원예사, 원예직 공무원 등 대비 원예학 요점 정리 12. 육종과 채종

제12강 육종과 채종

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<주요 용어해설>

내서성 : 더위에 견디는 성질 또는 정도

만추대성 : 추대가 잘 일어나지 않는 특성. 무나 배추와 같은 근출엽형 작물은 화아분화 후 화경이 길게 신장하는 추대가 일어나면 상품가치가 없음.

뇌수분 : 자가불화합성 타파방법의 하나로 자가화분의 생장을 억제하는 물질이 적은 화뢰(꽃봉오리) 단계에서 실시하는 인공수분

노화수분 : 자가불화합성 타파방법의 하나로 개화 종류 후 자가화분의 생장을 억제하는 물질이 적어졌을 때 실시하는 인공수분

내혼계 : 계통선발과 자식 채종을 반복하여 고정시킨 계통

비배관리 : 정상적인 생육이 이루어질 수 있도록 필요한 영양분(거름)을 토양에 공급하여 식물을 가꾸는 일

음건 : 그늘진 곳에서 말림.

풍선 : 바람을 이용하여 충실한 종자를 선별함.

모잘록병 : 식물의 줄기 중 땅 가까운 부위에 발생하며 어린 묘의 줄기가 연화되고 잘록해지다 말라 죽는 균사에 의해 전염되는 식물의 병

폴리머 : 중합체. 단위체(모노머) 분자가 서로 결합하는 중합반응으로 만든 고분자 화합물

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12.1. 육종의 이해

<핵심요약>

육종은 구체적으로 수량증대, 품질향상, 주년생산, 생력화, 친환경재배, 저장성과 가공성 향상을 목표로 한다. 육종은 문제점 파악, 목표설정, 방법결정, 변이창성, 선발, 생산성과 지역적응성 검증, 품종등록과 권리보호, 종자증식, 홍보와 보급, 농민재배 과정을 거쳐 이루어진다.

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<이해점검>

육종은 궁극적으로 농민에게 더 높은 수익을 보장하고 소비자에게 우수한 원예산물을 안정적으로 공급하고, 나아가 국가의 대외경쟁력을 높이는 것이다. 구체적으로 보면 수량의 증대, 품질향상, 생산의 주년화, 생력화 지원, 친환경 원예, 저장성 향상, 가공성 향상 등을 목표로 한다.

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육종 단계는 대략 10단계로 구분할 수 있다. 1 단계는 재배에서 소비까지 전반에 걸쳐 문제점을 파악하고 가장 시급하고 중요한 것을 선정하는 단계이다. 2 단계는 육종 목표를 설정하는 단계로 실현 가능한 목표를 구체적으로 설정한다. 3 단계는 육종 방법을 결정하는 단계로 작물의 번식방법(수정방법), 목표 품종의 형태(고정종, 일대잡종), 관여하는 유전자 특성, 변이 작성법, 육종가의 가용자원 등을 충분히 고려한다. 4 단계는 변이를 확대하고 창성하는 단계인데 ① 이 가장 효과적인 방법이다. 5 단계는 우수개체와 조합을 선발하는 단계이다. 자식성작물(완두)은 개체를, 1대잡종은 우수한 교배조합을 선발한다. 가장 중요하고 시일이 오래 걸리는 과정이다. 6 단계는 생산성과 지역적응성을 검정하는 단계이다. 대비품종과 반복구를 설정해야 한다. 7 단계는 품종 등록 후 권리 보호를 받는 단계로 품종 등록은 국립종자원에 한다. 8 단계는 종자와 묘목 증식 단계로 1대잡종의 경우는 인공교배(토마토, 박과채소), 자가불화합성(배추과채소), 웅성불임(양파, 파, 고추, 당근, 무) 등을 이용한다. 9 단계는 홍보 및 보급 단계이고, 10 단계는 농민에 의해 재배가 이루어지는 단계이다.

