사과와 같이 노지에서 보존해 소실 위험성이 높은 영양체 유전자원을 초저온에서 동결해 안전하게 장기 보존하는 기술이 개발됐다.
영양체 유전자원은 종자(씨앗)로 번식하지 않고 가지, 싹 등 식물체 일부로 번식하는 유전자원으로 노지 보존을 기본으로 하기 때문에 천재지변이나 병해충 등에 쉽게 노출돼 장기보존이 어렵다.
농촌진흥청(청장 이양호)은 사과 휴면눈(휴면 상태의 싹)을 액체질소로 동결해 보전하는 ‘사과 유전자원 초저온동결보존법’을 개발했다고 밝혔다.
이번에 개발한 기술은 1월 초‧중순에 채집한 사과 휴면눈을 영하 5 ℃에서 수분함량 30 % 까지 건조한 다음 밀봉해 다시 영하 35 ℃까지 서서히 냉동해 24시간 보관한 뒤, 영하 196의 액체질소로 급속 냉동하는 보존법이다.
이렇게 보존된 사과 휴면눈은 필요 시 저장탱크에서 꺼내 4 ℃에서 해동한 후 14일 동안 재수화(건조된 물질에 물을 더해 원상으로 돌아가게 하는 과정)한 다음 삽목이나 접목 등의 방법으로 재생이 가능하다.
재생률은 품종에 따라 차이가 있으나 홍로의 경우 85.4 %, 추광은 81.5 %로 높게 나타났다.
이 보존법을 이용하면 이론적으로 영양체 유전자원의 영구보존이 가능하며, 노지 대신 저장탱크에 보존하기 때문에 토지, 노동력 등에 따르는 비용을 줄일 수 있다.
실제 노지에서 사과 유전자원 1점을 보존하기 위해 연간 8만 6,200원이 드는 반면, 초저온동결보존법을 이용하면 노지보존에 비해 1/70인 1점당 연간 1,200원이 소요돼 사과 유전자원 1천 점당 연간 약 8천 500만 원이 줄어들 것으로 기대된다.
또한 넓은 면적의 노지 대신 액체질소 저장탱크에 유전자원을 보존하기 때문에 유전자원을 체계적이고 집약적으로 관리할 수 있다.
농촌진흥청 농업유전자원센터 이정윤 연구사는 “이번에 개발한 보존법은 영양체 유전자원의 장기보존을 실용화하는데 새로운 교두보 역할을 할 것이며 유전자원의 다양성 보존에도 크게 기여할 것으로 기대한다.”라고 말했다.
<참고자료>
사과 유전자원의 초저온 동결 보존법 개발
□ 연구배경
○ 영양체 유전자원은 언제 소실될지 모르는 위험성을 항상 안고 있음
- 영양체 유전자원은 포장보존을 기본으로 하므로 토지, 노동력 등 많은 비용이 소요될 뿐 아니라 항시 천재지변이나 병해충 등에 노출돼 있음
○ 영양체를 영하 196 ℃ 액체질소에 초저온동결보존하면 모든 신진대사작용이 완전히 멈추므로 미래에 필요 시 해동 후 재분화시켜 이용할 수 있으므로 매우 이상적인 장기보존 방법이라고 할 수 있음
□ 사과 휴먼눈 초저온동결보존 방법
<사과 휴먼눈 초저온동결보존 과정>
□ 특성
○ 한겨울 휴면 중인 사과눈을 –5 ℃에서 수분함량 35 %까지 건조시킨 후 밀봉해 1차적으로 1 ℃/h의 속도로 –35 ℃까지 서서히 냉동시킨 후 24시간 정도 그 온도에 적응시켰다가 급속히 –196 ℃의 액체질소에 급속 냉동시켜 보존하는 방법임
○ 초저온동결보존 중인 자원을 미래의 필요 시에 저장탱크로부터 꺼내서 4 ℃에서 해동 후 14일 동안 재수화 시킨 후 접목 등의 방법으로 재생시킴
○ 이는 국내 최초 시도이며 미국 농업청에서 사과유전자원에 적용시켜 실용화한 방법을 수분함량과 1차 동결온도를 변형해 우리 사과 품종에 적응시킨 매우 획기적인 장기보존 방법임
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수분함량
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1차 동결온도
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미국 농업연구청
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30 %
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-30 ℃
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한국 농촌진흥청
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35 %
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-35 ℃
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□ 기대효과
○ 막대한 영양체 유전자원 보존비용 절감
- 포장보존: 86.2천 원/점/연, 초저온동결보존: 1.2천 원/점/연
- 사과유전자원 천점 당 연간 85백만 원 절감 효과
○ 넓은 포장 대신 몇 대의 액체질소 저장탱크에 유전자원보존을 할 수 있으므로 유전자원의 집약관리 가능
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기사최종편집일:2024-03-15 11:10:01
