작물 개량 기술과 육종

핵심 정리

작물 개량 기술은 품종을 새로 만들거나 기존 품종을 개선하는 기술이며, 우량 품종을 육성하는 데 목적이 있다. 작물의 품종은 수량과 품질뿐 아니라 재배와 수확에 필요한 노동, 가공의 편의성, 경지 이용 방식에도 영향을 준다. 따라서 어떤 품종이 우량한지는 재배 목적과 환경에 따라 판단해야 한다. 품종을 개량하는 일은 해충을 직접 없애거나 토양을 관리하는 일과 구별된다. 그러한 관리도 생산에 중요하지만 그 자체로 새 품종을 만드는 육종은 아니다.

육종은 변이를 확보하고, 그 가운데 필요한 형질을 가진 개체를 선택해 품종으로 발전시키는 과정으로 이해할 수 있다. 선발 육종은 자연적으로 생긴 변이 중 우수한 개체를 골라내는 방법이다. 교잡 육종은 서로 다른 품종을 교배해 원하는 형질을 가진 품종을 얻는 방법이다. 이때 교배는 변이를 만들고 조합하는 과정이고, 선발은 그 결과 중 목표에 맞는 개체를 골라 다음 단계로 이어 가는 과정이다. 교잡 육종을 하더라도 원하는 형질이 한 번의 교배로 곧바로 고정된다고 단정해서는 안 된다.

자연적인 교배와 선택에 의존하지 않고 변이를 유도하는 방법도 있다. 방사선이나 화학 물질로 유전자 변이를 일으켜 신품종을 얻는 기술을 돌연변이 육종이라 한다. 방사선이나 화학 물질 처리는 변이를 유도하는 방법이지, 서로 다른 품종을 교배하는 교잡 육종과 같은 방법은 아니다. 어느 방법을 택하든 육종에는 목적에 맞는 개체를 평가하고 선발하는 과정이 중요하다. 개량 기술을 실제 품종으로 연결하려면 육종 전문 인력을 양성하고 종자와 기술을 관리하는 일도 필요하다.

자세히

작물 육종의 출발점은 개량하려는 형질을 정하는 것이다. 수확량이나 품질을 높이고, 재배와 수확에 드는 노동을 줄이거나, 가공 과정의 비용을 줄이는 등 재배자가 해결하려는 과제가 목표가 될 수 있다. 목표가 분명해야 어떤 개체를 우수하다고 볼지 판단할 수 있다. 한 가지 형질만 보는 것이 아니라 재배 환경과 이용 목적을 함께 고려해야 한다. 좋은 형질을 가진 개체라도 실제 재배 조건에서 원하는 성과를 내지 못하면 목표 품종으로 쓰기 어렵기 때문이다. 품종 개량은 단순히 재배 방법을 바꾸는 일이 아니라, 목표 형질을 지닌 품종을 만들어 보급하는 일이다.

육종에는 개체 간 차이, 즉 변이가 바탕이 된다. 자연적으로 생긴 변이 중에서 목표에 알맞은 것을 고르는 것이 선발 육종이다. 먼저 재배 집단에서 서로 다른 특징을 살피고, 목표 형질이 잘 나타난 개체를 선발한다. 선발한 개체의 종자를 이용해 다음 세대를 재배하고, 다시 형질을 비교해 우수한 개체를 고르는 방식으로 이어 간다. 선발의 기준은 육종 목표와 연결되어야 한다. 예를 들어 수확과 관련된 형질을 목표로 한다면 그 형질을 실제로 확인할 수 있는 재배와 평가가 필요하다. 자연 변이가 충분하지 않거나 원하는 형질의 조합을 얻기 어려운 상황에서는 다른 방법으로 변이를 확보할 수 있다. 선발 육종의 핵심은 새로운 변이를 인위적으로 만들기보다 이미 존재하는 변이 가운데 우수한 개체를 찾아 선택하는 데 있다.

교잡 육종은 서로 다른 품종을 교배해 양쪽의 형질을 조합하고, 그 자손 가운데 원하는 형질을 지닌 개체를 골라 품종으로 발전시키는 방법이다. 교배에 앞서 각 품종이 가진 형질과 육종 목표를 검토한다. 서로 다른 품종을 교배하는 행위 자체가 교잡 육종의 핵심 구분 기준이며, 교배 결과를 평가하고 선발하는 과정이 뒤따른다. 자손은 부모 품종의 형질을 단순히 그대로 복사하는 것이 아니라 여러 방식으로 나타낼 수 있으므로, 개체를 살펴 목표에 맞는 것을 선택해야 한다. 선발한 개체를 다시 재배하고 확인하는 일은 원하는 형질이 다음 단계에서도 유지되는지를 판단하는 데 중요하다. 따라서 교잡 육종은 ‘교배’만으로 끝나는 기술이 아니라, 교배와 선발이 이어지는 육종 방법이다.

돌연변이 육종은 방사선이나 화학 물질을 이용해 유전자 변이를 유도하고, 그 결과 얻은 개체 가운데 목표에 적합한 것을 선발해 신품종을 얻는 방법이다. 처리로 변이가 생겼다는 사실만으로 그 개체가 곧바로 우량 품종이 되는 것은 아니다. 육종 목표에 맞는 형질이 나타났는지 확인하고, 실제 재배에서 품종으로 이용할 수 있는지 평가해야 한다. 따라서 돌연변이 육종도 변이 유도 뒤에 선발과 평가가 필요하다. 방사선 처리와 화학 물질 처리는 돌연변이를 유도하는 방식의 예이며, 서로 다른 품종을 교배하는 것과는 절차와 원리가 다르다. 방사선이라는 말을 보았다고 해서 이를 교잡 육종으로 분류해서는 안 된다.