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12.2. 육종의 기초

<핵심요약>

유전법칙과 유전현상을 알아야 육종의 성과가 높고 나아가 성공적인 채종이 가능하다. 육종은 형질을 개량하는 것이고, 형질은 유전자의 지배를 받는다. 유전자의 본체는 DNA이고, 유전자는 염색체상에 있다. 생물은 종에 따라 일정한 수의 염색체수를 가진다. 육종은 우수한 변이를 선발하는 작업으로 선발대상이 되는 유전적 변이는 유성생식의 감수분열 과정에서 유전자가 재조합되면서 생긴다. 인공교잡은 인위적 변이를 만드는 기술이라고 볼 수 있다.

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<이해점검>

육종은 형질을 개량하는 것이다. 형질의 유전과 변이는 함께 일어나는 경우가 대부분이다. 이것은 생식세포의 감수분열과 수정과정에서 유전자의 재조합이 일어나기 때문이다. 유전자의 발현으로 합성된 단백질의 기능으로 형질이 나타난다. 결국 유전자는 생명체의 특성과 형질을 결정하고 그 생명체의 생장과 발육을 지배한다. 유전자의 본체는 이중나선의 구조인 DNA이다. DNA는 뉴클레오티드가 중합된 폴리뉴클레오티드이다. 뉴클레오티드는 인산, 5탄당 및 염기(A,C,G,T)로 구성된다. DNA의 염기서열이 바로 단백질에 대한 유전암호이다. 즉, 3개 염기를 암호코드라고 하고, 이것이 전사되어 mRNA의 코돈이 되며, 하나의 코돈이 하나의 아미노산을 지정한다. 실제로 DNA의 긴 사슬 모두가 단백질 합성에 관여하는 것은 아니고 엑손(관여하는 영역)과 인트론(관여하지 않는 영역)으로 되어 있다. 효소가 작용하여 인트론을 제거하고 액손만 다시 연결하여 mRNA를 완성하는데, 이 과정을 ② 이라고 한다. 그리고 DNA의 긴 사슬에서 하나의 단백질 단위에 대응하는 DNA 영역을 시스트론이라고 한다. 이 시스트론은 유전자의 기능 단위로 볼 수 있으며 유전자와 같은 의미로 사용된다. 유전자 DNA는 염색체상에 있다. 염색체는 DNA 2중 나선이 꼬여 압축되고 단백질로 포장된 구조물이다. 염색체에서 차지하는 각 유전자의 위치를 유전자자리라고 한다. 한 종의 기본적인 염색체(또는 유전자) 세트를 게놈이라고 한다. 게놈은 생명체의 모든 유전자를 포함하는 생명단위라고 볼 수 있다. 생물은 종에 따라 일정한 수의 염색체수를 가진다. 예로 완두는 14개, 무는 18개이다. 체세포에는 같은 염색체가 두 세트(2n)씩 있다. 그 한 세트는 모친(배낭)으로부터, 다른 한 세트는 부친(화분)으로부터 물려받은 것이다. 두 세트로 된 염색체의 수(2n)를 갖는 식물을 2배체라고 한다. 부모로부터 물려받은 2n의 염색체에서 모양과 크기가 같으며 서로 짝을 이루는 염색체를 상동염색체라고 한다. 이들은 동원체의 위치, 유전자의 위치가 서로 일치한다. 그러므로 유전자는 상동염색체에 쌍으로 존재하고, 쌍으로 있는 유전자 하나하나를 ③ 라고 한다. 같은 ③ 를 가진 유전자형의 개체(AA 또는 aa)를 동형접합체라고 하고, 서로 다른 ③ 로 된 유전자형의 개체(Aa)를 이형접합체라고 한다.

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<핵심요약>

인공교잡 시 이해가 필요한 유전현상으로 근교약세는 타식성 작물에서 자가수정하여 나온 작물체의 생육이 빈약해지는 현상이며, 잡종강세는 교잡으로 생긴 잡종(F1)이 양친보다 왕성한 생육을 보이는 현상이다. 웅성불임은 유전적으로 수술이 제 기능을 발휘하지 못하는 현상이며, 자가불화합성은 자가수분을 시키면 수정이 이루어지지 않는 현상인데, 일시적으로 자가불화합성을 타파시키는 방법으로 뇌수분, 노화수분, 이산화탄소처리 등이 있다. 이 두 가지 유전현상은 1대교잡종 종자의 경제적 채종에 이용된다.

