제7주
제3장 임목육종의 기술
제3절 선발의 기술
1. 선발법
* 탁월한 유전자소질을 가진 개체(군)의 선발->유전적변이집단 작출(도입, 교배, 인위적돌연변이의 유발, 배수화)->선발->증식->보급
2. 돌연변이체의 선발기술
(1) 자식성 종자번식성 임목
① 발견하기 어려운 변이체
* 자연상태의 변이체 발견이 어려운 것은 환경변이가 있기 때문이다.
② 변이체에서 차대가 얻어지지 않는 경우
* 세포질 유전을 하는 웅성불임의 경우 자식에 의해 차대 종자를 얻을 수가 없다.
③ 톨리진 변이
* 주동유전자변이와 달라 처리 후 3대째이후에 유전자 간의 조환이 충분히 일어난 경우 고정된 세대에서 실시한다,
(2) 타식성 종자번식성 임목
* 인공교배를 하여 자식성 식물에서처럼 변이를 확인하여 얻을 수있다.
(3) 영양번식성 임목
* 100% 유전력을 가지고 있으므로 영양번식으로 증식시킨다.
* 세포배양에의한 대량증식
3. 내병충성의 검정
(1) 내병성의 검정
① 잣나무 털록병(blister rust)
* 1936년 우리나라 경기도 가평에 피해 발생
* 5-20년생에서 많이 발생, 20년생이상에서도 발생
* 병든가지 황색-오랜지색으로 부푼다->4월 중순 - 5월 하순경 병환부의 수피가 터지면서 오렌지색의 가루주머니가 다수 형성되고 이것이 터져 노란가루(銹胞子; aeciospore)가 비산->어린 조림목 곧 죽으며 20년 이상 나무도 수년후 말라죽는다.
* 병원균(Cronatium ribicola Fisher)->잣나무 중간기주 송이풀(Pedicularis resupinata), 까치밥나무(Ribes spp.)등에 기주교대하는 이종기생균-> 잣나무에는 수병포자(pycniospore)와 수포자를 형성하고 중간기주에 하포자, 동포자, 소생자등을 형성
* 병원균은 잣나무의 수피조직내에서 균사로 월동->4월중순-5월하순경 가지와 줄기에 수포자형성 ->중간기주에 날라가 잎의 뒷면에 하포자(urediospore)를 형성->환경이 좋으면 여름철 내내 중간기주에 점염하여 하포자형성->9월초-중순경 하포자 자리에 동포자퇴가 무더기로 나타난다. -> 동포자(teliospore)곧 발아하여 소포자(sporidia)를 만들고 ->바람에 의해 날라가 잣나무 잎 기공으로 침입->소생자 침입 2-3년이 지난 후 가지 또는 줄기에 수병자기가 형성 되고 -> 그이듬해 수포자기가 형성되어 수포자가 비산한다.
* 수포자 비산거리 수백 Km에 이르고 소생자의 비산거리는 보통 300m 내외지만 때로는 2Km
② 야외검정
* 천연림 및 인공림 지역 내에 피해가 심한 곳에서 걸리지 않는 개체를 선발
* 10년생 이내의 유령림에서 많이 나타남. 나병목은 수포자퇴가 완전히 수피에 나출된 것을 삼되 잠복기가 2-3년이므로 지속적으로 관찰 (줄기발병을 기준)
* 내병성 기구
(ㄱ) 감염엽의 조기낙엽->인공접종시 조기 낙엽이 되면 줄기에 병반이 진전되기 전
(ㄴ) 단지의 살균작용->접종 9-12개월 이 지나도 병반이 나타나지 않는 것이 그속에서 병원균이 죽기때문
(ㄷ) 수피반응 또는 줄기 내부반응-> 접종 30개월후 수피반응만 나타난 경우 병균이 죽기때문
* Steinhoff(1971) 은 잣나무 털록병의 일반조합능력(general combining ability: GCA)이 높은 교잡간에 20%, 비GCA간에는 30%, 비GCA 풍매차대 50%, 비선발목 풍매차대에서는 60%의 이병율을 보였다.
* 내병성이 수개의 소수 유전자에 의해 지배 받는 다고 본다.
