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제1장 서론 3

1.1 삼림유전학 및 임목육종학의 태동 4

1.2 삼림유전육종의 목표 및 범주 4

1.3 삼림유전육종의 필요성 5

1.4 삼림유전육종의 과정 및 주요 단계 6

1.5 임목육종 계획 수립 6

1.5.1 임목육종의 의사결정 6

1.5.2 양적형질 및 단순형질 유전자원의 육종 프로그램 9

1.5.3 임목육종 프로그램의 수립 9

1.6 임목육종의 특성(장점) 및 난이성 10

제2장 임목육종 발달 역사 13

2.1 우리나라 임목육종 주요 역사 14

2.2 국외 주요 국가의 임목육종 역사 15

제3장 삼림유전학 기초 이론 21

3.1 임목의 유전 22

3.1.1 식물 세포 22

3.1.2 DNA와 유전체 25

3.2 유전자와 유전법칙 28

3.2.1 유전자의 구조와 특성 28

3.2.2 멘델의 유전법칙 33

3.3 집단유전학 38

3.3.1 하디-와인버그 원리(Hardy-Weinberg Principle) 38

3.3.2 유효집단크기 47

제4장 삼림유전자원 55

4.1 생식질과 산림유전자원 56

4.1.1 유전자원식물의 정의 56

4.1.2 유전자원의 육종 이용성 57

4.1.3 야생종의 수집과 보존 필요성 57

4.2 유전자원의 평가 58

4.2.1 자원식물의 평가 58

4.3 유전자원의 보존 61

4.3.1 유전자원으로 보존돼야 할 재료 61

4.3.2 유전자원 식물의 보존기술 61

4.4 유전자 다양성 63

4.5 유전자원 데이터베이스 64

제5장 유전과 육종 67

5.1 유전과 육종 68

5.2 변이 68

5.2.1 변이의 종류 68

5.2.2 변이의 원인 69

5.2.3 변이의 유도와 이용 70

5.3 형질의 구분 71

5.3.1 질적형질과 양적형질 71

5.3.2 양적형질 표현형의 분리비 72

5.3.3 질적형질과 양적형질의 감별 72

5.4 유전자와 환경 간의 상호작용 72

5.5 유전력 및 개량효과 73

5.5.1 유전력(heritability; 유전율) 73

5.5.2 형질의 개량효과 73

5.6 변이의 통계분석 74

5.6.1 연역적 추론과 귀납적 추론 74

5.6.2 육종 연구의 순서 74

5.6.3 시험연구의 순서 74

5.6.4 임목육종 연구결과의 통계분석 75

제6장 선발육종 81

6.1 선발육종 개념 82

6.2 선발방법 82

6.2.1 직접선발과 간접선발 82

6.2.2 당일세대의 선발 83

6.2.3 매 세대 지속적 선발 84

6.2.4 다수 형질의 선발 87

6.2.5 선발육종 방법 88

6.3 산지시험 90

6.3.1 정의 90

6.3.2 산지시험의 목적 90

6.3.3 산지시험의 종류 90

6.3.4 산지시험 설계 91

6.3.5 지리적 변이 91

6.4 수형목 선발 93

6.4.1 수형목 선발방법 93

6.4.2 수형목 선발 시 고려해야 할 사항 95

6.4.3 수형목 선발기준 97

6.4.4 기본집단의 크기 97

6.5 차대검정 100

6.5.1 차대검정의 목적 100

6.5.2 차대검정 형태 100

6.5.3 조기검정 103

6.5.4 차대검정림 조성 104

6.6 채종원 105

6.6.1 채종원의 종류 105

6.6.2 채종원의 위치 선정 107

6.6.3 채종원 조성 108

6.6.4 채종원 관리 113

6.7 채종구역 및 채종임분 119

6.7.1 채종구역 119

6.7.2 채종임분 123

6.8 종자 품질 및 종자공급원별 특성 125

6.8.1 유전적 품질 125

6.8.2 물리적 품질 125

6.8.3 생리적 품질 125

6.8.4 종자공급원별 특성 125

6.9 종자인증에 관한 OECD 국제규범 127

6.9.1 산지확인된 번식자원 127

6.9.2 선발된 번식자원 127

6.9.3 인증된 번식자원 127

6.9.4 검정된 번식자원 127

제7장 교잡육종 129

7.1 교잡육종의 개념 130

7.2 종간 또는 속간 교배능력 130

7.2.1 교배를 방해하는 요소 130

7.2.2 종내 교배능력 130

7.2.3 속내 종간 교잡의 성공 요소 130

7.2.4 속간 교배능력 130

7.2.5 유전적으로 거리가 먼 원연종 간 교배가 어려울 때 교잡친화성 촉진법 131

7.3 인공교배 131

7.3.1 화분관리 131

7.3.2 인공교배 방법 131

7.4 형질결합 133

7.4.1 개념 133

7.4.2 형질결합을 위한 교잡방법 134

