개념 한 쪽
종자기사 분자표지를 이용한 선발 — 조기 선발과 표지 재현성
분자표지를 이용한 선발은 DNA 수준의 변이를 확인해 목적 형질을 가진 개체를 고르는 방법이다. 생육 초기부터 유전적 잠재력을 판단할 수 있어 선발 효율을 높인다. 다만 표지의 재현성과 적용 한계를 함께 구분해야 한다.
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뜻
분자표지를 이용한 선발은 DNA 수준의 변이를 확인해 목적 형질을 가진 개체를 고르는 방법이다. 분자표지는 유전자 자체를 직접 판별하므로 생육 초기 단계에서 개체의 유전적 잠재력을 파악할 수 있다. 그래서 성체의 생산력이나 표현형을 오래 기다리는 전통 선발보다 시간을 줄이는 데 유리하다.
이 방법은 고가의 장비와 전문 기술을 필요로 한다. 따라서 경비가 들지 않거나 누구나 쉽게 할 수 있다고 보면 틀린다. 생산력 검정을 완전히 생략할 수는 없지만, 생육 초기 선발로 불필요한 개체를 조기에 걸러낼 수 있다.
분자표지는 열성 형질도 후대검정 없이 초기 선발할 수 있게 한다. 유전자좌와 연관된 DNA 마커로 이형접합과 동형접합을 분자 수준에서 식별하기 때문이다. 다만 생산성처럼 여러 유전자와 환경이 함께 작용하는 양적 형질은 분자표지만으로 직접 검정하기 어렵다.
분자표지의 활용 범위는 품종감별, 간접선발, 유전자지도 작성처럼 유전 정보를 분석하는 분야에 맞는다. 인공종자 제작은 물리적·생리적 공정이므로 분자표지의 직접 적용 분야로 보기 어렵다. 유전적 거리가 먼 품종일수록 다형성이 높아 표지 개발과 구별에 유리하고, 근연종은 DNA가 비슷해 구별이 어렵다.
대표 표지로 RFLP가 있고, RAPD는 짧은 임의 프라이머를 사용해 실험 조건에 민감하므로 재현성이 가장 낮다. RFLP, AFLP, isozyme은 상대적으로 재현성이 높다. PCR 한 주기는 변성, 프라이머 결합, 중합반응 순서로 진행한다. 유전적 변이를 감별할 때는 환경 영향을 배제하고 후대의 형질을 관찰하는 후대검정이 알맞다.
예제
분자표지 선발을 경비가 들지 않거나 누구나 쉽게 할 수 있다고 설명하면 틀린다. 열성 형질도 후대검정이 반드시 필요하다고 하거나, 생산력 검정을 완전히 생략할 수 있다고 하면 원리와 어긋난다. 인공종자 제작을 분자표지의 적절한 적용 분야로 묶는 선지도 함정이다. 재현성 비교에서는 RAPD를 높은 재현성으로, RFLP와 AFLP를 낮은 재현성으로 뒤집는 설명을 가려야 한다. PCR 순서를 변성·중합·결합으로 바꾸거나, 유전적 변이 감별법을 후대검정 대신 통계적 유의성 감정으로 제시하는 경우도 틀린다.
자주 묻는 물음
- 분자표지를 이용한 선발의 가장 큰 장점은 무엇인가
- 생육 초기 단계에서 개체의 유전적 잠재력을 판단해 선발 효율을 높인다는 점이다. 분자표지는 DNA 수준에서 유전자를 직접 확인하므로 성체의 생산력 검정만 기다리는 방법보다 시간을 줄인다.
- 분자표지가 생산성 검정에 직접 쓰이기 어려운 이유는 무엇인가
- 생산성은 여러 유전자와 환경의 상호작용으로 결정되는 양적 형질이기 때문이다. 단일 유전자 마커만으로 수량이나 생산성을 직접 예측하고 검정하는 데 한계가 있다.
- 재현성이 낮은 표지와 높은 표지는 무엇인가
- RAPD는 짧은 임의 프라이머를 사용해 실험 조건에 민감하므로 재현성이 가장 낮다. RFLP, AFLP, isozyme은 표준화된 조건에서 상대적으로 재현성이 높다.
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