시노피룸 중간체

Thinopyrum intermedium
시노피룸 중간체
과학적 분류 Edit this classification
킹덤: 플랜태
클레이드: 기관절충류
클레이드: 안지오속
클레이드: 모노코트
클레이드: 코멜리누스과
순서: 폴리스
가족: 포아과
아과: 푸이데아과
속: 시노피룸
종:
T. 중간의
이항명
시노피룸 중간체
Barkworth & D.R.듀이

흔히 중간 밀풀로 알려진 티노피룸 중간엽은 유럽과 서아시아가 원산지인 푸아과의 트리티케아과에 속하는 여러해살이풀입니다.[1][2]그것은 보통의 밀과 씨앗의 머리나 귀의 유사성 때문에 흔히 밀풀이라고 불리는 식물군의 일부입니다.그러나 밀은 1년생인 반면 밀은 일반적으로 다년생입니다.그것은 왕립 원예 협회의 장식품으로 정원 공로상을 받았습니다.[3]

랜드연구소가 '켄자(Kernza)'로 상표 등록한 중간 밀풀로 시험해본 결과, 생태계 서비스뿐만 아니라 다양한 상품을 생산하는 '다기능' 작물로 재배할 수 있음을 알 수 있습니다.옥수수와 같은 한해살이는 토양 유기물을 고갈시키는 경향이 있고 투입이 필요한 반면, 중간 밀풀과 같은 다년생 곡물은 토양 유기물을 만드는 동안 농작물을 생산할 수 있습니다.[4][5]

동의어

학명

많은 과학적인 이항 이름들이 Thinopyrum 중간 중간체 종에 붙여졌습니다.다양한 종 또는 아종은 식물의 일부가 사춘기(즉, "털"로 덮여있는" 경우) 또는 그렇지 않은 경우와 같은 다양한 형태학에 기초하여 기술되었습니다.다음은 Thinopyrum 중간체에 대한 이항 동의어의 일부 목록입니다.[6]

아그로피론 아우체리
아그로피론 섬모충
아그로피론젠트리
아그로피론글라우쿰
아그로피론 중간체
아그로피론 포드페라과
아그로피론 펄체리눔
아그로피론 트리코포룸
엘리머스히스피두스
중생대

통칭

중간 밀풀은 미국에서 가장 널리 사용되는 Thinopyrum 중간체의 일반적인 이름입니다."중간"이라는 이름은 아마도 "키가 큰 밀풀"이라는 일반적인 이름으로 알려진 T. ponticum보다 일반적으로 다소 짧은 식물의 높이를 가리킬 것입니다.[citation needed]

와일드 트라이가(Wild triga)는 로데일 연구소(The Rodale Institute)의 연구자들에 의해 Thinopyrum 중간 매체에 붙여진 일반적인 이름입니다.이 이름은 다년생 곡물 작물로 사용하기 위해 개발된 종의 품종을 "중간 밀풀"이라는 일반적인 이름으로 확인되는 조사료 재배 품종과 구별하기 위한 것이었습니다.[7]

컨자(Kernza)는 랜드 인스티튜트(Land Institute)가 중간 밀풀의 가공된 곡물에 대해 보유하고 있는 상표명입니다.[5]

원산지 및 분포

중급 밀풀의 원산지는 유럽 중부와 남동부 지역부터 소아시아 지역까지 분포합니다.1907년에 처음 미국에 들여왔지만, 1932년에 코카서스 지역에서 처음으로 성공적으로 도입되었습니다.[8]이 식물은 이제 미국 서부와 캐나다 서부 전역에서 야생으로 자라고 있는 것을 발견할 수 있습니다.[6][9]

T. 중간 매체는 다음에 가장 적합합니다.[6][failed verification]

  • 연간 강우량이 12~30인치(30~76cm)인 지역
  • pH 5.6 ~ 8.4 사이의 토양
  • 태양에 완전히 노출된 장소
  • 넓은 범위의 토양이지만 최소 깊이 16인치(41cm)의 토양
  • 최저온도가 -38°F(-39°C)를 초과하는 위치

