작물재배 육종에 대해 알아보자

작물육종이란?

지구온난화와 인구 증가 등의 문제를 해결하기 위해 작물의 생산량 증대와 품종 향상에 더욱 빠르게 연구를 진행하고 있다.

목표형질에 대한 유전변이를 만들어 우량 유전자형을 뽑아서 신품종으로 개발하여 보급하는 일이다.

 

작물재배에 있어서 중요한 생산성과 품질성 그리고 저항성이 중요하다.

우량품종을 육성하면 식량문제를 해결할 수 있다.

 

하지만 작물육종의 단점도 분명하게 발생된다.

우량한 품종만 집중 재배했을 경우 기상재해와 병충해의 피해가 발생할 경우 한 번에 큰 피해를 볼 수 있다.

육종의 과정?

육종목표가 설정될 때는 자식성 작물과 타식성 작물 둘 다 개량 목표형질의 특성을 실현 가능한지를 알아봐야 한다.

신품종으로 결정되지 전 육성한 우량계통을 생산성 및 지역적응성을 실험해본다.

육종대상의 생식 방법에 따라 육종방법을 선택한다.

목표형질의 유전양식을 알아야 육종방법을 결정할 수 있다.

작물육종 방법?

자식성 작물의 분리육종 : 재래종 가운데 우량한 유전자형만 육성한다. 개체선발을 통해 순계를 육성한다.

순계선발이란 재래종 집단에서 우량한 유전자형을 선발해 계통재배하여 순계를 얻고 이 순계를 통해 우량품종으로 육성된다.

 

자식성 작물의 교배육종 : 재래종 가운데 우량한 유전자형만 분리할 수 없을 때 인공적으로 유전변이를 한다.

계통육종은 인공교배를 한번 시킨 후F1계체를 만들어 F2세대부터 선발개체의 계통재배와 계통선발을 반복하면서 우량한 유전자형의 순계를 육성하는 육종법이다. F2는 육안감별이 쉬운 질적형질과 유전력이 높은 양적형질을 집중 선발한다.

 

계통육종의 장점 : 잡종초기부터 계통단위 선발이 가능하고 육종효과가 빠르게 나타난다.

 

계통육종의 단점 : F2부터 선발을해서 육안관찰과 특성검정이 편한 질적형질 개량에 효과적이지만 선발이 잘못되면 유용유전자를 잃어버릴 수 있다.

 

집단육종은 F2~F4세대는 선발하지 않고 혼합채종과 집단재배를 계속한후 집단 동형접합체가 70~80% 진행된뒤 F5~F6에서 개체선발과 계통재배를 하며 순계를 육성하는 육종법이다.

 

집단육종의 장점 : 잡종 초기에 집단재배를 할 수 있다. 후기세대부터는 동형접합체가 많아 폴리진이 관여하는 양적형질의 개량에 유리하다.

 

집단육종의 단점 : 많은 개체수가 필요하기 때문에 육종규모가 크다.

 

자식성 작물의 여교배육종 : A와 B를 교배한 F1을 다시 A와 B중 하나와 다시 교배하는 육종법이다.

여교배육종법은 하나의 주동유전자가 지배하는 형질이다. 대상형질에 관여하는 유전자가 많을수록 육종과정 복잡해진다. 잡종강세를 이용하는 F1세대 육종에서 자식계통 능력을 개량하는데 효과적이다.

 

여교배 육종법의 성공조건 : 만족할만한 반복친이 있어야 하고 여교배를 하는 동안 이전형질의 특성이 변하면 안된다. 실용품종의 개량하는 것이 목적이고 여러번 교배하는 후대에도 반복친 특성이 회복되어야한다.

 

타식성 작물의 분리육종 집단선발 : 기본집단에서 우량개체만 분리하여 집단재배하며 품종을 개량해 나간다.

 

타식성 작물의 분리육종 순환선발 : 우량개체를 선발하여 상호교배 시켜서 우량유전자를 발전시키는 육종방법이다.

 

단순순환선발 : 기본집단에서 선발하는 우량개체를 자가수분하는 동시에 검정친과 교배를 시킨다. 검정교배 F1 가운데 잡종강세가 높은 조합의 자식계통으로 개량집단을 만든다음 개체간의 상호교배하여 개량한다.

 

상호순환선발 : A와 B 두집단을 동시에 개량시키기 위해서 A집단의 개량에는 B검정친을 사용하고 B집단 개량에는 A검정친을 사용하는 방법이다.

 

1대 잡종품종육종 : 잡종강세가 큰 교배조합인 1대잡종을 신품종으로 육성한다.

균일한 생산물을 얻을 수 있고 우성유전자를 이용하기 쉽다. 매년 새로 만든 F1종자를 파종한다.

1대잡종품종육종하는 방법 중에는 단교배, 복교배, 다계교잡 등이 있다고 한다.

단교배 : 두개의 자식계나 근교계 사이 교배방식이다.

복교배 : 단교배를 한 것을 다시 한번더 교배해주는 것이다.

다계교잡 : 4개 이상의 자식계를 교배하는 것이다.

배수성 육종이란?

배수체의 특성을 이용하는 육종방법이다.

2배체보다 3배체가 세포도 커지고 기관도 커서 병충해에도 강해진다.

배수체의 종류 : 정배수체, 동질배수체, 이질배수체, 반수체 등이 있다.

돌연변이 육종이란?

기존 품종에 돌연변이유발원을 처리하여 새롭게 생긴 변이체를 골라 육종한다.

돌연변이 육종은 교배육종이 힘든 영양번식작물에 유리하다.

돌연변이의 종류 : 게놈돌연변이, 염색체돌연변이, 유전자돌연변이가 있다.

생물공학 육종이란?

조직배양 : 식물의 세포 기내의 영양배지에서 무균적 배양하여 식물체로 재분화시키는 방법이다.

 

배배양 : 정상적 발아, 생육하지 못하는 잡종종자를 잡종식물로 육성시키기 위한 방법이다.

자시계 퇴화 전에 분리 배양하여 새로운 개체를 육성한다.

 

세포융합 : 식물의 세포벽을 융해하여 나온 나출원형질체에 전기적 충격을 주어 세포를 융합하여 식물체를 분화하는 기술이다.

 

영양번식작물 육종이란?

영양번식작물에서 변이체를 골라서 증식한 개체군인 영양계의 유전자형을 선별하여 신품종 육성을 한다.

영양계선발 : 영양번식작물에서 변이체를 골라서 증식시킨 개체군이다. 영양계는 유전적으로 잡종상태라도 영양번식에 의해 그 특성이 그대로 유지된다.

 

파생계통 육종 : F2~F3세대에서 질적형질에 대해 개체선발을 한다음 파생계통을 만들어 파생계통별 집단재배를 한고 F5~F6세대에서 양적형질 개체선발하는 육종방법이다.

 

1개체 1계통 육종 : F2~F4세대의 모든 개체부터 일립씩 채종하여 집단재배하고 F5 계통재배를 하는 육종방법이다.

 

잡종강세는 타식성 작물의 근친교배로 약세화된 작물체나 약한 자식계통끼리 교배시키면 F1은 양친보다 강하게 성장하는 현상을 말한다. 주로 타식성 작물에서 잘 나타난다.