굴참나무 채종원 설계를 위한 가계별 묘목 배치 및 평가

이경미1*, 임혜민1, 천경성1

(1국립산림과학원 임목자원연구과)

Progeny-Based Seedling Arrangement and Evaluation

to Establish a Quercus variabilis Seed Orchard

Kyungmi Lee1*, Hyemin Lim1, Kyeong-Seong Cheon1

(1Division of Tree improvement and Biotechnology, Department of Forest Bio-Resources,
National Institute of Forest Science, 2Better Trees for Tomorrow)

요약: 과거 채종원은 임의교배를 유도하기 위해 완전임의배치법을 주로 적용했으나, 근친교배를 최소화하기 위한 다양한 배치 설계가 제안되고 있다. 본 연구는 국내 대표 활엽수종으로 채종원 확대가 요구되는 굴참나무(Quercus variabilis)를 대상으로, 최적의 배치안을 마련하고자 했다. 30개 가계에서 생산된 1,278그루의 묘목을 채종원 부지(4.4ha)에 배치하기 위해 ONA, Random을 포함한 4종의 배치 모형을 적용하였다. 각 배치안을 동일한 기준으로 평가하기 위해 선행연구에서 개발된 R스크립트를 활용했으며, 임의교배 가능성을 나타내는 인접 클론수 분산(Var)과 근친교배를 평가하는 최소거리(dmin)를 분석하였다. 그 결과, ONA 모형이 채종원 3개 구역에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 본 연구는 다양한 배치 모형의 비교 평가를 통해 최적 배치 방안을 도출하였으며, 이는 향후 채종원 조성에서 근친교배를 줄이고 임의교배를 극대화하는 과학적 기반으로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract: In the past, seed orchards primarily employed complete randomization to promote random mating; however, various layout strategies have been proposed to minimize inbreeding rates. This study aimed to develop an optimal arrangement design for Quercus variabilis, a representative broadleaf tree species in Korea that requires expanded seed orchard establishment, to maximize random mating potential and reduce inbreeding. A total of 1,278 seedlings from 30 families were planted in a 4.4-hectare seed orchard, using four layout models, including ONA and Random. Each layout was evaluated and compared using the same criteria. R scripts developed in previous studies were used to estimate two estimates: the variance of adjacent clone numbers (Var), which indicates random mating potential, and the minimum distance (dmin), which evaluates the inbreeding potential. The results showed that the ONA model achieved the best results across all three seed orchard zones in both estimates. This study provides a comparative evaluation of various layout models, identifying the optimal arrangement strategy. The findings offer a scientific basis for future seed orchard designs, aiming to minimize inbreeding and maximize random mating.

사사:  본 연구는 국립산림과학원 연구사업(FG0401-2024-01)에 의해 이루어진 것임.