씨없는 수박은 어떻게 번식을 시키나요?

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.

씨 없는 수박은 꽃가루를 생산하는 웅성 식물과 3배체(씨 없는) 암컷 식물을 교배하여 만든 무균 잡종의 일종으로, 맛, 질감 및 모양이 씨가 있는 수박과 거의 동일한 과일을 생산합니다.

씨 없는 수박은 꽃가루를 생산하는 웅성 식물과 3배체 식물로 알려진 씨 없는 웅성 식물을 교배하여 만든 무균 잡종의 일종입니다. 3배체 식물은 2배체(정상) 수박 식물을 다른 2배체 식물과 교배하여 만들어지며, 그 결과 정상 2개가 아닌 3개의 염색체 세트를 갖는 불임 식물이 됩니다.

수그루의 꽃가루를 삼배체 암그루에 적용하면 삼배체 식물이 생존 가능한 종자를 생산할 수 없기 때문에 결과로 생긴 열매는 씨가 없는 것입니다.

그러나 씨 없는 수박을 상업적 규모로 생산하기 위해 재배자들은 3배체 수박 중 작은 비율의 2배체 수박도 심을 것입니다. 이 2배체 식물은 생존 가능한 꽃가루를 생산하여 3배체 식물을 수분시키는 데 사용할 수 있습니다. 이것은 맛, 질감 및 모양이 씨가 있는 수박과 거의 동일한 씨 없는 과일을 생산합니다.

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

씨 없는 수박은 일반 보통수박(2n)에 콜히친(=세포분열시 방추사 억제물질)을 처리하여 나타나는 염색체의 배수성(倍數性)을 이용한 것입니다. 그리고 씨없는 수박을 얻기 위해서는 2년이 필요합니다.

1947년 일본의 유전학자 기하라 히토시가 세계 최초로 만들었으며, 1952년 우장춘 박사가 우리나라에 처음 소개하였습니다.

씨없는 수박을 얻기 위해서는 정상의 2배체(2n) 싹에 콜히친 처리를 하여 체세포가 4배체(4n)인 개체를 얻고, 4배체(4n)에서 생성된 암꽃(2n)에 정상인 2배체(2n)에서 생성된 수꽃의 꽃가루(n)와 인공수분을 통해 교배시키면 3배체(3n)의 종자를 갖는 수박이 생깁니다. 

이듬해 다시 3n의 종자를  심어, 3n 개체에서 생기는 암꽃과 정상인 2배체(2n)에서 생성된 수꽃의 꽃가루(n)와 인공수분을 시켜 얻은 열매가 바로 씨 없는 수박입니다. 하지만 수박 속에 씨가 전혀 없는 것이 아니라 비록 씨는 있으나 그 씨 자체가 종자로서의 구실을 못하는 것을 말합니다. 

2배체인 수박을 콜히친이라는 약품으로 처리하여 4배체를 만듭니다.

그리고 보통 품종의 수박과 화분 교배를 시키면 3배체의 씨앗을 얻는데,

3배체로 만든 씨앗을 키워 2배체의 수박꽃과 교배시키면 씨 없는 수박이 될 수 있습니다.