한국 기상 조건에서 O. sativa와 O. glaberrima의 농업 특성 분석

Analysis of Agricultural Traits of O. sativa and O. glaberrima under Korean Climatic Conditions

급격한 기후변화와 인구증가에 대비하기 위해 O. glaberrima의 재배안정성 강화를 위한 유용 형질과 O. sativa의 우수한 품질과 수량을 모두 이용하기 위해 O. glaberrima와 O. sativa 사이의 종간 교배가 활발히 진행되고 있다. 하지만 현재까지 아프리카 벼의 농업적 특성 분석에 관련된 연구가 미비한 실정이며, 본 연구는 우리나라 기상 조건에서 O. sativa와 O. glaberrima를 재배하여 유전자원들의 수량 관련 형질 특성에 관한 이해를 위해 수행 되었다. 수량관련 농업형질을 조사하였을 때 O. sativa와 O. glaberrima는 수수를 제외한 형질에서는 모두 비슷한 수준인 것으로 조사되었다. 또한 O. sativa를 생태형에 따라 통일형, 자포니카, 인디카로 구분하여 조사하였을 때는 간장 길이를 제외한 수량 및 낟알 특성과 관련된 형질들이 서로 차이는 있었다. 하지만 주성분분석을 통해 클러스터링하였을 때 O. sativa와 O. glaberrima는 동일한 그룹에 속했으며, O. sativa와 O. glaberrima가 서로 극명하게 분리된 농업형질은 출수기, 간장, 수장, 수수, 등숙률, 정조천립중, 수량, 정조길이에 의해 구분되었다. 서로 구분된 그룹에 속해있는 O.sativa에서 출수기는 더 느렸으며, 수수와 수량은 O. glaberrima 그룹보다 높은 수준으로 조사 되었다. 우리나라에서 아프리카벼를 이용한 육종을 할 때는 수수가 감소할 우려가 있기 때문에 이를 고려하여 육종 재료를 선발해야 할 것이며, O. sativa에서 육종 재료를 선발할 경우에는 통일형, 자포니카, 인디카가 우리나라 기상 환경에서는 매우 다양하게 표현형이 다양하게 나타나기 때문에 목적에 알맞게 육종 재료를 선발하는 것이 중요할 것이라고 생각된다. 하지만 O. sativa와 O. glaberrima를 오직 한국의 기상 조건에서만 재배하여 농업형질을 비교 분석 하였기 때문에, 추후의 연구를 통해 아프리카 지역에서도 동일한 시험재료로 재배하여 농업형질들을 비교 분석한다면 환경적인 영향을 적게 받는 유전자원을 선발하여 육종하는데 효과적으로 사용 될 수 있을 것이라 판단된다. O. glaberrima의 수량향상을 위해서 O. sativa의 수수를 이용한다면 O. glaberrima 수량 향상에 긍정적으로 작용하여 아프리카 지역의 식량난 해결에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

Recently, crossbreeding between Asian rice (O. sativa) and African rice (O. glaberrima) has become an important solution for hunger refugees and food problems in Africa by improving grain yield. O. glaberrima exhibits important traits such as stress tolerance, and genetic diversity evaluation and structural analysis of agronomic traits have been conducted. In this study, 11 yield-related agricultural traits were analyzed in 45 lines of O. sativa and 28 lines of O. glaberrima under Korean climatic conditions. Through cluster analysis using the investigated yield-related traits, O. sativa and O. glaberrima were grouped into clusters by characterizing the remaining traits, except for the number of spikelets, grain width, and grain thickness. The number of spikelets was highly influenced by the environment and had the greatest variation, whereas grain width showed the least variation. In addition, rice yield components are quantitative traits, and in breeding to improve yield, it is important to analyze the interaction of agricultural traits and the influence of the environment to maintain an optimal balance and improve plant potential. Although O. sativa was found to exhibit different agricultural traits depending on its ecotype, it still belonged to the same group when clustered. The results of this study provide basic information on the yield-related agronomic characteristics of O. sativa and O. glaberrima under Korean climatic conditions, suggesting that O. glaberrima can be used as breeding material to diversify Korean rice genetic resources.