톨 페스큐는 다른 화본과 사료작물에 비하여 잎이 거칠어서 가축이 즐겨 채식하지 앉아 기호성이 낮으며, 아시아 온대지역, 유럽 및 북아메리카 등에서 잘 자라는 다년생의 한지형 화본과 작물로서 절개지, 사방공사, 공원, 골프장 등에 있어서 토양보존용 및 잔디용으로도 많이 개발되어 이용되고 있는 초종 중에 하나이다. 최근 농촌진홍청 국립축산과학원에서 전통육종방법을 통해 국내 최초로 톨 페스큐 그린마스터 신품종을 육성하여 농가 공급용 종자의 양을 늘리고 있다. 신품종 톨 페스큐 개발을 위해 효율적인 조직배양체계가 확립되어있어야하며, 이는 매우 중요한 핵심기술로서 국내에서는 다른 배양효율 등에 관한 체계적인 연구결과가 보고된 바 있다.
<h1>서 론</h1> <p>톨 페스큐 (Festuca arundinacea Schreb.)는 기온이 \( 15 \sim \) \( 21 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 정도인 아시아 온대지역, 유럽 및 북아메리카 등에서 잘 자라는 다년생의 한지형 화본과 작물로서 절개지, 사방공사, 공원, 골프장 등에 있어서 토양보존용 및 잔디용으로도 많이 개발되어 이용되고 있는 초종 중에 하나이다 (Buckner et al. 1979). 톨 페스큐는 척박한 토양, 습지 및 음지에서도 잘 생장하며, 다양한 환경 스트레스에도 비교적 잘 적응하여 우리나라에서는 주로 초지조성에 이용되고 있는 주요한 사료작물에 속한다. 그러나 이러한 환경적응성의 우수함에도 불구하고 여름철 기온이 \( 25 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상의 고온이 장기간 지속될 때에는 생육이 정지하는 하고현상을 일으켜 사료의 풀질저하와 생산성이 감소되는 것으로 알려져 있다 (Fieser and Vanzant 2004). 또한 톨 페스큐는 다른 화본과 사료작물에 비하여 잎이 거칠어서 가축이 즐겨 채식하지 앉아 기호성이 낮으며, 특히 출수기 이후에는 사료가치가 급격히 저하되는 등의 단점이 있다 (Fieser and Vanzant 2004). 이러한 잔점을 보완하기 위해 전 세계적으로도 선발과 교잡을 통하여 톨 페스큐의 품질을 높이고자 하는 전통적인 육종법에 의한 연구가 활발히 진행되고 있으며 (Sleper 1985; Van Wijk et al. 1993), 지금까지 국내에서는 외국에서 도입한 품종을 이용하고 있었으나, 최근 농촌진홍청 국립축산과학원에서 관행의 전통육종방법을 이용하여 국내 최초로 톨 페스큐 '그린마스터' 신품종을 육성하여 농가 공급을 위한 종자를 증식 중에 있다. 그러나 톨 페스큐와 같은 대부분의 화본과 목초들은 자가불화합성 특성으로 인해 종래의 관행 육종방법을 이용하여 신품종을 개발하는 것은 넓은 공간과 오랜 시간이 소요되어 현실적으로 많은 어려움이 있다.</p> <p>최근에는 목초 또는 사료작물로의 유용유전자의 도입에 의한 분자육종법을 통한 신품종 개발 연구가 많이 시도되고 있다 (Spangenberg et al. 1998).</p> <p>따라서 본 논문에서는 전 세계적으로 활발하게 추진되고 있는 대표적인 화본과 목초인 톨 페스큐의 국내외 연구동향, 주요 연구결과 및 향후 전망에 대해 살펴보고자 한다.</p> <h1>톨 페스큐 조직배양에 관한 연구 동향</h1> <p>형질전환 기술을 이용한 신품종 톨 페스큐를 개발하기 위해서는 우선 효율적인 조직배양체계가 확립되어 있어야 하며 이는 매우 중요한 핵심기술이다. 식물의 조직배양기술은 우량종묘 생산, 유용물질 생산, 유용유전자 도입을 통한 저항성 및 기능성 신품종 개발 등의 목적으로 널리 이용되고 있다 (Doran 2000). 조직배양 기술에 의한 식물체 재분화 효율은 초종에 따라 큰 차이를 보이며 동일한 초종에서도 품종, 배양 조직, 식물생장조절물질의 종류와 농도, 배양 배지에 첨가되는 물질에 따라 많은 차이가 있다 (Somers et al. 2003; Zhang and Rouf Mian 2003). 지금까지 톨 페스큐의 조직배양에 관한 연구는 성숙배 (Lowe and Conger 1979), 미숙배 (Bai and Qu 2000), 미성숙화서 (Eizanga and Dahleen 1990) 등을 이용한 식물체 재분화에 관한 연구가 보고된 바 있다. 그러나 톨 페스큐는 품종에 따라 캘러스 유도, 증식 및 식물체 재분화 능력에 많은 차이를 보이고 있으며 (Bai and Qu 2000), 특히 식물체 재분화 능력이 있는 배발생 캘러스가 유도되는 효율이 매우 낮기 때문에 실제로 형질전환에 적용하기에는 효율적이지 못한 측면이 있다. 최근 톨 페스큐 조직배양의 방법으로는 성숙종자를 유래의 캘러스를 이용하여 재분화하는 방법이 많이 이루어지고 있다 (Zhang et al. 2006). 또한 국내에서는 김 등 (Kim et al. 2005)에 의해 생장조절물질의 종류와 농도에 따른 톨 페스큐의 캘러스 유도와 배양효율, 생장조절물질에 따른 식물체의 재분화효율, 품종에 따른 배양효율, 기본배지 및 배지에 첨가되는 탄소원의 종류에 다른 배양효율 등에 관한 체계적인 연구결과가 보고된 바 있다.</p>