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<이해점검>

인공교잡은 인위적 변이를 만드는 기술이다. 2배체(2n) 식물에서 만들어진 배우자의 염색체는 반수체(n)이다. 암수배우자의 수정으로 접합자(2n)를 이루고, 이 접합자가 발달하여 종자의 배가 되는데 이때 새로운 유전자 조합이 만들어지면서 유전자 형질이 대를 이어 간다. 생식세포는 배낭과 화분 생성과정에서 일어나는 ④ 로 염색체수는 반으로 감소하고 염색체의 교차와 모계유전자와 부계유전자가 무작위로 배열하여 나누어지기 때문에 유전자의 재조합과 그로 인한 유전적 변이가 일어난다. 자식성 식물의 타식률은 보통 4% 미만이지만 작물에 따라서는 1-50%에 이르기도 한다. 타식성 작물은 자식률이 5% 이하이며, 유전자 재조합의 기회가 많아 유전적 변이가 크다. 인공교배는 모본(자방친, 종자친)의 수술을 제거한 다음 원하는 부본(화분친)의 화분을 수분시키는 것이다. 수술을 제거하는 작업을 제웅이라고 한다. 인공교배를 하여 만든 잡종집단은 육종의 기본집단이 되며 잡종세대를 F1, F2, F3 등으로 표시한다. 양친을 인공교배하여 얻은 교배종자를 F1종자(교배종자, 1대잡종종자)라 하고, 그 종자를 발아시켜 얻은 식물을 F1식물이라고 한다. 이 F1식물은 잡종강세가 나타나 양친보다 생육이 왕성하다.

근교약세는 ⑤ 작물에서 인위적으로 자식(자가수정)을 시키거나 근친교배로 나타나는 작물체의 생육과 수량성이 감소하는 현상을 말한다. 이형접합체가 동형접합체로 되고, 또한 이형접합체에 잠재해 있던 열성유전자가 분리되기 때문이다. 타식성 작물 가운데 배추, 양배추, 무, 당근, 파, 양파 등은 근교약세가 심하게 나타나며 오이, 호박, 수박 등은 약세 정도가 심하지 않다. 자식성 작물은 반복적인 자식을 통해 근교약세가 멈춘 상태라고 볼 수 있다. 잡종강세는 교잡으로 생긴 잡종(F1)이 양친보다 왕성한 생육을 보이는 현상으로 근교약세의 반대현상이다. 타식성 작물에서 근친교배로 약세화된 작물체 또는 자식계통간의 잡종1대에서 크게 나타난다. 배추, 양배추, 무, 가지, 토마토, 옥수수 등에서 잘 나타난다. 잡종강세를 이용한 일대교잡종(F1종자) 이용은 작물의 생산성을 획기적으로 높였다. 시판되고 있는 종자의 대부분은 각 종묘회사가 개발한 1대교잡종이다.