사용하다

조사료

미국 서부에서 가장 생산성이 높은 수렵종 중 하나는 시노피룸 중간배지입니다.비교적 늦게 향하기 때문에 알팔파와 혼합하여 효과적으로 재배할 수 있어 생산성과 수명, 먹이의 질을 높일 수 있습니다.풀을 뜯거나 베면 천천히 다시 자라 1년에 한 번 수확하면 관리하기에 가장 적합합니다.[10]한 해에 여러 번 수확을 해야 한다면, 다른 종들은 더 생산적일 것입니다.잘 관리된다면 스탠드는 최대 50년까지 유지될 수 있습니다.[citation needed]

서식지

야생동물의 서식지 - 중간 밀풀은 동물들을 방목하고 돌아다니기 위한 훌륭한 식량원이 될 수 있습니다.수확되지 않은 채로, 이 식물은 몇몇 새들과 물새들에게 좋은 보금자리입니다.일반적으로 침습성 식물이 아니며 토착 식물 종과 잘 공존합니다.[citation needed]

토양관리

침식 제어를 통한 토양 관리와 토지 재생은 이 공장의 추가적인 용도입니다.흙이 움직이거나 채굴하여 부패한 토양에 심었을 때에도 빠르게 정착하여 뿌리와 뿌리줄기의 보호 매트를 형성합니다.5년 이내에 스탠드는 토양의 최상부 8인치(20cm)에서 에이커(7,800kg/ha)당 최대 7,000파운드의 건조한 뿌리 덩어리를 생산했습니다.[10]중근 생산은 토양을 제자리에 고정시키고 토양 탄소를 증가시킴으로써 자연 번식력을 회복시킵니다.[citation needed]

곡물

Tinopyrum 중간체는 다년생 곡물 작물입니다.1983년 로데일 연구센터는 100여 종에 가까운 다년생 풀을 평가하여 다년생 곡물 작물로 발전 가능성이 좋은 것들을 확인했습니다.맛, 탈곡 용이성, 종자 크기가 큼, 내분해성, 내숙성, 수확 용이성, 다년생 등을 종합적으로 고려하여 중급 밀풀을 가장 유망한 품종으로 선정하였습니다.[11]중간 밀풀은 영양학적으로 밀과 비슷하며, 곡물을 밀가루로 갈아서 머핀, 토르티야, 팬케이크, 쿠키, 크래커, 빵, 맥주, 위스키 등 식품에 사용할 수 있습니다.일부 제품은 컨자(Kernza)라는 상표명으로 판매되고 있습니다.[12]

종자생산

비록 Thinopyrum 중간 배지의 주된 용도가 먹이로 사용되지만, 농부들과 목장 주인들이 씨앗을 심어서 새로운 매대를 계속 설립하기 때문에 씨앗 생산은 필수적입니다.1988년에는 서스캐처원에서만 500미터톤(550미터 단톤) 이상의 씨앗이 수확되었지만, 최근에는 캐나다 지방에서 225미터톤(248미터 단톤) 이하로 수확이 감소했습니다.[13]평균 종자 수확량은 에이커당 약 330파운드(370kg/ha)이지만 농장 내 수확량은 에이커당 최대 880파운드(990kg/ha)에 이릅니다.씨앗은 일반적으로 30~36인치(76~91cm) 간격의 열로 만들어집니다.넓은 줄 간격(밀과 같은 곡물 작물과 상대적인)은 5년에서 10년 동안 지속적인 종자 수확을 가능하게 합니다.행 사이에 간격을 두고 가끔 경작을 하지 않으면 뿌리줄기 확산을 통해 식물 개체수가 점점 밀집됨에 따라 수확량이 급격히 감소합니다.그럼에도 불구하고, T. 중간체는 일부 사람들에 의해 여전히 밀보다 적게 여겨지는데, 그 씨앗이 비교적 작기 때문입니다.[14]

곡물생산을 위한 육종

중간 밀풀인 Thinopyrum 중간 매개체는 질병 저항성 또는 다년생과 같은 특성을 전달하기 위한 노력으로 밀과 널리 교배되었습니다.[15]녹슨 잎과 가루 모양의 곰팡이 저항성을 밀에 옮기는 것은 특별한 관심사였습니다.[16]그러나 이 종을 곡물 작물로 직접 가축화하려는 시도는 1983년 로데일 연구 센터의 직원들이 수집품을 평가하기 시작할 때까지 시작되지 않았습니다.[17]1989년에 300개의 수집품을 평가한 후, 작업자들은 곡물 수확량과 종자 품질을 기준으로 최고의 20개를 선정했습니다.선별된 수집품은 상호 교배가 허용되었고, 380개의 자손은 1991년에서 1994년 사이에 평가되었습니다.최고의 11개의 발전소와 다른 평가에서 얻은 3개의 발전소가 상호작용하여 두 번째 주기가 시작되었습니다.두 번째 사이클에서 가장 좋은 식물의 씨앗은 연구가 계속되고 있는 랜드 연구소의 과학자들에게 전달되었습니다.

