지난시간까지 작물의 유전에 대하여 알아보았습니다. 이번 시간부터는 육종에 관한 내용입니다.

육종

작물육종은 유전변이를 이용하여 유용한 품종을 육성하는 것입니다. 육종의 목표를 설정하고 변이를 작성하여 선발하고 우량계통을 육성한 후 생산성 검정 및 지역적응성 검정을 거쳐 신품종으로 육성합니다. 신품종은 국가기관에 등록하고, 체계적으로 보급종을 생산하여 절차에 따라 농가에 보급합니다.

우선 자식성 작물의 육종 방법에 대하여 알아보겠습니다.

세대에 따른 자식성 작물의 유전자형 변화

자식성 작물은 한 개체의 꽃가루가 암술머리에 붙어서(수분) 수정되는 작물입니다. 자식성 작물은 세대가 내려갈수록 유전적 순수성이 커집니다.

예를 들어 Aa의 대립형질을 가진 부모를 자가수분하면 F1에서는 AA : Aa : aa가 1:2:1로 분리됩니다. 물론 연관되어 있지 않다는 가정하에서 입니다. 동형접합체인 AA, aa가 50%, 이형접합체인 Aa가 50%입니다. F2에서는 어떻게 될까요? AA를 자식하면 100% AA, aa를 자식하면 모두 aa, Aa를 자식하면 동형접합체인 AA, aa가 50%, 이형접합체인 Aa가 50%입니다.

세대가 지날수록 동형접합체인 AA와 aa에서는 모두 동형접합체만 나오고, 이형접합체인 Aa는 AA, Aa, aa로 분리되어 이전 세대보다 이형접합체의 비율은 50%씩 감소합니다.

자식성 작물의 집단에서 세대가 지날수록 이형접합체의 비율이 감소하고, 대신 동형접합체가 증가합니다. 따라서 오랜 기간 재배한 벼 집단의 각 개체는 동형접합체일 가능성이 매우 높습니다. 하나의 집단에서 우량한 개체를 골라서 씨앗을 받아서 따로 키우고 증식시키면 이것이 바로 우량한 신품종이 됩니다. 이러한 선발방식을 순계선발이라 합니다.

순계선발

예전부터 전해오는 집단에서 우량한 유전자형을 가지고 있는 개체를 분리하여 품종으로 육성하는 것을 분리육종(breeding by separation)이라고 합니다. 자식성 작물은 이미 순계일 가능성이 크므로 우량한 개체를 선발하여 육성하면 품종이 됩니다. 타식성 작물은 근처의 개체와 수정을 통해 유전자를 교환하기 때문에 집단선발로 집단 전체를 개량하는 방법을 택합니다. 영양번식 작물은 우량한 영양계를 선발하여 증식시키는 방법으로 순계선발을 합니다.

출처: 위키백과
벼는 대표적인 자식성 작물입니다.

재래종 벼의 경우 우량한 유전자형을 가진 개체를 골라서 계통별로 재배하여 순계(pure line)의 종자를 얻을 수 있고, 이렇게 생산된 종자를 생산성 검정과 지역 적응성 검정을 거쳐 품종을 만듭니다. 이러한 육종 방법을 순계선발(pure line selection)이라 합니다.

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향문사 재배학을 해설하고 있습니다. 103-104 P에 해당하는 내용입니다.