종자기사 - 식물육종학 - 육종의 기초 요약

1. 작물 육종의 과정 

 - 작물의 적응성과 특성인식 -> 특성의 검정방법 개발 -> 유전자 탐색 - > 유전자를 기존의 품종에 도입

 - 육종기술 : 변이의 탐구와 창성, 변이의 선택과 고정, 신품종의 증식과 보급

 

 - 작물의 분화과정

   : 유전적 변이의 발생(자연교잡과 돌연변이) -> 도태와 적응 -> 순화 -> 적응형(성립) -> 격절(고립)*

     * 격정 : 성립된 적응형들이 유전적인 안정상태를 유지할 수 있도록, 적응형 상호간에 있을 수 있는 유전적 교섭을 없애는 것(지리적 격절, 생리적 격절, 인위적 격절)

     * 야생형 벼의 분화 과정 : 종자의 탈립과 산포능력 상실, 종실의 크기 대형화, 털, 까락 등과 같은 방어적 구조 퇴화, 종자의 휴면성 약화

 

 - 서로 다른 작물을 교잡할 경우, 유연성(유연관계)이 먼 경우일 수록 잡종종자가 생기기 힘들다. 

   * 유연관계 확인방법 : 교잡에 의한 방법, 염색체에 의한 방법, 면역학적 방법(단백질 특성 파악)

 

 - 식물의 지리적 기원

   : 바빌로프(Vavilov) - 유전자 중심설

    ` 농작물의 발상 중심지에는 변이가 다수 축적되어 있으며, 유전적으로 우성형질을 보유하는 형이 많다

    ` 지리적 진화 과정은 중심지에서 멀리 떨어질 수록 우성형질이 점점 탈락하는 형식을 취한다.

    ` 2차 중심지에는 열성형질을 보유하는 형이 많이 존재한다.

 

   * 재배기원 중심지(8개 지역)

중국지구	힌두스탄지구	중앙아시아 지구	근동지구	지중해연안 지구	중앙아메리카 지구	아바시니아 지구	남아메리카 지구
쌀, 보리 무, 오이 상추, 복숭아	벼, 목화 귤	밀, 완두, 콩 강낭콩, 참깨	늘보리 사과, 배	채소류, 2립계 밀	옥수수 고구마	보리, 아마 해바라기	고추, 감자 담배,  바나나

 

2. 변이

 : 같은 종내 개체들 간의 형질 변화 현황

 - 변이의 종류

   ` 대상 형질에 따라 : 형태적 변이(형태적 형질 - 초장) vs 생리적 변이(생리적 형질 - 수량)

   ` 변이의 연속성(숫자보표시) : 연속변이, 방황변이(정부변이) - 양적변이 vs 불연속적변이, 대립변이 - 질적변이

 - 변이를 일으키는 원인에 따라, 유전적 변이(돌연변이+교배변이)와 비유전적 변이(환경변이+장소변이)로도 구분

 

 * 후대검정 : 변이를 나타낸 개체를 자식하여, 선발된 우량형이 유전적 변이인가를 관찰, 연속변이를 하는 양적 형질의 유전성 여부를 확인하고자 할때 사용하는 검정방법

  * 특성검정 : 병 저항성, 내한성과 같은 생리적 형질의 대부분은 일정한 환경조건 하에서 발현되므로, 목표로 하는 형질이 발현될 수 있는 이상환경을 만들어 변이를 감별

  * 육종은 유전하는 변이를 작성하고 그 중 유리한 변이를 선발하여 그 특성을 대대로 유지시키는 것. 인간은 인위돌연변이를 유발하여 육종에 이용함

  * 유전변이는 육종의 기본소재이며, 변이가 존재하지 않으면 육종에 의한 작물개량 불가능

 

 - 유전자원의 평가

  : 유전자원이란? -> 진화의 과정을 통해 자연적 또는 인위적 선택이 이루어진 유전자의 집적체로 유전물질 또는 생식질이라고도 한다.

  : 유전자원 평가방법

  ` 1차적 특성평가 - 외형상 감별이 쉽거나 유전력이 높은 형질

  ` 2차적 특성평가 - 병해충 저항성이나 환경스트레스 내성 등 검정시설이 필요한 형질, 시설, 시간, 비용 등이 소요되고 많은 자원을 동시에 조사하기 어렵기 때문에 간이검정법의 개발이 중요

  ` 3차적 특성평가 - 수량과 같이 환경변이가 큰 형질이나 특수한 평가방법이 필요한 형질. 여러가지 환경조건에서 여러 해동안 반복조사한 성적을 종합적으로 판단

 

 - 유전자원 보존

  : 유전적 침식 - 우수한 신품종의 출현이나 새로운 재배법의 개발 등으로 재래종이 차츰 소멸되는 것처럼, 유전자원이 점차 사라지는 현상을 겪으면서 유전자 다양성이 급격히 감소

  : 유전자원의 중요성 - 새로운 용도(신물질, 기능성식품, 의료약품 개발 등)에의 이용성 증대, 건전한 생태계 유지 및 국토 환경보전, 지역사회 유지 등 인문사회적 기능, 전통문화 자원으로서의 기능 등

 

  * 농진청 농업유전자원센터는 영상 4도, 종자수분 10~15%에서 30년간 유전자원을 보관하는 중기저장고와 영하 18도, 종자수분 5~7%에서 100년간 유전자원을 보관하는 장기저장고를 보유

  * 감자의 경우 영양번식(영양체로 번식)하기 때문에 씨감자를 종자로 사용하여 보존한다.