웅성불임은 수술이 제 기능을 발휘하지 못하는 현상으로 환경과 유전적 원인으로 일어난다. 유전적 웅성불임에 관여하는 유전자는 핵과 세포질에 있으며, 세포질에서는 ⑥ DNA가 관여하는 것으로 보고 있다. 웅성불임성을 활용하면 제웅작업이 필요없기 때문에 1대교잡종을 보다 경제적으로 채종할 수 있다. 웅성불임의 유전양식으로 A형은 세포질과 핵 유전자가 관여하며 양파, 파, 고추, 무, 당근, 셀러리 등에서 나타난다. B형은 세포질만 관여하며 배추과 Brassica속이나 옥수수 등에서 볼 수 있다. C형은 핵유전자만 관여하며 토마토, 가지, 고추, 호박, 메론, 양배추, 배추 등에서 나타난다. 자가불화합성(SI)은 화분과 암술의 기능이 정상임에도 불구하고 자가수분시키면 수정이 이루어지지 않는 현상을 말한다. 유전양식에 따라 배우체 SI와 포자체 SI로 나눌 수 있다. 배우체 SI는 화분(n, 배우체)의 유전자가, 포자체 SI는 약(2n, 개체, 포자체)의 유전자가 불화합을 결정한다. 각각의 유전자가 합성하는 단백질, 특이 효소 또는 물질이 자가화분을 인식하고 화분을 분해하거나 화분관의 침투와 신장을 저지한다. 배우체형은 주로 발아나 화분관 신장이 억제되면서, 포자체는 거의 주두표면에서 발아가 안되서 불화합이 일어난다. SI를 이용하면 무, 배추 등의 1대교잡종을 경제적으로 대량 채종할 수 있다. 이 경우 1대교잡종의 모본을 유지하고 증식하려면 자가수정을 해야하고, 이를 위해 일시적으로 SI를 타파시켜야 하는데 실용적으로 ⑦ , 노화수분, 이산화탄소처리 등의 방법이 많이 쓰인다. 자가불화합성이 약한 꽃봉오리(뇌) 상태나 늙은 꽃(노화) 상태에서 수분을 시켜주면 자가화합, 즉 수정이 되어 결실시킬 수가 있다. 또는 밀폐된 공간에서 이산화탄소 농도를 높여주면 자가불화합성이 약해져 자가화합을 유도할 수가 있다

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12.3. 주요 육종방법

<핵심요약>

도입육종은 육종소재나 실용 품종을 도입하여 사용하는 방법이고 분리육종은 잡박한 집단에서 우수 개체를 반복 선발하여 특성을 고정시키는 방법이다. 교잡육종은 인공교배를 통해 신품종을 육성하고 잡종강세육종은 잡종강세가 큰 교배조합을 찾아 1대잡종 종자를 생산한다. 돌연변이육종은 자연 또는 인위적으로 일어난 변이를, 배수성육종은 염색체를 늘리거나 반으로 줄여 생기는 변이를 이용한다.

