[재배학 해설] 웅성불임

stans (52)in #kr-agriculture • 7 years ago (edited)

웅성불임(male sterility)은 불임의 원인이 남자쪽에 있는 것입니다. 화분(꽃가루)가 만들어지지 못하거나, 만들어져도 자라지 못해서 수분은 되어도 수정능력이 없습니다. 당연히 종자를 만들지도 못합니다.

웅성불임의 원인 3가지

핵 내 ms 유전자
세포질의 미토콘드리아 유전자
위 2개의 상호작용

유전자 웅성불임성(genetic male sterility, GMS)

화분친의 핵 내 유전자만 작용하여 웅성불임이 됩니다.

종류: 벼, 보리, 토마토

세포질 웅성불임성(cytoplasmic male sterility, CMS)

화분친의 세포질의 미토콘드리아 유전자로 인해 웅성불임이 됩니다.

종류: 벼, 옥수수

세포질, 유전자 웅성불임성(cytoplasmic-genetic male sterility, CGMS)

핵 내 유전자와 세포질 유전자 사이의 작용에 의해 웅성불임이 됩니다.

종류: 벼, 양파, 사탕무, 아마

자방친과 화분친

자방: 씨방
화분: 꽃가루
자방친: 씨방을 제공하는 엄마
화분친: 꽃가루를 제공하는 아빠

양ː친, 兩親. 명사
아버지와 어머니. 이친(二親).
"∼이 모두 무고하시다"兩親. 출처: 구글 사전

웅성불임을 이용한 채종(임성회복유전자)

웅성불임은 화분(꽃가루)이 제 기능을 하지 못하니까 종자를 생산할 수 없습니다. 그런데, 똑똑한 사람들이 세포질 유전자 웅성불임성(CGMS)를 이용하는 방법을 생각해냅니다. CGMS의 경우 임성회복유전자(fertility restoring gene, Rf)에 의해 임성이 회복됩니다. 즉 화분친이 임성회복 유전자를 가지고 있으면, 화분(꽃가루)도 임성회복 유전자를 가지게 됩니다. 임성회복 유전자를 가진 꽃가루가 웅성불임인 자방친과 수분되면 수정되어 씨앗이 생깁니다.

보통 꽃은 양성화입니다. 암술과 수술이 모두 달려있는데, 웅성불임의 경우 꽃가루가 불임이므로 수분이 되어도 수정이 안됩니다. 그런데 자방친과 화분친을 교배시켜야 F1 hybrid가 잡종강세에 의해 좋은 품종이 됩니다. 이럴때, 화분친에 임성회복유전자를 넣어주든지, 임성회복유전자가 있는 화분친을 선정하던지 하여 자방친과 화분친을 가까이 심어놓으면 화분친의 임성회복유전자가 포함된 꽃가루가 자방친의 암술머리에 앉아서 수정되면 1대잡종 종자를 얻을 수 있습니다.

양파 꽃입니다. 양파의 1대잡종 종자 채종에 임성회복유전자가 사용됩니다.