2001년과 2002년에, 로데일 연구 센터의 첫 번째와 두 번째 번식 주기의 씨앗이 The Land Institute에 심어졌습니다.2003년 가을, 1000개의 개별 식물을 파내고 식물적으로 번식시켜 각 식물의 클론 3개를 얻었습니다.결과적으로 만들어진 3000개의 식물들은 3피트 격자에 의해 3피트씩 무작위로 밭에 이식되었습니다.이런 방식으로 식물들 간의 유전적 차이를 환경적 영향으로부터 분리했습니다.2005년에는 모든 식물에서 머리를 수확하고 씨를 제거하기 위해 탈곡을 했습니다.그 씨앗들을 세어보고 무게를 잰 다음에, 그 씨앗의 머리당 수확량과 씨앗당 무게를 구했습니다.가장 높은 수확량과 가장 큰 씨앗을 가진 50개의 식물들은 2004년에 상호작용하도록 선택되었습니다.[citation needed]

2004년 가을, The Land Institute에서 두 번째 번식 주기를 확립하기 위해 4000개의 자손을 심었습니다.2008년, 이 식물들은 동력 낫을 사용하여 따로 수확되어 콤바인으로 탈곡되었습니다.이번에도 최고의 50개 식물이 선정되었는데, 이번에는 두당 수확량, 종자 크기, 부족함, 자유 재탕 능력을 기준으로 했습니다.

상술한 선택 방법들은 사이클 당 약 10 내지 18%의 시드 크기 및 수율을 증가시켰습니다.[18]그러나 아마도 더 중요한 것은 두 가지 멘델적 특성의 발견일 것입니다.첫 번째는 왜소화로 야생형 식물보다 줄기가 약 30cm 더 짧고 짧고 곧은 잎을 낳습니다.두 번째는 머리 모양이 좀 더 미묘하게 변하는 것으로, 머리가 두껍고, 깨지지 않고, 씨앗이 약간 더 커집니다.이 두 가지 특징 모두 지배적인 유전자에 의해 조절되는 것으로 보입니다.

위에서 언급한 모든 과정을 대량 선택이라고 하는데, 다음 세대를 산란시키기 위해 가장 적합한 개체를 번식시키고 선택하는 것입니다. (그러나 대량 번식은 유전적으로 다양한 개체가 대량으로 만들어지는 과정입니다.T. 중간체의 풀과 같은 구조 때문에, 어떤 사람들은 밀을 닮기 위해서 가능한 한 길들여야 한다고 생각합니다.[19]

T. 중간엽이 여러해살이풀이라는 사실은 그것이 곡물로 사용되는 것과 관련하여 중요합니다.이 식물은 지속되고 매년 수확될 수 있으며, 가축화로 인해 3개월의 추가적인 농업이 이루어지게 됩니다. 잎은 보통 밀이 활동하지 않는 달에 가장 활동적입니다.7월부터 9월까지.약속에도 불구하고, Thinopyrum 중간 중간체의 1에이커당 수확량은 전통 밀의 26%입니다.이 때문에 일부에서는 T. 중간체를 좀 더 적당한 수확량으로 길들이기보다는 밀과 T. 중간체를 교배하는 데 힘을 쏟고 있습니다.[20]