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<이해점검>

도입육종은 외국으로부터 품종을 도입하여 육종재료로 쓰거나 바로 실용적 품종으로 사용하는 방법이다. 키위(양다래)와 블루베리의 도입 등이 좋은 예인데, 철저한 식물검역이 필요하다. 분리육종은 유전적으로 잡박한 집단에서 우수한 개체를 반복적으로 선발하여 특성을 고정시키는 방법이다. 자연변이를 이용하는데 대상작물의 번식법에 따라 순계선발법(자식성작물), 집단선발법(타식성작물), 영양계분리법(영양번식작물-감자, 마늘, 딸기, 과수)으로 나눌 수 있다. 교잡육종은 품종간, 종속간 인공교배로 새로운 변이를 만들어 신품종을 육성하는 방법이다. ⑧ 작물의 경우는 대부분 이 방법으로 품종을 육성한다. 예를 들면 A(다수, 이병) x B(소수, 내병)으로 C(다수, 내병)를 만드는 방법이다. 육종목표에 따라 계통육종, 집단육종, 여교잡육종을 한다. 이중 실용적 품종의 한, 두 가지 결점을 개량할 때는 여교잡육종법을 사용한다. 여교잡은 A(실용품종, 우수형질, 병에 약함) x B(비실용품종, 병에 강함)의 F1에 다시 A와 교잡하는 과정을 4-5회 반복하여 우수형질을 회복시키는 육종법이다. 어떤 작물은 종속간 교잡이 가능하다. 원연간 교잡이 어려운 것들은 조직배양기술을 이용하여 교잡종을 만든다. 딸기의 재배종은 북아메리카의 야생종 F. virginiana 와 남아메리카의 야생종 F.chiloensis, 호박의 접목재배에서 대목 ‘신토좌’는 서양계 호박인 C,maxima와 동양계 호박인 C.moschata, 우리나라에서 육성한 신종채소인 쌈추는 배추(B. campestris)와 양배추(B. oleracea)의 ⑨ 이다. 속간교잡은 주로 수정 후 미숙배를 배양하여 식물체를 얻는데 가지과의 토마토(Lycopersicon esculentum)와 감자(Solanum melongena)의 속간교잡종을 토감(pomato)이라고 부른다. 배추과의 무(Raphanus sativus)와 배추(Brassica campestris)의 교잡종인 배무채도 좋은 예이다. 배무채는 배추와 무의 속간교잡종이다. 배추는 Brassica속이고 무는 Raphanus속이다. 쌈추는 양배추와 배추의 종간교잡종이다. 양배추와 배추는 같은 Brassica속이지만 서로 종이 다르다. 잡종강세육종법은 잡종강세가 큰 교배조합을 골라서 그 1대잡종(F1) 종자를 경제적으로 생산하는 방법이다. 보통 1대잡종은 양친보다 생육이 왕성하고, 생산성과 성분함량이 높고, 불량환경에 대한 적응력이 강해진다. 이러한 잡종강세는 양친이 원연일 때 현저하다. 이 육종은 내혼계육성->조합작성->조합능력검정->우수조합양친증식->1대잡종 종자생산의 과정을 거친다. 이들 품종의 경제적 채종에 웅성불임성과 자가불화합성을 이용하고 있다. 돌연변이육종법은 자연 또는 인위 돌연변이에서 유용한 변이를 선발하여 품종을 육성하는 방법이다. 자연 돌연변이의 예는 과수의 ⑩ 를 들 수 있다. 사과의 ‘스타킹’, 배의 ‘장십랑’, 대부분의 감귤 품종, 감자의 ‘남작’은 ⑩ 에서 얻은 품종들이다. 인위 돌연변이는 방사선(X선, 감마선, 중성자, 베타선)과 화학물질(EMS, EL 등)를 돌연변이 유발원으로 이용하고 있다. 인위 돌연변이는 주로 화훼작물에 이용하는데, 유럽에서는 국화 품종의 60% 이상이 인위 돌연변이로 육성하고 있다. 배수성육종은 인위적으로 염색체수를 배로 늘리거나 반으로 줄여 생기는 변이를 이용하는 방법이다. 염색체 수를 배수화하는 데는 ⑪ 을 이용한다. 배수체가 되면 기관이 거대화되고, 내병충성이 커지며, 성분 함량이 증가하는 등의 형질 변화가 일어난다. 반수체를 만드는 방법으로 약배양 또는 화분배양을 이용한다. 약배양의 경우는 배양이 쉽지만 약벽이나 화사 등의 체세포조직으로부터 유래한 것이 있으므로 유의해야 한다. 약(화분)배양으로 얻은 반수체의 식물체 집단에서 유용한 변이를 선발하여 콜히친 용액을 처리하면 2배체(2배성 반수체)의 정상 식물이 된다. 반수체는 생육이 빈약하고 불임이기 때문에 실용성이 없지만 염색체를 배가시키면 곧바로 순계(동형접합체)를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

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12.4. 주요 채종기술

<핵심요약>

채종은 육종의 마지막 단계로 종자의 퇴화를 방지하고, 우량한 종자를 생산하고 저렴한 종자를 공급하는 것을 목표로 한다 채종은 육종가종자, 원원종, 원종, 시판종자의 4단계를 거쳐 이루어진다. 1대잡종 종자의 채종에서 가지과와 박과채소는 인공교배를, 고추, 파, 양파 등은 웅성불임성을, 무, 배추, 양배추는 자가불화합성을 이용한다.