7.4.3 형질결합의 사례 135

7.4.4 잡종 종자의 대량생산 방법 136

7.5 잡종강세 136

7.5.1 개념 136

7.5.2 잡종강세의 유전적 가설 137

7.5.3 잡종강세의 발현 빈도 137

7.5.4 잡종강세 개체의 대량생산(증식) 138

7.5.5 우리나라 포플러류 교잡종 육성 138

7.6 근교약세(자식열세) 141

7.7 교잡과 진화 141

7.7.1 진화과정에서 교잡 141

7.7.2 이입현상을 통한 새로운 수종 형성 142

7.7.3 자연 상태에서 속내 종간 교잡종 142

7.7.4 웅성불임 143

7.7.5 자가불화합성과 교잡불화합성 144

7.8 근친교배 144

7.9 자가수정(selfing)에 의하여 생산된 종자의 특징 145

7.10 종자의 수정 및 발달 145

7.10.1 피자식물의 수정 145

7.10.2 나자식물의 수정 146

제8장 도입육종 149

8.1 도입육종의 개념 150

8.2 도입육종의 필요성 150

8.3 유전자원 보존을 위한 인위적 이동 및 도입 152

8.4 도입육종의 고려 사항 155

8.4.1 외래수종 실패의 종류 155

8.4.2 불량한 수종이나 산지 선택의 요인 156

8.4.3 외래수종 조림지의 심각한 병충해 피해 157

8.5 도입육종의 기대효과 및 이용 가능성 158

8.5.1 도입수종의 조기검정 158

8.5.2 기획적 도입육종 158

8.6 임목의 지리적 변이 159

8.6.1 분포지역에 따른 수종 변이 159

8.6.2 일반적 지리적 변이 159

8.6.3 무작위 지리적 변이 159

8.6.4 지리적 변이 발생원인(가설) 159

8.6.5 연속변이와 불연속변이 159

8.7 종자산지의 중요성 160

8.7.1 산지시험 정의 160

8.7.2 산지시험의 역사 160

8.7.3 임목육종에 있어 산지시험의 역할 161

8.8 지역품종의 개발 161

8.8.1 지역품종의 개념 161

8.8.2 지역품종의 중요성 161

8.8.3 지역품종을 개발하는 절차 161

8.9 도입육종의 성공사례 162

제9장 임목 분자육종 165

9.1 서론 166

9.2 분자표지자의 종류 166

9.2.1 단백질 표지자 166

9.2.2 임의증폭 DNA 표지자 166

9.2.3 차세대 염기서열 분석에 따른 마커의 발달 167

9.3 분자표지의 이용 172

9.3.1 분자표지를 이용한 유전자 연관지도 제작 172

9.3.2 유전자원 식별과 육종 172

9.3.3 분자표지 선발 173

9.4 분자육종 173

9.4.1 유전공학을 이용한 육종 173

9.4.2 차세대 염기서열 분석을 통한 육종 175

9.4.3 유전자 편집기술 176

9.5 생물정보학과 신육종 기술 178

제10장 돌연변이 및 배수체 육종 181

10.1 돌연변이 육종의 개념 182

10.2 돌연변이 육종의 특징과 목적 182

10.3 돌연변이의 종류와 유도방법 182

10.3.1 자연적 돌연변이와 인위적 돌연변이 182

10.3.2 돌연변이 유도원 183

10.3.3 돌연변이 육종 과정 184

10.4 배수체 육종 184

10.4.1 배수체 육종의 개념 184

10.4.2 염색체 연구방법 184

10.4.3 핵형 185

10.4.4 임목의 배수성 185

제11장 유실수, 특용수 및 약용자원 육종 195

11.1 서론 196

11.1.1 유실수 196

11.1.2 특용수 196

11.1.3 산림약용식물 196

11.1.4 산림약용식물의 종류 197

11.2 유실수, 특용수 및 산림약용식물 육종의 특성 204

11.2.1 유실수 204

11.2.2 특용수 및 산림약용자원 204

11.3 육종방향 204

11.3.1 유실수 및 특용수 육종 방법 205

11.3.2 약용식물 품종개발 206

11.4 주요 유실수, 특용수 및 약용식물의 품종 육성 사례 211

11.4.1 유실수 211

11.4.2 특용수 213

11.4.3 산림약용식물 216

11.5 유실수, 특용수 및 약용식물 육종 전망 220

제12장 목질 바이오매스, 환경정화 및 스마트 육종 223

12.1 바이오순환림 조성 224

12.1.1 바이오순환림의 정의 및 조성 배경 224

12.1.2 바이오순환림에 적합한 수종 및 적지 224

12.1.3 우량종묘의 공급 224

12.2 바이오에너지 생산 225

12.2.1 바이오에너지 정의 225

12.2.2 바이오매스와 바이오에너지 전환 225

12.2.3 바이오에탄올 원료 바이오매스 생산 226

