잎 무늬종 개발에 대한 제언

 잎 무늬종 개발에 대한 제언

 

 

 

 최근 10여년 사이 야생화에 대한 관심이 급격히 증가되면서 많은 애호가들과 함께 많은 화원도 생겨났으며, 아울러 관련된 업자들에 의하여 외국으로부터 새로운 품종들도 다수 도입되기도 한 것 같다. 또 많은 애호가들이 자연에 산재하던 관심밖에 있던 식물들을 찾아내고 특성이나 재배, 번식에 이르기 까지 눈부신 발전을 거듭하고 있는 것 같다.

그러다 보니 우리 것에 대한 애착심도 점차 높아져 일부 애호인 들은 우리 것 개발에도 많은 관심과 노력을 기울이고 있는 실정이다.

개발 방법으로는 맨 먼저 산야에 묻혀있는 좋은 품종들을 찾아내는 일이 이루어 져야 할 것이며, 다음으로는 쉽게 배양하고 증식시키는 방법을 개발해야 할 것이고, 끝으로 인공적인 방법으로도 새로운 품종을 만들어 내는 일 등이 있을 것이다.

현황을 살펴보면 많은 애호인 들이 자연이 만들어 준 우수 변이종을 찾아 산으로 들로 열심히 다니고 있으며, 번식법으로도 각종 약품이나 홀몬제를 이용하여 접목, 삽목, 취목법 등에서 눈부신 발전을 이루고 있다. 재배법에서도 각종 비료나 호르몬제 등이 도입되면서 나름대로 새로운 방향을 열어가는 것으로 생각 된다.

마지막으로 품종 개발의 측면을 볼 때 어쩌면 전문학자의 영역인 것처럼 보이기도 하지만 많은 농장에서도 풍란이나 석곡 호접난 등 화예 분야에서 나름대로 새로운 품종들이 끊임없이 개발되어 나오고 있다.

순수한 자연산만을 고집하는 애란가와 같은 분들의 반발이 없는 것은 아니지만 화형이 좋고 향기도 좋은 중국춘난 대부귀와 화색이 우수한 일본춘난 복지광을 교잡시켜 환상적인 새 품종 부귀지광을 탄생시켰고, 조직배양의 방법을 도입하여 다량 번식으로 저가로 널리 대중화 시켜가는 등 새로운 장이 계속하여 열리고 있는 실정이다. 이러한 세계적 추세에 뒤지지 않기 위하여 우리 애호가들도 마냥 뒷짐만 짓고 있을 수는 없지 않나 하여 이 부분에 대한 아주 작은 소견을 기술해 보려고 한다.

 

 

 

1. 육상식물의 잎 무늬와 색소체

 

육상식물은 대부분 광합성을 하기 위하여 엽록체를 갖고 있는데 이 엽록체의 색 때문에 사람의 눈에는 록색으로 보인다.

고등 육상식물에서 잎의 색과 관계가 되는 세포소기관으로 색소체라는 소립자가 있는데 색소체에는 엽록체, 유색체(잡색체라고도 함), 백색체가 있다.

이 색소체는 어린 식물체가 만들어 질 때에 전색소체라는 것이 만들어 지고 이로부터 색소체가 다시 만들어진다는 이론이 있으며 또한 이들은 빛과 같은 환경의 변화에 의하여 상호 전환되기도 한다고 보고 있는데 부분적으로는 확연치 못 한 부분도 있는 것 같다.

엽록체에는 엽록소a, 엽록소b, 카로틴, 크산토필 이라는 더 작은 색소 입자가 들어 있는데 광합성의 주체가 되는 엽록소a 가 가장 많고, 기본적인 광합성 보조색소로 엽록소b가 있고, 카로틴, 크산토필도 보조 역활을 하는 것으로 알려졌다.

엽록소a는 청록색(군청색)이고, 엽록소b는 황록색(연두색)이고, 카로틴은 붉은색(등적색)이고, 크산토필은 노랑색(등황색)을 나타내지만 사람의 눈에는 가장 많은 엽록소a와 다음으로 많은 엽록소b에 의하여 초록색으로 보이는 것이다.

