인접 최적화(ONA) 모형과 FG 모형을 이용한
일본잎갈나무 채종원 설계 및 평가

강혜인*, 이경미, 송정호

(국립산림과학원 산림생명자원연구부)

Design and Evaluation of Japanese Larch (Larix kaempferi)
Seed Orchard using ONA and FG model

Hye-In Kang*, Kyungmi Lee, Jeongho Song

(Department of Forest Bio-resources, National Institute of Forest Sciences)

요약: 채종원에서는 근친교배를 최소화하기 위해 동일한 클론 및 유전적으로 가까운 클론 사이에 적절한 간격을 유지하도록 배치해야 한다. 이 연구에서는 인접 최적화(ONA, Optimum neighborhood algorithm) 모형과 FG 모형(so-far-so-good)을 이용하여 일본잎갈나무 채종원을 설계하고, 기존 및 임의배치로 재설계한 채종원과 유전적 구성의 특성을 비교하였다. ONA와 FG 모형을 이용한 채종원 설계를 위해 기존 채종원과 동일한 조성인 64클론 945개체를 활용하였다. 평가 지표는 근친교배 확률을 간접적으로 나타내는 라멧 간 최소거리([eqn: d _{min}]), 인접 클론 수 분산([eqn: sigma _{min}^{2}]), 인접 공선조 총합(Fmin)을 사용하였다. 세 가지 평가 지표 모두에서 ONA와 FG 모형을 이용한 채종원이 임의배치 채종원의 평균보다 낮거나 오차범위 내의 차이를 보였다. ONA와 FG 모형 간의 비교 결과 ONA 모형에 대해 모든 지표가 낮은 것으로 나타났다. 따라서 ONA 모형이 일본잎갈나무 채종원 설계에 적합한 것으로 여겨졌으며, 향후 진전 세대 채종원 조성 시 ONA 모형을 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

Abstract: In seed orchard, in order to minimize inbreeding, the genetically close clones should be placed in an appropriate distance. In this study, a Japanese larch seed orchard was designed using Optimal Neighborhood Algorithm (ONA) and FG model (so-far-so-good), and the characteristics of the genetic composition were compared with the conventional and randomly redesigned seed orchard. For the design of the seed orchard using ONA and FG model, 945 ramets of 64 clones with the identical composition to the existing seed orchard were targeted. In addition, the minimum distance among ramets ([eqn: d _{min}]), the variance of the number of adjacent clones ([eqn: sigma _{min}^{2}]), and the summation of adjacent coancestry (Fmin) were used as the indicators of inbreeding for evaluation. In all three indicators, ONA and FG model showed lower values than the average of the randomly arranged seed orchard or showed little difference within error range. As the result of comparison between ONA and FG model, ONA showed lower values in all indicators. Therefore, we concluded that the ONA model was more suitable for the design of Japanese larch seed orchard than FG model. ONA model could be applied to the design of seed orchard for advanced generations.

Keyword: Seed orchard, ONA model, FG model, Japanese larch