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엄격한비단벌레5
신품종 씨앗은 어떻게 특성을 유지하나요?
새로 개발한 채소 품종은 열매의 크기와 색이 일정하다고 하는데 씨앗을 받아 다시 심어도 같은 특성이 이어지는지 궁금합니다. 재배 환경에 따라서도 결과가 달라질 것 같은데요. 품종의 특성을 안정적으로 유지하려면 종자를 어떻게 생산하고 관리하나요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 엄격한비단벌레5님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 새로 개발된 신품종 채소는 순계 교배를 통해 유전자를 고정하거나 균일한 우수 형질을 발현시키는 1대 잡종(F1) 방식으로 육성되며, 수확한 열매의 씨앗을 다시 심으면 멘델의 분리 법칙에 따라 본래의 특성이 깨지기 때문에 순도 높은 종자를 얻기 위해서는 엄격한 격리 재배와 단계별 증식 체계를 거쳐 전문적으로 생산, 관리해야 한답니다.
■ 1대 잡종 품종의 특성과 자가 채종 시 형질 분리 현상
현재 시판되는 대부분의 고추, 토마토, 배추 같은 채소 신품종은 1대 잡종인 에프원(F1) 종자입니다. 육종가들은 순수하게 유전적 혈통이 고정된 서로 다른 두 부모 계통을 교배하여 우수한 형질만 두드러지게 나타나는 잡종강세 현상을 이용하는데요. 이때 생산된 1세대 씨앗은 크기와 색깔, 맛, 병 저항성이 규격화된 공산품처럼 놀라울 정도로 균일합니다. 하지만 이렇게 수확한 열매에서 씨앗을 받아 이듬해 다시 심게 되면, 멘델의 유전 법칙 중 분리의 법칙에 의해 부모 세대가 감추고 있던 다양한 열성 유전자들이 무작위로 분리되어 발현되는데요. 그 결과 열매 크기가 들쭉날쭉해지거나 고유의 색과 맛이 변하고 병충해에 약해지는 등 신품종의 우수한 특성을 그대로 이어받지 못하게 됩니다.
■ 격리 재배와 이형주 도태를 통한 유전적 순도 유지
품종의 고유한 유전적 순도를 보존하기 위해서는 다른 꽃가루가 유입되지 않도록 원천 차단하는 포장 관리가 필수적입니다. 종자 생산지에서는 주변의 다른 품종과 수백 미터 이상 물리적 거리를 띄우는 격리 거리를 엄격히 지키거나, 곤충의 접근을 막는 차광망 및 격리 온실에서 인공수분을 진행하는데요. 생육 기간에는 품종 고유의 잎 모양, 줄기 색, 개화 시기 등과 미세하게 다른 개체가 발견되면 즉시 뽑아버리는 이형주 도태 작업을 지속적으로 수행합니다. 또한 종자는 육종가가 관리하는 기본식물에서 시작하여 원원종, 원종, 그리고 농가에 공급되는 보급종으로 이어지는 철저한 단계별 증식 체계를 따르는데요.
전문 검사 기관의 포장 검사와 발아율, 수분 함량, 순도 검정을 최종 통과한 종자만이 신품종 보증을 받아 안전하게 보급될 수 있거든요.
정리하자면,
채소 신품종은 수확한 열매의 씨앗을 그대로 심을 경우 유전자 분리 현상으로 고유 특성이 변질되므로 매번 정밀하게 생산된 보증 종자를 사용해야 하며, 품종의 안정성을 지키기 위해 망실을 통한 꽃가루 오염 차단, 다른 형질을 솎아내는 도태 작업, 그리고 엄격한 국가 보급종 품질 검정 체계를 통해 종자의 유전적 순도를 철저히 관리하고 있답니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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채택된 답변안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
신품종의 특성은 유전적으로 고정된 품종인지 F1 교잡종인지에 따라 달라집니다. 고정종은 씨앗을 받아 심어도 특성이 비교적 유지되지만 F1 품종은 다음 세대에서 크기와 색이 달라질 수 있습니다 .종자 생산 시에는 순도가 높은 부모 계통을 유지하고 다른 품종의 꽃가루가 섞이지 않도록 격리 재배합니다.
