작물의 유전과 육종

작물의 유전과 품종육성 방법, 새로운 품종의 증식 및 보급체계와 관리에 대해 알아본다.

멘델의 제1법칙은 감수분열을 할 때 대립유전자쌍이 분리된다는 것이다. 서로 다른 염색체에 있는 비대립유전자들이 독립적으로 분리하는 것을 독립의 법칙 또는 멘델의 제2법칙이라고 한다. 그러나 대립유전자 간에 연관이 있는 경우에는 독립의 법칙이 적용되지 않는다.

비대립유전자 간의 상호작용에는 보족유전자, 중복유전자, 복수유전자, 억제유전자, 상위와 하위, 다면현상이 있다. 유전자형은 환경과의 상호작용으로 표현형이 나타나는데, 같은 유전자형이 나타나는 표현형의 범위를 그 유전자형의 반응규격이라고 하며, 그 크기는 유전자형에 따라 다르다. 2개의 서로 다른 형질을 지배하는 유전자들이 같은 염색체에 가까이 있다면, 이 유전자들은 연관되어 있으며 독립적으로 분리되지 않는다. 조환이 일어나서 어버이와 다른 유전자형이 만들어지면 교차형이라 하고, 어버이와 같은 유전자형은 비교차형이라 한다. 전체 배우자 수에 대한 교차형 배우자 비율을 교차율 또는 조환가라고 한다.

연관된 유전자의 재조합 빈도를 이용하여 유전자들의 상대적 위치를 표시한 것을 유전자지도라고 한다. 유전자지도는 새로 발견된 유전자의 연관분석을 하거나 특정 형질을 선발하는데 이용되며 유전자의 위치를 파악하는데 이용된다.

작물육종은 변이집단에서 우량한 유전자형을 선발하여 신품종으로 육종하고 보급하는 과학기술이다. 구체적인 육종목표를 정하고 대상작물의 생식방법과 목표형질의 유전양식을 파악하여 적합한 육종재료를 선정하고 육종방법을 결정한다.

식물 중에서 인류가 이용가능한 유전변이를 유전자원이라고 한다. 그동안 유전자원을 이용하여 많은 우량품종을 육성하였다. 그 결과 유전적으로 다양한 재래종들이 급속히 사라지게 되었으며 이를 유전적 침식이라고 한다.

육성된 신품종은 그 특성과 순도가 유지되는 것이 중요하며 국가사업으로서 체계적인 종자갱신 및 보급사업이 이루어지고 있다. 종자증식은 기본식물 양성 -> 원원종 생산 -> 원종 생산 -> 보급종 생산의 기본체계를 따른다.

식물유전자원의 경제적 가치의 인지도가 높아지면서 이들 자원의 이용과 보존에 대한 생물다양성협약과 식량농업식물유전자원국제조약과 같은 국제적으로 규범이 태동하게 된다.