* 100% 내병성을 선발 할 수 없는 이유
(1) 선발이 표현형에 의해 이루어지기 때문
(2) 병균이 잎의 기공을 통하지 않고 직접 줄기에 침입하는 경우도 있기 때문
(3) 몬티콜라 잣나무의 경우 초생엽 부착정도가 개체간 차이 때문에 내병성발현에 차이때문
(4) 비선발목에 저항성을 나타내는 형질이 있기 때문
(2) 내충성 검정
* 솔잎혹파리(Thecodiplosis japonensis) 1년에 1회 발생, 유충으로 땅속(서울지방), 충낭속(남부지방)에서 월동, 성충은 5월 하순부터 6월 하순에 걸쳐 우화, 6월 상순에 우화최성기
* 교미한 암컷은 솔잎사이에 평균 6개의 알을 낳고 부화유충은 기부에 파고 들어 가해하며 피해를 입은 솔잎은 생장이 정지되고 8월하순-9월상순 혹속이 비고 갈색으로 변한다.-> 유충은 10월이후 혹에서 탈출하여 땅에 떨어지는데 비오는 날은 많이 떨어지고 땅속 2cm 내외의 곳에서 월동하여 다음해 봄 4-5월에 땅 속에서 고치를 만들고 융화하고 융기는 10월 전후
* 리기다소나무 ->저항성->혹파리가 알을 낳지만 솔잎이 상처부분이 아물지 않아서 알이 말라죽기 때문
* 곰솔의 내병성 개체 역시 비슷한 경향을 나타냄
* 피해정도를 충영의 발달도와 피해엽의 상대적 수에 따라 3-5등급으로 정하여 개체선발
* 침입 4-5년이후가 최왕성의 해이기 때문에 이때 선발하는 것이 좋다.
4. 생리, 생태적 특성의 검정
* 외부 환경에서 오는 여러 가지 자극에 대한 수목의 생리적 반응으로 매우 복잡
(1) 내동성의 검정
* 초상, 동상, 만상으로 구분
* 고사, 간열, 피열 피소등의 피해
* 내동성, 내한성(freezing resistance cold hardiness)
* 식재지에 심어서 검정(혹한 또는 이상기후가 10-20주기로 오기 때문에 검정에 오랜기간이 걸린다)
* 인공적으로 내동성 검정
① 결빙접종, ② 온도하강이 표준속도, ③ 단일 결빙이 표준시간 만큼처리, ④ 해빙속도가 표준속도, ⑤ 해빙후 처리가 표준화 되어야 한다.
* 우리나라의 기후에서 초상은 10월말-11월말, 동해는 12월초-2월말, 만상은 3월초-4월말
* 휴민기의 눈, 형성층, 내부유조직, 수피등->부위별
* 저온처리후->가지의 갈색변화 정도와 시기를 측정
* 상대습도 100%, 온도 20도씨, 일정광도하에서 1주일동안 시료방치->갈변화
* 1-5단계로 구분 50% 이상의 동해온도를 내동성도로 표시
* 전기전도도에 의한 피해도측정-> 정상세포 전기전도가 낮고 피해세포는 높다.
(2) 내건성의 검정
* 내동성검정보다 훨씬 복잡 (내건성은 휴민기, 내건성은 생장기)
* 내건성도->직접 건조한 조건하에서의 생존율을 기준으로 측정
* 50%이상 치사하는 수분포텐셜을 그식물체의 전체내건성도
* 건조회피능력->외부환경의 수분포텐셜을 그때의 식물체 수분포텐셜로 나눈값
* 진성내건성도-> 전체내건성도 x 건조회피능력
* 식물내부 수분포텐셜의 측정법-> 액체평형법, 기체평형법, 압력평형법
(3) 내염성의 검정
* 자연적검정과 실험실검정법
* 실험실검정법-> 외부 연분농도를 일정하게 조절하여 평형상태유지가 가능함.
* 식물치사율 50%이상이 되는 외부환경의 염분농도로 측정
* 진성내염성도=세포내염분농도에 원형질체가 견디는 능력 x 염분회피능력(외부염분농도에대한 내부 세포액과의 비)의 상호작용으로 결정된다.
* 전위차측정법(potentiometric titration)->정확도가 높다.
(질산은의 적정점(end point of titration)을 특수이온검정기(specific ion electrode)로써 정확히 구 할 수있어 편리하다.
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