밀과의 교배

T. 중간체는 1940년대부터 밀과 교배되어 왔습니다.[21]이것은 몇 가지 이점을 줍니다.첫째, T. 중간 배지와 밀의 교배는 곰팡이 및 바이러스 저항성을 국내 밀 식물에 전달합니다.[21]그러나 어떤 특정한 유전자가 어떤 특정한 곰팡이로부터 보호하는지는 알려지지 않았습니다.T. longatum과 T. intermedium은 총 4개의 잎 녹 저항성 유전자를 부여하고, T. intermedium은 2개의 가루 모양 곰팡이 저항성 유전자를 부여합니다.[22]T. intermedium은 밀줄 모자이크 바이러스, Aceria tosicella mite, Berry yellow dwarf 등에도 내성을 가지고 있다는 증거가 있습니다.[23]밀의 이런 부여된 유전자들은 환경적인 긴장의 시기에 수확량과 단단함을 증가시키는데 도움을 줍니다.둘째, T. 중간 중간체는 또한 보통의 밀과 교배되었을 때 빵을 만드는 것을 향상시키는 유전자를 가지고 있습니다.이것이 중요한 특징처럼 보이지는 않지만, 더 좋은 빵은 더 많은 칼로리를 의미하고, 더 많은 사람들을 먹입니다.또한 신선도가 오래 유지되는 빵은 사람들에게 적절한 음식을 공급할 수 있는 더 많은 기회를 제공할 수 있으며, 또는 빵은 음식에 접근할 수 없는 지역으로 운반될 수 있습니다.[24]

가축화 전략

랜드 연구소는 2001년부터 실행 가능한 밀과 Thinopyrum 중간체 잡종을 개발하기 위해 노력해 왔으며, 14개의 T. 중간체 염색체와 42개의 밀 염색체를 공유하는 여러 성공적인 균주가 있었습니다.이 잡종들은 그들의 부모들 중 어느 누구보다도 수확량과 저항력에 대해 더 잘 수행하지만, 전세계적인 기후 변화[clarification needed] 때문에 널리[clarification needed] 퍼질 수는 없습니다.또한, 이 잡종들은 영원성을 잃습니다.이러한 영구성 상실은 혼성화 시도의 일반적인 문제입니다.다른 모든 원하는 특성들은 하이브리드에 존재합니다 - 큰 씨앗, 좋은 수확량 등.그러나 듀럼 밀과 T. 중간 배지 사이의 교배는 다른 원하는 특성(활기 증가, 추운 날씨에 단단함, 좋은 수확량)과 더불어 영원성을 나타내는 잡종을 만들어 냈습니다.[25]

대체 곡물 작물을 생산하기 위한 목적으로 T. 중간 배지의 가축화를 위한 세 가지 일반적인 전략이 있습니다.

  1. 대량 사육과 선별을 통해 T. 중간배지를 길들여서 밀의 종자 크기와 수확량을 모방하면서도 T. 중간배지의 자연 저항성, 단단함, 그리고 다년성을 유지하는 균주를 개발하는 것이 하나의 방법입니다.즉, 이 전략은 T. 중간체에 더 많은 밀과 유사한 특성을 부여합니다.
  2. 두 번째 방법은 밀과 T. 중간체를 혼합하여 T. 중간체의 저항성과 영속성을 모방하지만 밀의 종자 크기와 수확량을 유지하는 밀 품종을 개발하는 것입니다.즉, 이 두 번째 전략은 밀에 더 많은 T. 중간체와 같은 특성을 부여합니다.연구자들은 이 두 가지 전략이 진행되어 중간에 만나기를 바라고 있습니다.[19]
  3. 세 번째 전략은 우리가 알고 있는 밀과 보리와 같은 진화적으로 관련된 풀들의 가축화를 이끈 분자적 사건들로부터 이익을 얻는 것입니다.야생 조상들의 소위 가축화 유전자의 돌연변이는 오늘날 이 작물들을 특징짓는 가축화 표현형으로 이어졌습니다.T. 중간 배지에서 관련 유전자를 확인할 수 있다면 새로운 번식 기술(표적 돌연변이 발생, 유전체 편집)에 의해 이들을 돌연변이화하는 것이 가능할 수 있으며, 이러한 방법으로 가축화를 가속화할 수 있습니다.[26]

컨자

병해충

검은 초원 벌레는 밀풀 식물에 심각한 피해를 줄 수 있기 때문에, Thinopyrum 중간 배지 재배에 문제가 될 수 있습니다.[27]병해가 심하면 종자 생산이 감소하고 불리한 조건과 맞물려 식물의 사망률을 높일 수 있습니다.식물을 먹음으로써, 그 벌레들은 세포를 파괴하고 엽록소를 파괴하거나 제거하여, 식물의 잎에 하얀 반점을 남깁니다.

