개념 한 쪽
도입육종은 외부에서 들여온 유용 형질을 기존 우량계통에 도입하고 적응성을 검증하는 과정을 포함한다. 주요 관리 항목으로는 도입재의 병해충 검사(검역), 적응성 및 수량성 검정, 그리고 도입 이후의 육종기술 적용(예: 여교배, 근계 교배, 세대 촉진 등)이 있다.
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출제기준 단원 「도입후의 관리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 단일유전자 도입 방법 판별 | 1 | 우량계통에 단일 유전자를 도입할 최적 방법을 고르기 |
| 형질 개량과 생산시기 조절 | 1 | 연중 생산 가능하게 하는 형질 개량과 관련 기술을 구분하기 |
| 세대촉진·생육단축 기술 적용 | 1 | 세대 촉진과 생육기간 단축에 적합한 방법을 고르기 |
여교배(여교잡, backcross) 육종법은 우수한 계통을 모본으로 삼아 특정한 단일 유전자 형질을 도입하고자 할 때 주로 사용한다. 목표 형질을 가진 공급 계통과 교배한 뒤, 자손을 다시 모본과 반복적으로 교배하여 모본의 유전적 배경을 회복하고 목표 유전자만 선택적으로 유지하는 방식이 핵심이다. 이 방법은 웅성불임성이나 내병성처럼 단일 유전자 형질 도입에 효과적이다.
반복친 유전구성의 회복 정도는 교배 횟수에 따라 증가하며, 일반적으로 회복률은 1 - (1/2)^n의 형태로 계산한다. 이 공식을 통해 교배 횟수를 늘릴수록 모본 유전적 배경이 지수적으로 회복된다는 원리를 이해해야 한다. 여교배는 목표 형질 도입에는 강점이 있으나 과정이 복잡하고 시간이 오래 걸리며, 목표 형질 외의 다른 형질을 동시에 개선하기는 어렵다는 한계가 있다.
타종 또는 타속의 유전자를 도입하려 할 때에는 생식적 장벽을 고려해야 한다. 이러한 경우에는 유전적으로 근연한 종(근계)을 이용한 근계 교배법을 통해 장벽을 일부 극복하고 원하는 형질을 도입할 수 있다. 근계 교배는 유전적 거리가 상대적으로 가까운 계통을 활용하는 전략이라는 점이 핵심이다.
도입육종에서 방역과 적응성 검정은 필수 절차이다. 도입식물이나 품종에 새로운 병해충이 동반되어 유입될 위험을 차단하기 위해 병해충 검사를 실시하고, 도입된 자원이 국내 기후와 토양에서 적응성과 수량성을 갖추는지를 검정해야 한다. 또한 세대 촉진과 생육기간 단축을 위한 기술(예: 일장처리로 개화기 조절, 접목으로 생육 가속)은 육종 속도 향상에 중요한 수단으로 활용한다.
여교배의 회복률을 계산하는 대표 예를 제시한다. 반복친 회복률 공식에 n=2를 대입하면 회복률 = 1 - (1/2)^2 = 1 - 1/4 = 0.75로 75%가 회복된다는 것을 확인한다. 이와 같이 교배 횟수 n을 늘리면 회복률이 1 - (1/2)^n 형태로 점차 증가함을 이용하여 목표 수준의 유전적 배경 회복을 설계한다.
실제 도입 절차 예시로는 먼저 도입자원의 병해충 검사를 실시하고, 기후·토양 적응성 시험과 수량성 검정을 거친 뒤 여교배법으로 목표 유전자를 모본에 도입하며, 필요 시 일장처리나 접목을 병행하여 세대촉진과 생육기간 단축을 도모한다.
내병성 품종의 육성이나 유전자의 분리 및 연쇄관계를 밝히는 방법으로 흔히 쓰이는 것은?
정답 ③ · 여교잡법(backcross method)은 우량 품종(반복친)에 특정 유전자(예: 내병성 유전자)를 도입하기 위해 교잡 후 매세대 반복친과 지속적으로 교배하는 방법입니다. 이 방법은 내병성과 같은 특정 형질을 가진 유전자의 분리 및 연쇄관계를 밝히고자 할 때 유용하게 쓰이며, 원하는 단일 유전자만을 성공적으로 도입할 수 있어 내병성 품종 육성에 흔히 이용됩니다.
여교잡법은 반복친과 교배하여 특정 유전자(내병성 등)를 도입하고 분리 관계를 밝히는 데 적합하다.
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.
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