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<이해점검>

채종은 육종의 마지막 단계로 어떤 면에서 육종을 완성시키는 과정이다. 아무리 우수한 품종이 육성되었다고 하더라도 채종이 잘못되면 품종 본래의 우수성을 발휘할 수 없고 유전적으로 잡박해질 수도 있다. 채종은 종자의 퇴화를 방지하여 품종 본래의 우수한 특징을 이어갈 수 있도록 해 준다. 채종은 우량한 종자를 생산하고 저렴한 종자를 공급하는 것을 목표로 한다. 우량한 종자는 유전적으로 순수하고 발아력이 높고 병충해의 감염이 없고 잡초 등의 타 종자, 협잡물 등이 없어야 한다. 농가에 공급되는 종자는 가능하면 값이 저렴해야 하므로 채종과정에서 생산비를 줄이기 위해 다양한 기술을 적용한다. 품종등록 마친 후 육종가가 소지한 소량의 종자를 육종가종자, 그것을 증식하여 얻은 종자를 원원종이라고 하고, 이것을 다시 심어 얻게 되는 종자를 ⑫ 이라고 하고, 마지막으로 원종을 재배하여 얻게 되는 다량의 종자를 시판종자라고 한다.

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타가수정작물의 F1종자 채종은 고도의 기술이 필요하다. 한 번의 교배로 많은 종자를 얻을 수 있고, 재식거리가 넓어 단위 면적당 요구되는 종자의 수가 많지 않은 작물은 인공교배로 1대잡종 종자를 생산한다. 이 채종법을 사용하는 작물은 토마토, 가지, 수박, 참외, 오이, 호박 등이다. 토마토와 가지처럼 양전화의 경우에는 개화 2-3일전에 종자친 계통의 꽃은 손으로 제웅을 하고 봉지를 씌워둔다. 그리고 예상되는 개화시기에 화분친으로부터 화분을 가져다가 암술의 주두에 수분을 시킨다. 수박이나 참외 같은 단성화는 제웅 작업은 필요없고 대신에 종자친에 달린 암꽃이 개화하지 못하도록 꽃잎을 적당한 방법으로 묶어둔다. F1종자의 경제적 채종을 위해 웅성불임이나 자가불화합성을 이용하고 있다. 웅성불임의 종자친 계통과 웅성가임의 화분친 계통을 교대로 심어 방임해두면 웅성불임의 종자친에 생산된 종자는 모두 1대잡종 종자가 된다. 이런 방법으로 채종을 하면 제웅, 봉지씌우기, 인공수분 등의 노력을 줄일 수 있어 값싸게 다량의 종자를 얻을 수 있다. 현재 우리나라에서는 고추, 파, 양파, 당근, 무 등의 1대잡종 생산에 이용하고 있다. 또는 자가불화합성을 갖고 있는 A계통과 B계통을 보통 2줄씩 교대로 심어 놓으면 자연수분에 의해 타가수분이 이루어진다. 웅성불임성과는 달리 종자친과 화분친의 구분이 필요 없으며 다량의 1대잡종 종자를 값싸게 생산할 수가 있다. 우리나라에서는 배추, 무, 양배추 등의 1대잡종 생산에 많이 이용되고 있다.

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<핵심요약>

채종포는 기후가 좋아야 하고 적당히 격리해야 한다. 수확기에 저온에 부딪히면 등숙기 춘화로 종자 사고가 날 수 있다. 수확 종자는 음건 후 선별하여 저장한다. 저장 중 호흡을 억제하고 병충해 발생을 억제하는 것이 중요한데 상온에서의 수명에 따라 단명, 상명, 장명종자로 구분한다. 종자는 발아력을 향상시키기 위해 프라이밍, 코팅, 펠레팅, 테이핑과 같은 처리를 하여 파종 효율을 높인다.

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<이해점검>

채종포는 기후조건이 좋아야 한다. 특히 종자 성숙기와 수확기의 기상은 수량과 품질에 큰 영향을 미친다. 그리고 채종포는 수분오염을 막기 위해 격리되어야 한다. 포장 관리로는 비배관리, 병충해 방제, 착과와 결실의 조절, ⑬ 제거, 방환곤충의 관리, 수분오염 방지 등이 중요하다. 배추과 채소는 춘화처리가 필요하고 수확기의 저온이 등숙기 춘화를 유발하여 종자사고를 일으킬 수가 있다. 작물의 종류에 관계없이 ⑬ 제거는 대단히 중요한 일로 반드시 개화기 전에 이루어져야 하며 소홀히 하면 종자사고를 유발할 수 있다. 우기에 재배하는 경우는 비가림 재배가 좋은데 원종채종이나 비싼 종자를 채종하는 경우에는 도입해 볼 만 하다. 망실이나 하우스를 이용하는 경우는 방화곤충을 방사하여 채종효율을 높인다.

