농촌진흥청은 병충해나 기상재해 등으로 소실 우려가 있는 배나무 유전자원을 안전하게 장기 보존하는 초저온동결보존기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

배는 다른 개체와 수정하는 타가 수정 작물이다. 배 유전자원은 씨앗(종자)이 아닌 영양번식체, 즉 나무 상태로 밭에서 보존하는 것이 일반적이다. 그러나 이 보존 방법은 외부 요인에 의해 유전자원 소실 위험이 크고, 넓은 밭과 관리 인력이 필요해 큰 비용이 든다. 

농촌진흥청은 배 겨울눈을 그대로 보존하기 어려워 그동안 캡슐화 건조법, 작은방울-유리화법 등 다양한 방법을 활용해 장기 보존 기술을 개발하고자 했으나 초저온동결 후 재생률이 매우 낮아 실용화하지 못했다.

이번 연구는 국립농업과학원과 국립원예특작과학원이 역할을 나눠 협업으로 진행했다. 

국립원예특작과학원에서는 ‘서양배’, ‘배연3호’, ‘대원홍’ 등 주요 배 3품종을 대상으로 대량 증식연구를 수행했다. 농업유전자원센터에서는 초저온동결보존연구를 맡았다. 

초저온동결보존기술은 여러 단계의 동결 보호 처리를 통해 배 식물체를 안전하게 얼렸다가 재생시키는 기술이다. 체세포 변이를 일으킬 수 있는 물질이 함유되지 않은 안전한 동결보호제를 사용했다는 특징이 있다. 재생률은 국제기준(40%)보다 높은 60~80%이다.

연구진은 초저온동결보존 후에 재생시킨 식물을 온실에 심을 수 있도록 기내 뿌리내림(발근) 기술도 함께 개발했다. 

이 기술을 이용하면 배나무속 자원의 낮은 발근율(뿌리가 분화되는 비율)을 효과적으로 개선해 기술 적용 전(0~30%)보다 최대 87%까지 발근율을 높일 수 있다. 또한, 3개월 이상 걸리던 뿌리내림 기간을 최대 2주 정도로 단축할 수 있다.

농촌진흥청은 올해부터 이 기술을 적용해 배나무 유전자원을 안전하게 중복보존할 계획이다. 또한 관계기관과 협업해 순차적으로 핵심 유전자원의 여벌 자원 확보 체계를 신속히 구축할 예정이다.

/이신우기자 lsw@