향문사 재배학 해설(30P), 작물과 야생형, 유전적 특징

작물과 야생형의 차이

작물은 인간의 목적에 맞게 진화된 식물이고, 야생형 식물은 인간의 개입 없이 생존한 것입니다. 작물은 인간의 이용 목적에 맞는 개체가 보호되고 생존하여 진화한 종입니다.

강아지풀은 조의 야생종이라고 합니다. 즉, 강아지풀과 조는 같은 종에서 하나는 자연선택에 의해, 하나는 인간 선택에 의해 진화된 것입니다. 돌콩(Glycine soja)도 콩의 야생종이라고 합니다.

<돌콩> 콩의 야생종입니다. 무려 원산지가 한국입니다. (https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%8F%8C%EC%BD%A9)

식물의 진화

자연교잡

(네이버 국어사전, http://krdic.naver.com/seo.nhn?id=31745900)에 따르면

자연교잡自然交雜: <생물> 서로 다른 속, 종, 아종, 변종, 품종에 속하는 개체가 자연 상태에서 교배하여 잡종을 만드는 일.

돌연변이

(네이버 국어사전, http://krdic.naver.com/detail.nhn?docid=10122900)

돌연변이(突然變異): [명사] <생물> 생물체에서 어버이의 계통에 없던 새로운 형질이 나타나 유전하는 현상. 유전자나 염색체의 구조에 변화가 생겨 일어난다.

자연상태에서 자연교잡이나 돌연변이를 통해 원래 종이 가진 유전적 특성과는 다른 '변이'가 일어납니다. 변이 때문에 좀 더 환경에 잘 적응하는 개체는 잘 자라고, 불리한 특성을 가진 것은 적응하지 못하고 죽게 됩니다. 이를 도태라고 합니다.
변이가 일어나고 생존에 유리한 개체들이 잘 적응해 있는데, 다시 자연교잡이나 돌연변이가 발생하지 않으려면, 서로 다른 적응형의 유전자가 섞이면 안됩니다. 방법은 두 가지가 있습니다.

• 지리적 격리: 공간적으로 너무 멀어서 교잡이 불가능하거나
• 생리적 격리: 꽃 피는 시기가 다르거나, 꽃가루가 암술머리에 붙어도 수정이 안되는 등 가가이 있어도 교잡 불가능

작물의 유전적 특징

야생 식물은 날이 추워지면 씨앗을 남깁니다. 씨앗은 추운 겨울을 지내고 살아남아야 합니다. 따라서 씨앗을 만들 때 추운 겨울에 싹이 나지 않도록, 싹 나는것을 억제하는 물질을 잔뜩 뭍혀놓습니다. 발아억제물질이 서서히 씻겨 내려가면 봄이 올테고, 그제서야 씨앗에서 뿌리가 나오고 싹이 나옵니다. 휴면성이란 휴면하는 성질을 말하는데, 휴면이란 싹이 나지 않고 잠자는 성질을 말합니다. 휴면성이 높다는 것은 종자에 싹이 나올 조건을 충분히 마련해줘도 잠만자고 있는 현상을 말합니다. 휴면성이 낮으면 온도, 수분 조건만 맞춰주면 반나절이면 싹이 틉니다.

사실 야생종은 종자가 동시에 발아(싹이 틈)할 필요가 없습니다. 각 종자마다 살만하다고 판단될 때 싹이 나오면 되기도 하고, 한꺼번에 발아하면, 같은 종끼리 경쟁해야 하니 휴면성이 종자 숫자만큼이나 다양한 게 생존에 유리하기도 합니다.

반대로 작물은 종자를 사람이 적절한 온습도에서 보관하니, 얼어죽을 걱정을 안해도 됩니다. 휴면성이 생존의 필수 요소가 되지 않으니, 발아억제물질이 많이 있을 필요가 없어져, 그 함량이 점차 감소합니다. 수고해서 씨를 뿌렸는데, 싹이 잘 나야 하므로, 에너지를 많이 저장한 크기가 큰 종자(대립종자)가 선택됩니다. 단백질보다 탄수화물이 많이 들어있는 쪽으로 발달하는 이유는, 탄수화물이 식량으로 보관하는데 유리하기도 하고, 농경사회에서는 노동력에 열량이 필요하고, 도시의 많은 인구룰 먹여살리기 위해서는 단백질보다 탄수화물이 여러 측면에서 유리하기도 합니다. 심어 놓은 씨앗이 비슷한 시기에 비슷하게 자라야 관리하기 편하므로 분얼(포기가 나뉨), 분지(원래의 줄기에서 갈라져 나감)가 비슷한 시기에 생기는 종자가 선택받고, 종자가 식물체에서 잘 떨어지지 않는, 즉 탈립성이 작아지는 방향으로 발달합니다. 수량이야 당연히 많은 쪽이 살아남습니다.
녹두의 경우 탈립성이 커서, 즉 수확시에 녹두가 너무 잘 떨어져서 인건비가 많이 들어갑니다.