Flowering Time | Preferencez | |||
|
Width (㎝) |
Length (㎝) |
Length (㎝) |
No. of flowers |
No. of Stalk | |||
| Wedding Day | 7.0±0.4y | 6.6±0.7 | 63.2±2.6 | 11.3±1.9 | 1.6±0.9 | January | 4.1±0.7 |
| Super Star (Control) | 10.5±0.7 | 8.2±1.0 | 87.6±10.3 | 7.7±1.8 | 2.6±1.3 | May | 4.0±0.2 |
잎의 길이는 65.8 ㎝로 대조 품종에 비해 짧은 편이며(Table 3), 화경보다 잎이 낮게 위치해 꽃이 묻히지 않고 균형미가 우수하다. 또한 잎이 늘어지지 않고 직립하는 형태를 가져 재배 관리가 용이한 장점이 있다.
Table 3.
Leaf Characteristics of the Cymbidium spp. ‘Wedding Day’ and control C. spp. ‘Super Star’.
| Cultivar |
Leaf length (㎝) |
Leaf width (㎝) | No. of leaf | Leaf shape |
| Wedding Day | 65.8±1.7z | 2.4±0.1 | 8.9±0.9 | Erect |
| Super Star (Control) | 98.0±4.5 | 2.5±0.3 | 9.3±1.2 | Erect |
난은 주로 조직배양을 통해 증식하기 때문에 기내증식력은 중요한 요인 중 하나이다. ‘웨딩데이’와 대조 품종의 기내증식력을 증식률에 따라 평가한 결과, 웨딩데이와 대조품종 모두 PLB 치상 2개월 후 4~6배 증식률을 보여 기존 품종들과 유사한 증식력을 가졌다(Fig. 4). 따라서 상업적으로 증식함에 있어 문제가 없을 것으로 판단되며 증식 과정에서 변이 개체가 나오지 않아 안정성을 확인하였다.
절화용으로 개발된 웨딩데이는 기존 분화용 품종에 비해 꽃대가 길고 직립하며 절화수명이 우수하다. 또한 백색 화색이 웨딩 장식, 부케 등의 절화 장식에 적합할 것으로 기대된다. 웨딩데이의 절화수명은 27일로 대조 품종에 비해 약 6일 길다(Fig. 5). 웨딩데이의 생체중과 수분함량은 타 품종대비 상대적으로 안정적인 형태로 감소하였고, 27일이 지난 시점에도 화경의 꺾임은 나타나지 않았다. 다만 27일이 경과했을 때 순판의 화색이 50% 이상 변하여 이 때를 절화수명으로 판단하였다.
절화수명은 양수분의 소실, 도관 폐쇄, 미생물 증식, 에틸렌 발생 등 여러 요인에 의해 영향을 받는다(Byun et al., 2004). 특히 원활한 양수분 이동은 절화수명을 유지하는 데에 매우 중요한데 이는 통도조직의 발달과 깊은 관련이 있다(Put et al., 2001). 이를 위해 대조 품종과 ‘웨딩데이’의 통도조직을 광학현미경으로 검경한 결과, ‘웨딩데이’는 상대적으로 같은 면적 대비 도관 분포 개수가 많았고(Fig. 6A, B), 후벽세포가 비후화되어 있어 구조적으로 치밀한 특성을 가졌다(Fig. 6C, D). 따라서 ‘웨딩데이’는 양수분 이동이 일어나는 도관이 구조적으로 잘 발달되었으며, 이는 본 품종의 우수한 절화수명을 설명할 수 있는 중요한 특성이라 판단된다.
재배상 유의점
농촌진흥청 농업기술길잡이 심비디움 재배기술에 수록된 표준재배기술에 따르면 심비디움의 겨울철 적정 야간온도는 1년차 15~20℃, 2년차 10~15℃, 개화기 2~15℃로, 심비디움은 개화기 온도에 따라 화색(Nakatsuka et al., 2019), 꽃대 발달(Ohno and Kako, 1978)이 민감하게 반응하므로 온도 관리에 유의해야 한다.
유용성
‘웨딩데이’는 종자산업법에 의거하여 2022년 4월 25일에 품종보호권이 출원(출원번호: 출원 2022-226)되었고, 국립종자원 재배 심사를 통해 2023년 4월 12일에 최종적으로 품종보호권이 등록(등록번호: 제9523호)되었다.
aT 화훼공판장 등 화훼 유통시장의 심비디움은 대부분 분화용 품종들이 차지하고 있다. 기존에는 주로 선물용, 분화용 심비디움이 거래되었기 때문에 품종 개발 역시 크기가 큰 분화용 위주로 이루어져 왔다. 하지만 최근 1인 가구 증가 등으로 실내 작은 공간에도 장식 가능한 절화에 대한 수요가 증가하고 있다. 그럼에도 불구하고 난의 육종 연한은 약 10년 정도로 상대적으로 길기 때문에 아직 개발된 절화용 품종이 시장수요에 비해 다양하지 못하다. 또한 유통시장에는 절화로 부적합한 분화용 품종도 일부 섞여 유통되어 절화 심비디움의 이미지를 떨어뜨리고 있다. 따라서 고품질 절화 특성을 인정받아 최종 선발된 ‘웨딩데이’는 기존 분화용 품종 대비 우수한 상품성을 가질 것으로 기대되며, 절화시장에 유망한 품종으로 자리 매김할 것으로 예상된다.
적 요
심비디움 ‘웨딩데이’는 국립원예특작과학원에서 2021에 육성한 신품종으로 2008년에 C. spp. ‘Boksam Holiday’와 C. spp. ‘Persicolor’를 인공교배를 통해 개발하였다. 교배 후 기내 파종을 통해 112개의 실생 개체를 배양하여 온실로 순화하였다. 이후 생육 및 개화 특성 평가를 통해 2 계통을 1차 선발하였다. 2 선발 계통의 안정성과 균일성을 확인하기 위하여 2017년부터 2021년까지 1, 2차 특성검정을 진행하였다. 그 결과 최종적으로 ‘C0844-29’ 1 계통을 선발하였고, ‘원교 F1-78’로 계통명을 부여하였다. 이후 육성계통 평가회를 통해 기호성을 인정받았고 ‘웨딩데이’로 명명하였다. ‘웨딩데이’(품종보호 등록번호: 제9523호)는 절화수명이 길고 백색의 소화가 11개 이상 달리는 다화성 중형종이다. 꽃대가 직립하고 63.2 ㎝로 길어 절화로 이용하기에 적합하다. 잎 길이는 65.8 ㎝로 꽃 높이보다 낮아 꽃을 가리지 않고 감상할 수 있다. 1월 말부터 개화하는 중만생종이며, 기내에서 배양 시 증식함에 있어 문제가 없어 상업적 활용이 가능할 것으로 보인다.