12.2.4 셀룰로오스계 자원으로부터 바이오에탄올 생산 226

12.2.5 바이오에너지 품종 개발을 식물생명공학 기술의 접목 231

12.3 식물환경정화 233

12.3.1 식물을 이용한 환경정화기술 정의와 분류 233

12.3.2 Phytoremediation의 장단점 및 대상물질 234

12.3.3 식물정화용 수종 선발 234

12.3.4 식물을 이용한 환경정화 적용사례 236

12.3.5 환경정화를 위한 GM식물 개발 237

12.3.6 산림수종의 스마트 육종 238

제13장 대량증식 및 클론임업 245

13.1 서론 246

13.2 임목의 생식 246

13.2.1 생식의 분류 246

13.2.2 무성번식 246

13.2.3 유성번식 247

13.3 임목의 영양번식법 248

13.3.1 삽목 248

13.3.2 접목 257

13.3.3 취목 261

13.3.4 기내배양(미세증식) 261

13.4 클론임업 264

제14장 병충해의 육종학적 방제 269

14.1 육종학적 방제의 개념 270

14.2 내병성 품종의 육종 271

14.3 잣나무털녹병 내병성 품종의 육종법 271

14.3.1 내병성 선발개체에 의한 합성클론의 육성법 271

14.3.2 기 선발된 수형목을 이용하여 합성클론을 만드는 방법 272

14.4 내충성 품종의 육종 272

14.4.1 선발에 의한 육종 273

14.4.2 내충성 개체의 삽목에 의한 합성클론 육성법 273

14.4.3 기 선발된 수형목 차대에 의한 합성클론의 조성 273

14.5 소나무재선충병 저항성 품종 육성 273

14.5.1 내병성 교잡종 육성 및 클론 도입 274

14.5.2 온실 인공접종을 통한 차대묘 내병성 검정 274

14.5.3 온실 인공접종 후의 검정 274

14.6 푸사리움가지마름병 내병성 품종 육성 276

14.6.1 푸사리움가지마름병의 특성 276

14.6.2 푸사리움가지마름병 내병성 개체 선발 276

14.7 기타 내병성 육종 277

제15장 기후변화 적응, 탄소흡수 증진 및 스트레스 내성 육종 279

15.1 기후변화 대비 육종 280

15.1.1 생육 온도 증가와 수목 생장 280

15.1.2 CO2 농도 증가와 수목의 생장 280

15.2 기후변화가 산림에 미치는 영향 280

15.2.1 산림식생대의 이동 280

15.2.2 숲의 구조 변화 280

15.2.3 생물계절과 다양성 변화 280

15.2.4 산림재해 발생 증가 280

15.2.5 이산화탄소 증가 또는 온도변화가 수목의 생리적 반응에 미치는 영향 281

15.3 산림을 통한 기후변화 완화 281

15.4 기후변화 취약 수종 탐색 283

15.4.1 캐나다 산림청의 기후변화 취약 수종 탐색 283

15.4.2 국내의 기후변화 취약 수종 탐색 283

15.5 기후변화에 대비한 육종 방향 284

15.5.1 기후변화 관련 육종현황 285

15.5.2 Breeding without breeding에 의한 선발 육종 285

15.5.3 기후변화와 지속가능한 육종 286

15.6 탄소흡수 수종 육종 286

15.6.1 탄소순환 286

15.6.2 산림과 녹지의 탄소저장 및 흡수량 산정방법 287

15.6.3 탄소흡수 수종 육성의 방향 289

15.7 환경 스트레스 저항성 육종 291

15.7.1 환경 스트레스의 종류 291

15.7.2 스트레스의 극복 291

참고문헌 303

부 록 309

A1. 미국 동남부 지역에서의 수형목 선발 기준 310

A1.1 소나무류 수형목 선발과 등급 사정 (Plus tree selection and Grading system) 310

A1.1.1 일반적인 특성 310

A1.1.2 수형목 후보목의 등급 사정 310

A1.1.3 후보목 등급 사정 방식 311

A1.1.4 점수 주는 방법 311

A1.2 활엽수 후보목 선정 기준 313

A1.2.1 백합나무 313

A1.2.2 참나무류 314

A2. 스웨덴의 콘톨타소나무 도입육종 프로그램 315

A2.1 최초의 콘톨타소나무 육종프로그램 315

A2.2 육종 기본집단 315

A2.3 육종집단 조성 316

A2.4 장기 육종계획 317

A2.4.1 현재 추진상황 317

A2.4.2 장기적인 계획 317

A2.5 임목육종 대상 317

A2.5.1 적응 318

A2.5.2 생산성 318

A2.6 개량된 재료의 이용 318

A2.7 장기 임목육종 개량효과 318

용어풀이 320

찾아보기 335

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