개념 한 쪽
인공수분은 사람이 원하는 꽃가루를 골라 암술에 묻히는 작업이다. 원하는 교배만 남기려면 스스로의 꽃가루와 바깥에서 날아온 꽃가루를 모두 막아야 한다. 제웅과 봉지씌우기, 격리법이 그 역할을 나눠 맡는다.
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출제기준 단원 「인공수분」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 제웅의 목적 판단 | 1 | 자가 수분 차단과 교배 순도 확보의 연결 |
| 격리법 종류 구분 | 1 | 물리적 차단법과 생리적 개화 유도의 구분 |
| 자가불화합성 원종 채종 방법 | 1 | 뇌수분·인공수분 조합과 부적합한 개화수분 가리기 |
F1 종자는 서로 다른 두 품종인 모본과 부본을 교배시켜 만든다. 모본이 자기 수술의 꽃가루로 수정되면 원하는 잡종이 아닌 모본과 같은 순종 종자가 만들어지고, 이는 F1 종자의 순도를 떨어뜨린다. 그래서 인공수분 전에 모본 꽃의 수술을 미리 제거하는 제웅을 한다. 제웅은 모본의 자가 수분을 차단하여 부본 화분과의 교배 순도를 확보하기 위해 수행한다. 작업능률을 높이기 위한 것이 아니고, 잡종강세는 교배 결과 나타나는 현상이며, 다습에 의한 병해방지는 봉지 씌우기 등 다른 관리와 관련된다.
자가불화합성 작물은 같은 계통의 꽃가루로 수정이 되지 않는다. 이 특성을 이용해 1대잡종을 채종할 때 원종을 얻으려면 자가수정을 인위적으로 유도해야 한다. 꽃봉오리 상태에서 수술을 제거하고 자신의 꽃가루를 묻히는 뇌수분이나 이산화탄소 처리로 자가불화합성을 일시적으로 억제하는 방법을 쓴다. 개화 후의 개화수분은 자가수분 차단이 불가능해 원종 채종에 적합하지 않다. 자가불화합성 계통의 채종에서는 뇌수분 시기에 인공수분을 하는 조합이 알맞다.
인공수분 시 다른 꽃가루가 섞이지 않도록 격리법을 쓴다. 웅화·웅예제거법, 화판제거법, 거리격리법이 격리법의 종류다. 춘화처리법은 추운 온도에 노출시켜 개화를 유도하는 생리적 처리 방법으로, 꽃가루 섞임을 막는 격리법이 아니다.
개화 전날 화분친으로 쓸 숫꽃에도 봉지를 씌운다. 꽃이 피기 전에 외부의 다른 꽃가루가 붙는 것을 막아 화분오염을 방지하기 위해서다. 개화기 조절이나 화분 활력 유지, 마르는 것 방지가 주된 목적은 아니다. 봉지씌우기는 인공수분을 통한 F1 채종에서 가장 필수적이다. 고정종 채종은 자연수분이나 자가수분이 주를 이루어 봉지씌우기가 선택적이고, 웅성불임성이나 자가불화합성을 이용하는 방법은 자가수분 장벽이 이미 있어 봉지 필요성이 상대적으로 낮다.
품종의 유전적 순도를 높이는 방법은 교잡을 막는 데 있다. 인공수분은 원하는 꽃가루만 사용해 교잡을 통제하고, 격리재배는 다른 품종과 거리를 두어 자연 교잡을 막고, 개화 전 이형주 제거는 원하지 않는 형질을 가진 식물을 미리 뺀다. 염수선은 종자의 밀도 차이를 이용해 형태적으로 좋은 종자만 선별하는 방법이므로 유전적 순도를 직접 높이는 방법과는 거리가 멀다.
세포질 유전자적 웅성불임을 활용해 F1 종자를 생산할 때는 각 계통이 지닌 세포질과 임성회복 유전자의 조합이 관건이 된다. 화분친은 정상 세포질과 우성 회복 유전자를, 종자친은 불임 세포질과 열성 유전자를 가지는 조합이 설계의 기본이 된다.
인공수분 문제는 목적을 다른 관리 작업과 뒤바꾼다. 제웅의 목적을 작업능률 향상이나 잡종강세로 돌리면 틀리고, 봉지씌우기의 목적을 개화기 조절이나 화분 활력 유지로 바꿔도 틀린다. 격리법의 종류를 물으면 춘화처리법처럼 개화를 유도하는 생리적 방법이 섞여 들어간다. 유전적 순도 향상 방법을 물으면 염수선처럼 형태만 선별하는 방법이 함정으로 들어간다. 자가불화합성 원종 채종에서는 자가수정 유도가 아닌 개화수분을 골라내야 한다.
F1 채종을 위한 인공수분시 미리 제웅을 하는 목적은?
정답 ③ · F1 종자를 채종하기 위해 인공수분 작업을 실시할 때, 미리 암꽃의 수술(웅예)을 제거하는 제웅(除雄) 작업을 반드시 거치는 핵심적인 이유는 모본인 암꽃의 자가 수분을 원천적으로 차단하기 위함입니다. 제웅을 철저히 시행함으로써 암꽃의 주두에 자가 화분이 묻어 자식되는 현상을 방지하고, 확실하게 교배하고자 하는 부본(수꽃)의 화분만이 수정에 참여하도록 유도하여 순도 높은 F1 잡종 종자를 얻을 수 있습니다.
F1 종자 채종을 위한 제웅 작업은 모본의 자가 수분을 차단하여 부본 화분과의 교배 순도를 확보하기 위해 수행한다.
자가불화합성을 이용하여 1대잡종을 채종하는 작물의 원종 채종 방법으로 적당하지 않은 것은?
정답 ② · 자가불화합성 작물은 동일한 유전자형 내에서는 수분이 이루어지지 않으므로 1대잡종 채종에 유리합니다. 원종을 채종할 때는 자가불화합성의 특성을 극복하고 자가수정을 유도하여 모본을 유지해야 하는데, 이때 개화 전에 암술과 수술을 잘라내어 인공수분을 하는 뇌수분(蕾授粉)이나 CO2 처리, 살리실산 처리 등을 통해 자가불화합성을 인위적으로 억제하여 채종합니다.
자가불화합성 작물의 원종 채종은 자가수정을 유도해야 하므로, 이를 방해하는 개화수분은 적당하지 않다.
인공수분을 위한 방법 중 격리법의 종류가 아닌 것은?
정답 ④ · 질문은 인공수분을 할 때 격리법의 종류가 아닌 것을 찾으라는 내용이다. 격리법은 물리적 방법으로 교잡을 방지하는 기법들로, 꽃가루·화판 제거나 거리격리 등이 해당한다.
춘화처리법은 생리적 개화를 유도하는 방법으로 격리법이 아닌 생리적 처리법이다.
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