가을의 단풍잎이 아름답게 보이는 이유는 기온이 낮아지면 엽록소a와 b가 파괴되어 없어지게 되면서 남아있는 카로틴이나 크산토필이 우리의 눈에 보여 노랗고 붉게 보이는 것이라고 한다.

또 식물의 잎에 엽록체나 유색체가 형성되지 않으면 잎 색은 백색으로 될 것이며 엽록체의 양과 분포에 따라 다양한 무늬의 색이 나타나게 되는 것으로 생각 된다.

 

이러한 색소체는 묘한 특징을 갖고 있다. 즉 모든 생명체는 살아가기 위하여 많은 일들을 하여야 하는데, 이 일들을 효율적으로 수행하기 위하여 여러 종류의 전문 공장들을 갖추고 있어야 하는데, 이 전문 공장구조물을 세포기관이라고 부른다.

이 세포기관들 모두가 각자 맡은 일들을 차질 없이 수행해 낼 때 비로소 전체적으로 조화로운 삶을 누릴 수 있는 최소구조의 한 생명체를 이룰 수 있는데 사람들은 생명활동의 기본단위가 되는 이 구조물을 세포라고 부른다.

이 세포는 생명을 계속 유지하기 위하여 필요한 세포기관들을 만들어 내기도 하며 세포 전체적으로도 조화로운 생명활동을 할 수 있도록 통일된 지휘와 통제가 있어야 하는데 이러한 일을 담당하는 세포내 지휘 본부를 핵(세포핵)이라 부른다.

핵 속에는 무었을 어떻게 만들고 무슨 일을 하도록 할 것인가 하는 계획서(프로그램)가 들어 있는데 이 프로그램을 사람들은 유전인자(유전자) 라고 부르며 유전인자는 DNA라는 물질로 이루어져 있다고 한다.

그런데 이 유전인자로 작용되는 DNA는 자기복제의 능력을 갖고 있어 기존의 DNA로부터 그와 똑같은 새로운 DNA를 만들어 낼 수 있고, 이 DNA 복제가 있음으로 인하여 생물체는 성장도 가능해 지고, 손상된 부분을 재생시킬 수도 있으며(삽목의 원리), 자손을 만들어 종족을 보존시키는 번식도 가능하게 되는 것이다.

그런데 특이하게도 색소체에도 DNA가 있어 핵과 관계없이 스스로 자기복제에 의하여 새로운 색소체가 만들어 지고 있다.

따라서 잎 무늬가 생기는 이유는, 잎을 이루고 있던 세포에 어떤 이유에 의하여 엽록체나 엽록소가 만들어지지 못하는 세포가 만들어 지고, 이러한 이상 세포가 계속하여 자기와 같은 새로운 세포들을 만들어 냄으로써 엽록체가 정상적인 세포들과 적당히 무리를 이루어 존재 할 때 잎에는 무늬가 나타나는 것으로 생각 된다.

 

 

 

2. 세포질유전과 모계유전

 

유전이란 어버이의 형질이 자손에게 전달되어 자손이 어버이를 닮아가는 현상으로 주로 세포의 핵 속에 들어있는 DNA라고 하는 유전인자에 의하여 이루어진다.

즉 어버이 세포의 핵 속에 들어있는 DNA가 자기복제를 하므로 과거의 세포와 같은 유전인자를 갖는 새로운 세포가 만들어지고 이 세포로 자손을 만들었을 때 자손은 어버이와 설계도가 똑같기 때문에 당연히 어버이를 닮을 수밖에 없는 것인데 이것이 유전의 얼개이다.

일반적으로 고등한 생물의 유전은 핵 속에 있는 DNA에 의하여 이루어진다.

즉 부계는 정자나 꽃가루라고 하는 특수 세포의 핵 속에 자신의 DNA를 담아 자손에게 물려주고, 모계는 난자나 알세포의 핵 속에 자신의 DNA를 담아 자손에게 전달 해 줌으로써 자손은 부와 모를 닮을 수밖에 없는 것이 일반적인 유전현상 이다.

