고전적으로 '교배'라는 기술로 변이를 작성했기 때문에 다른 종 사이에서 변이를 만들 수 없었습니다. 기술의 발달로 현재는 종에 상관없이 동물이나 미생물의 유용한 유전자도 식물에 끼워넣을 수 있습니다.

같은 종 내에서 유전변이를 작성하는 방법

• 인공교배
• 인위돌연변이
• 염색체조작

인공교배

같은 종 내에서 자연적으로 교배가 어려운 개체들을 인위적인 노력으로 교배시켜 변이를 유발하는 방법입니다. 예를 들어 꽃 피는 시기가 다른 두 생태종을 하나는 일찍 심고, 다른 하나는 조금 늦게 심어서 개화시기를 맞추어 교배하여 씨앗을 얻고, 이것을 심으면 변이를 얻을 수 있습니다.

인위돌연변이

방사선이나 약품을 사용해서 원래 있던 DNA의 일부 순서가 바뀌거나 충격으로 삭제되거나, 옆의 DNA가 옮겨와 붙거나 해서 변이가 생깁니다. 보통 한 장소에 같은 작물 여러개를 가져다 놓고 방서선을 쏘아서 유전변이를 발생시킵니다.

염색체 조작

사람은 2N 즉 같은 형질정보를 가진 유전자를 2세트 가지고 있습니다. 21번 염색체 1세트만 더 들어와도 다운증후군으로 삶이 어려워집니다. 그런데 식물은 유전자가 2N이 아니라 4N 즉, 부모에게 2세트씩의 염색체를 받아도 잘 삽니다. 게다가 열매가 커지고 생육이 왕성해지기도 합니다.

다른 종의 유전잘르 도입하여 유전변이를 작성할 수 있는 방법

• 세포융합
• 유전자전환(gene transformation)

세포융합(cell fusion)

드래곤볼에서 손오천과 트랭크스의 퓨전인 오천크스가 아니고 토마토와 감자 세포를 융합시켜 만든 포마토가 유명합니다. 덩이줄기엔 감자, 줄기엔 토마토가 1980년대에 개발되었습니다. 세포융합은 인공교배가 불가능한 종 사이에 유전자 도입이 가능한 장점이 있습니다.

유전자전환(gene transformation)

형질전환, 유전자 재조합 모두 유전자전환과 같거나 비슷한 기술을 말합니다. 생물종에 관계 없이 원하는 유전자를 잘라다가 복사해서 작물에 도입할 수 있습니다. 현재 소위 말하는 GMO는 유전자 전환(형질전환) 기술을 통해 만든 생물입니다.
예를 들어, 옥수수 잎을 파먹는 벌레가 있는데, 이 벌레를 죽일 수 있는 독성물질의 설계도인 유전자를 BT라는 미생물이 가지고 있습니다. 이 유전자를 옥수수에 끼워넣어 개발한 것이 유전자변형 옥수수입니다. 이 옥수수는 해충에게 독이 되는, 사실 독은 아니고, 먹어도 해충이 소화시키지 못하는 단백질을 만들어서, 이 단백질이 포함되어 있는 옥수수 잎을 먹은 해충이 먹고 먹고 또 먹어도 소화흡수를 못해서 결국 굶어죽게 합니다. 물론 인간은 해충이 먹고 배탈나는 단백질을 잘 소화하므로, 해가 없습니다. 하지만, BT라는 미생물은 생물학적 농약으로 쓰이고, 여기에서 도입한 유전자가 만든 독(사실은 단백질)을 먹고 벌레가 죽는다는게 사람들에게 알려집니다. '농약으로 쓰는 (독성) 미생물에 있는 독을 옥수수에 넣어서, 옥수수 잎만 먹어도 벌레가 죽는다'며 이 옥수수에는 벌레도 죽이는 맹독성 농약이 들어있으니 위험하겠다고 추측합니다. 과학적으로 인간에게 독성이 있는 물질은 발견되지 않았습니다.

BT toxin이 들어있는 땅콩 잎(오른쪽)은 특정 해충의 피해가 거의 없습니다. 출처: 위키백과

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향문사 재배학 책을 해설하고 있습니다. 67P에 해당하는 내용입니다.