충실하고 발아율과 발아세가 높은 종자를 얻기 위해서는 적당한 시기에 수확해야 하는데 이를 위해 성숙도 판정이 중요하다. 가지와 고추는 개화 후 45일이면 발아력을 생성하지만 실용적으로 55-60일 정도 지나야 한다. 오이와 호박은 45-50일, 무와 배추는 55-60 정도 지나야 실용적인 발아율을 갖추게 된다. 수확방법은 작물의 종류에 따라 다르다. 토마토, 오이, 호박처럼 점액성 물질이 붙어 있는 경우는 산을 처리하거나 발효시켜 제거한다. 당근과 양파와 같은 것은 꼬투리째 수확하여 음건하면서 후숙을 유도하기도 한다. 수확한 종자는 자연건조나 인공건조로 충분히 건조시켜야 좋다. 건조시킬 때는 가능하면 서서히 건조시키는 것이 좋다. 종자의 선별방법은 육안선별, 풍선, 비중선별, 기계적 선별 등이 있다. 종자사고를 사전에 방지하기 위해서는 자체적으로 순도검정을 하는 경우도 있다. 포장에서 직접 재배하면서 관찰하기도 하고 실내에서 전기영동법을 이용하기도 한다. 그리고 대부분의 종자는 저장 또는 시판하기 전에 반드시 소독을 실시한다. 종자가 시간이 경과하면서 활력이 떨어지는 것을 퇴화라고 한다. 종자의 퇴화와 더불어 발아력을 보유하고 있는 기간을 종자수명이라고 하는데 상온에서의 수명을 기준으로 단명종자(1-2년; 양파, 파, 시금치(환), 거베라, 플록스, 비올라. 치자 등), 상명종자(3-4년; 무, 배추, 고추, 토마토, 당근, 시금치(각), 클레오메, 아케라툼,. 스타티스 등), 장명종자(5년이상: 박과류, 콩과류, 아마란투스, 카네이션, 맨드라미 등)로 구분한다. 종자의 저장은 퇴화를 억제하면서 수명을 연장하는데 초점을 맞춘다. 저장의 기본원리는 종자의 호흡작용을 억제하고 병충해 발생을 방지하는 것이다. 이를 위해 먼저 종자의 함수율과 저장고의 상대습도, 온도, ⑭ 를 가급적 낮추는 것이 좋다. 실제로 용기를 질소가스로 채우고 종자의 함수율을 5-8%로 유지하고 상대습도를 30% 내외로 유지해 주면 상온에서도 상당기간 저장할 수 있다.

발아력 향상을 위한 종자처리로 코팅은 살충제, 살균제, 발아촉진제, 영양제 등을 색소와 함께 얇게 피복하는 것이다. 코팅종자는 발아율을 높이고, 발아 후 발생하는 모잘록병을 방제하며, 조류의 피해를 방지할 수도 있다. ⑮ 은 종자의 외부를 두터운 물질로 싸서 세립종자는 크게, 각이 지거나 긴 종자는 둥글게 만드는 것이다. 피복제로는 규조토나 탄산칼슘과 같은 물에 잘 풀리는 다공질의 무기물질에 특수한 접착제를 혼합하여 피복한다. 종자를 피복하면 코팅효과와 함께 기계파종에 적용할 수 있는 장점이 있다. 종자테이핑은 종자를 수용성 폴리머로 만든 테이프에 일정한 간격으로 부착시키는 것이다. 수용성폴리머는 고분자화합물로서 에틸렌 오카사이드 또는 폴리비닐알코올이 이용되며, 전용 파종기도 있다. 직파할 때 발아력이 크게 떨어지는 당근과 일부 초화류에 많이 이용하는데 이것을 쓰면 발아 후에 솎아 줄 필요가 없다.

