1-34. 1대잡종(F1) 육종

1. 1대잡종육종의 개념

1)  의의

• 1대잡종육종(hybrid breeding)은 잡종강세가 큰 교배조합의 1대잡종을 품종으로 육성하는 육종방법
• 1대잡종육종은 잡종강세가 큰 교배조합 선발과 F1종자를 대량생산할 수 있는 채종기술이 중요함
• 교배조합의 선발을 위하여 조합능력 검정을 하고, 조합능력을 높이기 위해 자식계통을 육성함
• F1종자의 경제적 채종을 위해 자가불화합성과 웅성불임성을 이용함

2)  잡종강세 육종의 구비조건

• 1회의 교배에 의해 많은 종자를 생산할 수 있어야 함
• 교배조작이 용이해야 함
• 단위면적당 재배에 요하는 종자량이 적어야 함
• 잡종강세가 현저하여 1대잡종을 재배하는 이익이 1대잡종을 생산하는 경비보다 커야 함

3)  이점

• 1대잡종품종은 수량이 높음
• 균일한 생산물을 얻을 수 있음
• 우성유전자를 이용하기 유리함
• 매년 새로 만든 F1종자를 파종하므로 종자산업 발전에 기여

4)  이용

①  타식성 작물

• 1대잡종품종은 옥수수 · 배추 · 무 등 타식성 작물에서 이용되기 시작하여 1과당 채종량이 많은 박과 · 가지과 채소 등에 널리 재배되고 있음

②  자식성 작물 : 자식성 작물은 자식약세나 잡종강세가 작지만 비교적 원연 품종간 교잡에서 잡종강세가 큰 경우가 있음

• 자식성 작물은 인공수분을 통한 F1종자 대량생산이 쉽지 않으므로 웅성불임계통을 이용하여 생산함
• 최근 벼나 밀 등 자식성 작물에서도 웅성불임성 등을 이용하여 1대잡종품종이 육성되고 있음
• 이러한 작물 중 교잡이 용이하고 1회 교잡으로 많은 잡종종자가 생산되는 토마토 · 가지 · 담배 등에서 이용됨

2. 1대잡종품종의 육성

1)  품종 간 교배

①  의미

• 품종 간 교배는 과수처럼 세대가 길어 자식계통의 육성이 어렵거나, 자가불화합성으로 자식이 곤란하거나, 자식약세가 너무 강한 경우 주로 이용됨

②  장점

• F1종자의 채종이 유리하고, 환경스트레스에 적응성이 높음

③  단점

• 자연수분품종(고정종)끼리 교배한 1대잡종품종은 자식계통을 사용하였을 때보다 생산성(잡종강세 발현도)과 균일성이 낮음

2)  자식계통 간 교배

①  자식계통 육성

• 1대잡종품종의 잡종강세는 이형접합성이 높을 때 크게 나타나기 때문에 동형접합체인 자식계통을 육성하여 교배친으로 사용하게 됨
• 우량개체를 선발하여 5~7세대 동안 자가수정 시킴
• 자식이 안 되는 것은 근친교배를 하여 근친교배계통을 육성함

②  자식계통 유지 및 개량

• 육성한 자식계통은 자식 또는 형매교배에 의해 유지됨
• 형매교배 : 같은 기본집단에서 유래한 자식계통 간 교배
• 다른 우량한 자식계통과 교배하여 능력을 개량함

③  자식계통으로 1대잡종품종을 육성하는 방법

• 자식계통으로 1대잡종품종을 육성하는 방법에는 단교배, 3원교배, 복교배 등이 있음
• 사료작물에서는 3원교배와 복교배 1대잡종품종이 많이 이용됨

④  F1의 잡종강세 정도의 순위

3)  잡종강세의 생산방식

3. 조합능력

1)  조합능력

• 의미 : 1대잡종이 잡종강세를 나타내는 교배친의 상대적 능력

• 일반조합능력 (GCA)	어떤 자식계통이 다른 많은 검정계통과 교배되어 나타나는 1대잡종의 평균잡종강세의 정도
  	GCA가 높다는 것은 생활에 유리한 우성유전자들이 많이 모여 있기 때문임
  특정조합능력 (SCA)	특정한 교배조합의 F1에서만 나타나는 잡종강세의 정도
  	SCA는 그 계통끼리의 유전적 상호작용에 따라 달라짐

2)  조합능력의 개량 : 주로 순환선발에 의해 개량

①  선발법

• 자식과 교잡을 반복하면서 주기적으로 선발을 하면 급속한 고정화로 인한 선발의 유실을 방지하고, 유전적 재조합의 기회를 확대하여 집단 내에 우량유전자의 빈도를 높일 수 있음

• 단순순환선발법	조기검정법을 적용하여 단기간에 순환적으로 조합능력을 높이는 방법, 3년 1기로 선발
  상호(상반)순환선발법	조합시킬 2개의 기본집단을 사용하여 상반교잡을 하면서 순환선발을 실시하여 일반조합능력(GCA)과 특정조합능력(SCA)의 쌍방에 대하여 선발하는 방법, 3년 1기로 선발

②  계통 간 교잡법 : 우량자식계통 간 교잡을 하고, 이후 자식시키면서 선발해가는 방법

③  여교잡법 : 계통이 내병성이나 그 밖의 중요형질에 결점이 있을 때에는 여교잡을 실시하는 경우도 있음

④  잡종개량법 : 우성 유용유전자를 여교잡으로 모아서 생산력이 높은 자식계통을 만드는 방법

3)  조합능력의 검정

①  의미

• 조합능력 검정 : 계통 간 잡종강세 발현정도를 평가하는 과정
• 1대잡종의 잡종강세 정도는 교배친으로 사용하는 품종이나 자식계통에 따라 다르기 때문에 교배친을 검정해야 함
• 먼저 톱교배로 일반조합능력(GCA)을 검정하고, 거기서 선발된 자식계통으로 단교배를 하여 특정조합능력을 검정함

②  종류