개념 한 쪽
식물의 유전자원을 관리하는 육종 기법은 육종 목적에 따라 적절한 방법을 선택하여 목표 형질을 도입하거나 유지·단기간에 고정화하는 데 초점을 둔다. 도입육종은 검역과 적응성 평가가 필수이며, 소수 형질 도입에는 여교잡(여교배) 육종법이 주로 사용한다.
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출제기준 단원 「식물의 유전자원의 관리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 소수 형질 도입 방법 판단 | 1 | 우량 품종에 단일 형질을 도입할 때 적합한 육종법을 가리기 |
| 세대·생육 촉진 기술 구분 | 1 | 세대 촉진과 생육기간 단축에 쓰이는 기술을 구분하기 |
| 반수체 활용 장점 계산/판단 | 1 | 반수체의 육종적 장점과 순계화 효과를 설명하거나 적용하기 |
여교배(Backcrossing) 육종법은 이미 우수한 계통이나 품종의 유전적 배경을 유지하면서 특정 단일 유전자의 형질을 도입하는 데 사용하는 방법을 한다. 목표 형질을 가진 기여친과 우량한 반복친을 교배한 뒤, 자손을 반복친과 여러 차례 교배하여 반복친의 유전적 배경을 회복시키고 원하는 형질만 선택적으로 남긴다. 이 과정에서 반복친의 특성 회복을 핵심 목표로 한다.
반복친 유전구성의 회복률은 교배 횟수에 따라 지수적으로 증가하며, 이를 계산하는 원리는 1 - (1/2)^n 공식을 적용한다. 이 공식을 통해 교배 횟수 n에 따른 회복률을 빠르게 판단할 수 있으므로, 여교배 횟수와 기대되는 유전배경 회복 정도를 문제 풀이에 바로 적용한다.
타종·타속 등 유전적으로 거리가 있는 집단에서 우량 형질을 도입하려 할 때는 생식장벽이 문제되므로, 유전적으로 가까운 근연종(근계)을 이용한 근계 교배법이 효과적이다. 근계 교배법은 생식적 장벽을 어느 정도 극복하면서 타종 유전자를 도입할 수 있는 실무적 대안으로 이해한다.
반수체를 이용한 육종은 염색체 수가 절반인 상태를 이용하여 자가수분 시 즉시 동형접합 순계가 형성되는 장점으로 육종 기간을 단축하는 방법이다. 반수체 활용은 빠른 순계화가 필요한 상황에서 유용하므로 육종 전략 수립 시 시간 절감 목적과 연결하여 판단한다.
도입육종 과정에서는 외래 병해충 유입을 막기 위한 병해충 검사(검역)를 반드시 실시해야 하고, 도입자원의 기후·토양 적응성 및 수량성 검정을 통해 우리 환경에서의 활용 가능성을 평가해야 한다.
여교배 회복률 계산 예는 1 - (1/2)^n 공식을 사용하여 구한다. 예를 들어 반복친과의 교배를 n회 실시했을 때 회복률을 구하려면 n에 값을 대입하여 계산한다. 이 공식을 통해 교배 횟수에 따른 회복률을 신속히 판단하여 문제 풀이에 적용한다.
육종 방법 매칭 예시는 다음과 같다. 기존의 우량 품종에 특정한 내병성 같은 소수 형질을 도입하려면 여교배 육종법을 선택하고, 다른 종 또는 속에서 유래한 형질을 도입하려면 근연종을 이용한 근계 교배법을 우선적으로 고려한다. 또한 도입 과정에서는 병해충 검사를 통해 검역을 수행하고 적응성 검정으로 도입식물의 활용 가능성을 판단한다.
배추, 무 등 호냉성 채소의 년중 생산이 가능하게 된 것은 주로 어떤 형질의 개량에 의해서인가?
정답 ① · 문제는 호냉성 채소의 연중 생산을 가능하게 한 주요 형질 개량이 무엇인지 묻고 있다. 호냉성 작물은 낮은 온도를 필요로 하는 저온 감응성(춘화성)이 꽃눈 형성 등 생식 발달을 유도하므로, 이 저온 요구를 약화하거나 제거하는 품종개량을 통해 계절에 구애받지 않는 연중 생산이 가능해진다.
배추, 무 등 호냉성 작물은 낮은 온도에 반응하여 꽃을 피우는 성질(저온 감응성)을 개량함으로써 연중 생산이 가능해졌다.
농작물 육종 과정 중 세대 촉진 및 생육기간 단축을 위하여 쓰이는 방법으로 가장 알맞은 것은?
정답 ① · 문항은 육종에서 세대 촉진과 생육기간 단축에 유용한 방법을 묻고 있다. 일장처리는 개화 시기를 조절해 세대 수를 늘리는 데 유리하고 접목은 생육 기간을 줄여 조기 생육과 조기 수확을 가능하게 하여 육종 속도를 높인다.
일장처리는 개화 시기를 조절하여 세대 수를 늘리고, 접목은 생육 기간을 단축시켜 육종 속도를 높이는 핵심 기술이다.
반수체를 이용한 육종의 장점으로 옳은 것은?
정답 ② · 문항은 반수체를 이용한 육종의 장점 중 옳은 것을 묻고 있다. 반수체는 한 세트의 염색체만을 가지므로 자가교배 시 즉시 동형접합 상태의 순계(고정계)를 얻을 수 있어 육종 기간을 크게 단축하는 장점이 있다.
반수체는 한 쌍의 염색체만 가지므로 자가수분 시 즉시 순계화가 일어나 육종 기간을 획기적으로 단축할 수 있다.
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