안녕하세요. 신품종 씨앗의 특성을 안정적으로 유지하려면 유전적으로 균일한 개체를 선발하고, 다른 품종의 꽃가루가 섞이지 않도록 관리하면서 종자를 생산해야 합니다. 다만 씨앗을 받아 다시 심는다고 해서 항상 부모 식물과 똑같은 열매가 나오는 것은 아닌데요, 품종의 번식 방식과 유전적 특성에 따라 다음 세대에서 나타나는 모습이 달라지기 때문입니다.
새로운 채소 품종을 개발할 때는 여러 세대에 걸쳐 원하는 형질을 가진 식물을 선발합니다. 예를 들어 토마토의 크기와 색깔, 당도, 병충해 저항성 등이 일정하게 나타나는 개체를 골라 교배하고, 그 자손에서도 같은 특성이 나타나는지 반복해서 확인합니다. 이 과정에서 유전적으로 균일한 계통을 만들면 씨앗을 받아 다시 심어도 부모 세대와 비슷한 특성을 유지할 가능성이 높아집니다. 특히 자가수분을 반복하는 작물은 원하는 형질을 고정하기에 유리합니다.
하지만 모든 품종이 씨앗을 받아 다시 심었을 때 같은 특성을 유지하는 것은 아닙니다. 대표적인 사례가 F1 교잡종입니다. 서로 다른 우수한 부모 계통을 교배해 만든 첫 번째 세대가 F1인데, 이 세대에서는 부모의 장점을 함께 나타내면서 생육이 왕성하고 열매의 크기나 모양도 균일한 경우가 많습니다. 하지만 F1 식물에서 씨앗을 받아 다시 심으면 F2 세대에서는 유전자 조합이 다양하게 분리되므로 열매의 크기와 색깔, 생육 상태 등이 서로 달라질 수 있습니다. 따라서 농가에서는 매년 새로운 F1 종자를 구입해 재배하는 경우가 많습니다.
품종의 특성을 유지하기 위한 종자 생산 과정에서는 교잡을 방지하는 관리도 중요합니다. 같은 종류의 식물이라도 서로 다른 품종이 가까이 재배되면 곤충이나 바람을 통해 꽃가루가 이동하면서 원하지 않는 교배가 일어날 수 있습니다. 이를 막기 위해 품종별 재배 거리를 확보하거나 개화 시기를 조절하고, 필요하면 꽃을 봉지로 씌워 외부 꽃가루가 들어오지 못하도록 합니다. 종자를 수확한 뒤에는 품종별로 구분해 보관하고, 발아율과 순도, 수분 함량 등을 검사해 품질을 관리합니다. 감사합니다.
결론부터 말씀드리면 새로 개발한 품종의 특성 유지 여부는 육종 방식, 즉 F1 교잡종인지 고정종지에 따라 달라집니다.
시중 채소의 대부분은 F1 교잡종으로 씨앗을 받아 다시 심으면 유전자가 분리되어 열매 크기와 색이 제각각으로 변합니다. 반면 자가수분으로 형질을 고정한 고정종은 다른 품종과 섞이지 않게 관리하면 다음 세대에도 특성이 유지됩니다.
그리고 유전자가 같더라도 말씀하신대로 온도나 일조량, 수분, 영양분 등 재배 환경에 따라 착색이나 크기 변화가 생길 수 있습니다.
품종 특성을 유지하려면 타가수분을 막기 위해 망실 설치와 격리 재배를 해야 하고, 생육 과정에서 변종이나 병든 포기를 제거하는 도태 작업도 필수적이죠.
보통 F1 품종은 부계와 모계를 순수하게 유지하면서 통제된 조건에서 인공수분을 통해 종자를 생산합니다. 또한 채종 후에는 종자 전염병을 예방하기 위해 소독과 정선 과정을 거치게 됩니다.
이렇게 수확한 종자는 발아력을 유지하기 위해 수분 함량을 낮추고 저온/저습의 밀봉 환경에서 관리하게 됩니다.
결론적으로 새로 개발한 품종이 F1 교잡종이라면 매번 종자를 새로 구입하여 심어야 일정성을 유지할 수 있으며, 고정종이라면 타가수분을 막으며 수확해야 합니다. 또한 외부 환경 역시 관리가 병행되어야 본래의 성품을 100% 발현할 수 있습니다.