병해충 관리

Tinopyrum intermedium은 다년생 식물이며, 이는 매년 곡물 생산에 사용되는 일반적인 질병 관리 방법이 적용 가능하고 효율적이지 않을 수 있음을 의미합니다.또한 매년 곡물 재배에 사용되는 일반적인 제초제는 중간 밀풀과 함께 사용하는 것이 승인되지 않습니다.따라서, Kernza 곡물 생산에서 여러 병원체의 질병 주기를 방해하기 위해서는 다른 접근법이 필요합니다.[28]

저항성은 지속적으로 활동하는 방어 수단이며 연중 활성 물질을 적용할 필요가 없기 때문에 다년생 곡물 작물을 관리할 때 중요한 요소입니다.T. 중간체는 4가지 주요 시리얼 병원체에 저항성을 나타냈습니다.이것들은 보리황왜성과 밀줄 모자이크병, 통제없이 완전한 수확량 손실을 일으킬 수 있는 바이러스성 질병 그리고 곰팡이 Gaumannomyces graminis var. tritici에 의해 발생하는 take-all과 곰팡이 Pyrenopora tritici-repentis에 의한 완전한 수확량 감소를 일으킬 수 있는 바이러스성 질병입니다.[29]

케른자의 컬렉터스

개량 종자 재료의 인증 종자는 작물 개량 협회나 상업적 공급원에서 구할 수 있습니다.이 품종들은 원산지, 품종, 용도 등에서 차이가 있습니다.[30]

Kernza의 영양학적 가치와 사용법

컨자는 밀과 비교했을 때 단백질, 회분 함량, 식이섬유 함량이 더 높습니다.또한 100그램의 조리되지 않은 Kernza는 1540킬로 줄 (368kcal)의 음식 에너지를 제공하며 철분 (5.5mg) 뿐만 아니라 칼슘 (120mg)의 좋은 공급원입니다.컨자를 흰[clarification needed] 밀 열매와 비교하면 칼슘 함량은 4.8배, 철분 함량은 2배 이상 높습니다.컨자는 글루텐을 함유하고 있지만 고분자량 글루텐인이 부족해 특히 제빵에 사용을 제한합니다.컨자의 지방 함량이 높으면 전반적인 산패가 증가할 수 있지만, 밀보다 항산화제 함량이 높으면 보호 효과가 있을 수 있습니다.[31][32]Kernza가 들어간 기존 제품으로는 Cascadian Farms의[33] Honey Toasted Kernza, Patagonia Provisions의 Kernza 맥주 등이 있습니다.

경영관행

Kernza와 관련된 관리 관행에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.Kernza 공식 웹페이지[34] Kernza에 따르면 이미 콩과 식물이 사이좋게 자라고 있으며, StarTribune의 기사에서는 겨울이 되기 전에 뿌리가 형성되도록 하기 위해서는 늦어도 9월 1일까지는 Kernza를 파종해야 한다고 합니다.그러나 질소, 인 및 칼륨의 수정 속도와 곡물 및 사료 수확량을 최대화하기 위한 적용 시기를 조사하기 위한 현장 실험이 여전히 진행되고 있습니다.[35]

갤러리

  • Roots compared to those of wheat (at left in each month)

    밀과 비교한 뿌리(매달 왼쪽)

  • Abnormally thick heads (far right) compared to those of wild-type plants

    야생형 식물에 비해 비정상적으로 두꺼운 머리(맨 오른쪽)

  • New seeding in 30-inch (760 mm) rows

    30인치(760mm)열의 새로운 파종

  • Breeding nursery

    육묘장

  • Field
  • Young plants

    어린식물

  • Dwarf plant (left) compared to a standard plant (right)

    표준 식물과 비교한 난쟁이 식물(왼쪽)(오른쪽)

  • A genetically dwarfed plant

    유전적으로 왜소한 식물

  • Tied into bundles to prepare for harvest and threshing.

    수확과 탈곡을 준비하기 위해 묶음으로 묶습니다.

  • Fifty selected plants (2 clones each) are grown in isolation to allow random intermating.

    선택된 50개의 식물(각각 2개의 클론)은 무작위 상호작용이 가능하도록 분리되어 재배됩니다.

  • Individual plants are harvested and threshed in a combine.

    각각의 식물들은 수확되고 복합적으로 탈곡됩니다.

  • Feeding a single plant into a plot combine for threshing.

    한 식물을 플롯 콤바인에 넣어 탈곡을 하는 것입니다.

참고문헌

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외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 Thinopyrum 중간 매체와 관련된 매체가 있습니다.