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해답 : ① 교잡 ② 스플라이싱 ③ 대립유전자 ④ 감수분열 ⑤ 타식성 ⑥ 미토콘드리아 ⑦ 뇌수분 ⑧ 자가수정 ⑨ 종간교잡종 ⑩ 아조변이 ⑪ 콜히친 ⑫ 원종 ⑬ 이형주 ⑭ 산소농도 ⑮ 펠레팅

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★ 연습문제 및 정답해설

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1. 육종의 단계에서 변이의 창성 이전 단계는?

① 육종방법의 결정 ② 교배조합의 선발

③ 지역적응성 검정 ④ 육성자권리 보호

정답 및 해설: 1, 육종은 문제점 파악 및 인식, 육종 목표 설정, 육종 방법 결정, 변이 확대 및 창성, 우수개체와 조합 선발, 생산성과 지역적응성 검정, 품종 등록, 종자와 묘목 증식, 홍보 및 보급, 농민 재배 순으로 이루어진다. (교과서 332-333쪽)

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2. 유전의 기본 개념을 잘못 설명한 것은?

① 형질은 유전자의 지배를 받는다

② 유전자의 본체는 DNA이다

③ 유전자 DNA는 염색체상에 있다

④ 생물은 종에 관계없이 염색체수가 같다

정답 및 해설: 4, 육종은 유전자의 지배를 받는 형질을 개량하는 것이다. 유전자의 본제는 DNA이고, 유전자는 DNA 염색체상에 있는데 염색체는 생물 종에 따라 일정한 염색체수를 가진다. (교과서 335-336쪽)

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3. 배추의 육종과정에서 뇌수분 또는 노화수분을 하는 목적은? (11년 기출문제)

① 웅성불임을 유도하기 위하여 ② 자식열세를 유도하기 위하여

③ 잡종강세를 강화하기 위하여 ④ 자가불화합성을 타파하기 위하여

정답 및 해설: 4, 뇌수분, 노화수분, 이산화탄소 처리 등을 실시하면 일시적으로 자가불화합성이 타파되어 자가수정을 할 수 있다. (교과서 344쪽)

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4. 쌈추와 배무채의 육종방법은? (11년 기출문제)

① 도입육종 ② 분리육종

③ 교잡육종 ④ 돌연변이육종

정답 및 해설: 3, 쌈추는 종간교잡종이고, 배무채는 속간교잡종으로 교잡육종에 의해 육성된 작물이다. (교과서 345쪽)

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5. 농민들이 선호하는 F1종자의 장점이 아닌 것은? (10년 기출문제)

① 다수성 ② 기능성

③ 균일성 ④ 내병성

정답 및 해설: 2, 보통 1대잡종은 양친보다 생육이 왕성하고 균일하며, 생산성과 성분 함량이 높고, 불량환경에 대한 적응력이 강해진다. (교과서 346쪽)

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6. 과수의 아조변이를 이용한 품종육성에 해당하는 육종방법은?

① 분리육종 ② 교잡육종

③ 돌연변이육종 ④ 잡종강세육종

정답 및 해설: 3, 과수의 아조변이는 특정 가지가 유별나게 숙기가 빠르고 과실이 큰 것을 예로 들 수 있는데 자연돌연변이의 일종이다. (교과서 346쪽)

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7. 길거나 각진 종자를 둥글게 만드는 종자처리는? ③

① 프라이밍 ② 코팅

③ 펠레팅 ④ 테이핑

정답 및 해설: 3, 프라이밍은 파종 전에 수분을 가볍게 흡수시켜 종자가 발아에 필요한 생리적인 준비를 갖추게 하는 기술이다. 코팅은 살충제, 살균제, 발아촉진제, 영양제 등을 색소와 함께 앏게 피복하는 것이다. 테이핑은 종자를 수용성 폴리머로 만든 테이프로 일정한 간격으로 부탁시키는 것을 말한다. (교과서 354-355쪽)

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