그런데 불공평하게도 부계와는 관계없이 자손이 모계만을 닮는 경우가 있다. 이러한 유전 현상을 모계유전이라고 한다.

모계유전의 이유로써는 몇 가지를 생각할 수 있지만 가장 확실한 경우가 세포질 유전이다. 세포질 유전이란 유전인자인 DNA가 핵 속에 들어있지 않고, 세포질에 들어있기 때문에 자손은 세포질을 물려주는 쪽 만을 닮는 경우이다.

 

고등생물들은 주로 수정이라는 방법에 의하여 번식을 하고 있다.

수정은 모계의 생식세포인 난자와 부계의 생식세포인 정자가 만나 한 개의 새로운 세포 즉 수정난을 이루고 이 수정난이 새로운 자손을 만드는 시조세포가 되어 이 시조세포가 자기복제 즉 세포분열을 거듭함으로써 수많은 새로운 세포들을 만들어 내게 되며, 새로이 만들어진 세포들로부터 각종 조직이나 기관이 완성되면 독립된 새로운 또 하나의 생명체가 탄생하게 되는 것이다.

이와 같은 수정의 과정에서 모계에서 제공되는 알세포에는 핵과 세포질이 함께 존재하는데 반하여 부계의 정자나 정핵에는 세포질은 없고 핵 부분 만이 수정에 쓰여 진다.

따라서 수정에 의한 번식에서 유전인자가 핵이 아닌 세포질에 있는 경우라면 당연히 자손은 세포질을 물려받은 모계만을 닮을 수밖에 없는 것이다. 이것이 모계유전이요 세포질유전이다.

그런데 엽록체를 비롯한 색소체 들은 자체적으로 DNA를 갖고 있기 때문에 핵과 관계없이 스스로 증식되는 특별한 기관이고 따라서 이들의 유전현상은 당연히 모계만을 닮아 가는 모계유전 일 것이라는 추측은 어렵지 않을 것이다.

 

 

 

3. 잎 무늬종 육종에서의 유의점

 

그렇다면 우리들이 잎 무늬종의 교배를 통하여 우수한 잎 무늬의 자손을 얻으려고 한다면 당연히 먼저 모계유전을 생각하여야 할 것이다.

즉 잎의 무늬는 주로 색소체에 의하여 결정 되고, 이 색소체의 유전은 세포질유전으로 추정되기 때문에 바람직한 잎 무늬 개체를 얻기 위한 교배의 방법 모형이 나오게 된다.

우수한 잎 무늬의 자손을 얻기 위하여 는 당연히 우수 잎 무늬의 모계(암술)를 선택하여야 한다는 결론이다.

예를 들어본다면, 잎 무늬는 없지만, 향은 좋고 꽃 색이 아름다운 부계(꽃가루)를, 잎 무늬는 좋은데 향은 없고 꽃 색도 별로 좋지 않은 모계(암술)에 교배(가루받이)시켰을 경우, 향도 좋고 꽃 색도 좋고, 잎 무늬도 좋은 우수한 새로운 품종을 기대 할 수 있다는 것이다.

핵심만 도표화 하면 다음과 같다.

순	부 계	모 계	예상되는 자손
1.	잎무늬 종	무지 잎	무지 잎
2.	무지 잎	잎무늬 종	잎무늬 종

 

물론 위에서 예로 한 잎무늬를 제외한 향기나 꽃 색의 유전현상은 가정 일 뿐이므로 생물체마다 유전방식이 다를 수 있기 때문에 위의 예시와는 전혀 맞지 않으므로 필요한 사람들이 별도로 연구 되어야 할 부분이다.

 - 끝 -

 

 

 

 

이쪽 방면으로 관심이 계신 분들에게 조금이라도 참고가 될 수 있다면 큰 다행으로 생각하겠습니다.

별것도 아닌 것을 가지고 장황스럽게 벌려놓은 것 같아 송구스럽기 짝이 없습니다. 끝까지 읽어 주셔서 대단히 감사 합니다.

 

  2011년 가을. 현풍 배상