배수성육종 (Polyploidy Breeding)
쉽게 풀면
약품으로 염색체 수를 늘려서 새로운 특징을 가진 품종을 만드는 육종 방법이다. 씨없는 수박은 사배체와 이배체를 교배해 얻은 삼배체 종자를 심어 재배한 것으로, 염색체 수가 홀수여서 정상적인 씨를 만들지 못한다.
왜 중요한가
염색체 수를 인위적으로 배가시켜 새로운 형질(씨없음, 대형화 등)을 얻을 수 있다는 점에서, 배수성육종은 전통 교배육종으로는 얻기 어려운 형질을 도입하는 특수 육종 기법으로 다뤄집니다. 화훼에서는 배수체가 꽃이나 잎을 더 크고 화려하게 만드는 경우가 많아 관상가치를 높이는 육종 수단으로도 활용된다. 또한 서로 교잡되지 않는 두 종을 교배한 잡종의 염색체를 배가해 임성을 회복시키는 방식으로, 밀과 호밀의 속간잡종인 트리티케일 같은 새로운 작물이 만들어졌다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
염색체 수가 홀수인 삼배체는 감수분열 시 염색체 분리 이상으로 정상 종자를 형성하지 못하는 원리를 이용한 육종 사례이다.
배수체육종의 목적과 방법을 설명한 문장이다.
조금 더 깊게 보면
배수체가 항상 우수한 형질을 갖는 것은 아니며, 생식 능력 저하나 생육 지연 등 부작용이 함께 나타날 수 있어 목적 형질과 트레이드오프를 고려해야 합니다. 삼배체는 콜히친 처리로 직접 만드는 것이 아니라 이배체와 사배체를 교배해 얻는다는 점도 정확히 이해해야 합니다. 콜히친은 세포분열 중 방추사 형성을 저해하여 염색체가 분리되지 못한 채로 세포막이 형성되게 함으로써 염색체 수가 두 배로 늘어난 세포를 만드는 원리로 작용하며, 처리 농도와 시간이 지나치면 세포 자체가 죽어 배가 효율이 오히려 떨어진다.
주의할 점
배수체는 단순히 세포가 커지는 것에 그치지 않고 임성 저하 등 생리적 이상을 동반할 수 있어, 목적에 맞는 배수성 수준을 선택해야 한다. 동일한 배수성이라도 유래 종에 따라 이질배수체와 동질배수체로 나뉘며, 같은 염색체 세트가 셋 이상 겹친 동질배수체는 감수분열 때 다가염색체가 형성되어 임성이 떨어지기 쉬운 반면, 서로 다른 종의 세트가 각각 쌍을 이루는 복이배체형 이질배수체는 이가염색체를 정상적으로 형성해 임성이 비교적 안정적이다. 콜히친은 인체에도 독성이 있는 물질이므로 처리 과정에서 피부 접촉이나 흡입을 피하는 안전 수칙을 지켜야 한다.