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기획특집

 

 

유전자를 얼린 후 언제라도 이용? 상상이 현실이 되다!

사과 유전자원 동결보존을 통한 장기보존 실용화

(Utilization of long-term conservation by cryopreservation of apple germplasm)

  

 

 

 

우리는 심심치 않게 예전 SF(Science Fiction, 공상과학)영화에서나 보던 과학기술을 현실에서 마주한다. 이제는 길을 걸으며 핸드폰으로 업무를 처리하고, 로봇 청소기가 집안을 대신 청소해주며, 이세돌 9단과 컴퓨터 인공지능이 바둑 대결을 벌인다. 이는 물론 농업계도 예외는 아니다.

불과 100년도 안 된 과거에 통일벼로 식량자급을 이루었고, 작물을 비닐하우스에서 재배하게 된 백색혁명으로 사계절 푸른 채소를 맛볼 수 있게 됐다.

농업 분야에서 과학기술의 진화는 지금도 진행형이다. 식물 유전자를 이용한 농작물 품종 개량은 병충해에 강하고 수확량은 증가한 수많은 품종을 양산하며, 정보통신기술과 결합한 스마트 팜의 개발·보급으로 언제 어디서든 온실 내 온·습도와 관수 등을 제어할 수 있게 됐다.

농업 분야의 놀라운 과학기술 업적 중에서 이번에 소개할 것은 얼리고 녹이는 기술로, 우리가 주목해야 할 건 그 대상과 그 쓰임새다. 독자 중 몇몇은 SF영화에서 사람을 급속냉동시켰다가 오랜 시간이 지난 뒤 해동시켜 다시금 정상적으로 활동하게 하는 것을 봤을 것이다. 농촌진흥청은 이와 유사한 방식으로 사과 유전자원을 얼려서 반영구적으로 보존함은 물론이고, 이를 언제라도 해동시켜 이용하는 기술을 개발했다. 사과와 같은 영양체 유전자원은 종자가 아닌 가지, 싹 등 식물체 일부로 번식하며 노지 보존을 기본으로 하기에 천재지변이나 병해충 등에 쉽게 노출돼 장기보존이 어려운 단점을 기술로 극복하게 됐다.


사과 유전자원 동결보존이라고 불리는 이 기술은 동결보존에 가장 적합하다고 증명된 1월 초·중순에 채집한 사과 휴면아를 영하 5에서 수분함량 35%까지 건조한 후 밀봉하여 다시 영하 35까지 서서히 냉동시켜 24시간 보관한 뒤 영하 196의 액체질소로 급속 냉동시켜 보존한다. 이 상태로 반영구적으로 보존할 수 있는데, 이러한 기술은 국내 최초 시도이자 미국 농업청에서 사과 유전자원에 적용해 실용화한 기술을 변형하여 우리 사과 품종에 적응시킨 매우 획기적인 장기보존 방법이다. 

이렇게 보존된 사과 휴면아는 필요할 때 저장탱크에서 꺼내 4에서 해동한 후 14일 동안 재수화(건조된 물질에 물을 더해 원상으로 돌아가게 하는 과정)한 다음 삽목이나 접목 등의 방법으로 재생할 수 있다. 재생률은 품종에 따라 차이가 있으나 이론적으로는 영양체 유전자원의 영구보존이 가능하며, 노지 대신 저장탱크에 보존하므로 토지, 노동력 등에 드는 비용을 줄일 수 있다.

실제로 사과 유전자원을 포장에서 보존하며 드는 비용은 연간 자원당 86,200원이지만, ‘사과 유전자원 동결보존시에는 그 1/70 수준인 1,200원으로 줄어든다.

또한, 몇 대의 액체질소 저장탱크만 있으면 유전자원을 보존할 수 있고, 홍수, 가뭄 등 천재지변이나 돌발 병해충 발생에도 유전자원의 소실을 막고, 집약적으로 관리할 수 있다. 간단히 말해 사과 수백 수천 그루가 작은 탱크 안에 들어있는 셈이다.

영화 속 상상이 현실이 된 사과 유전자원 동결보존기술은 영양체 유전자원을 장기보존하며 이용할 수 있어 유전자원의 다양성 보존에도 이바지할 전망이다.

 

 

담당자_농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터 이정윤 박사,

031-299-1803, naaeskr@korea.kr

 

 

취재_윤호중 기자 saenongsa@hanmail.net

 

 

 

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