종자기사 인공종자 — 반수체 육성과 원형질체 융합

반수체는 염색체 수가 절반인 상태다. 육종가는 이 반수체를 얻은 뒤 염색체를 두 배로 늘려 순수한 2배체를 빠르게 만든다. 반수체를 얻는 가장 대표적인 조직배양 방법이 약 배양이다. 꽃의 수술에 있는 꽃가루 세포를 떼어 배양하면 염색체가 절반인 식물이 자란다.

약 배양으로 얻은 반수체는 불임인 경우가 많아 2배체로 만들어야 한다. 이때 염색체 배가에 주로 쓰는 약제가 콜히친이다. 콜히친은 세포 분열 시 방추사 형성을 억제하여 염색체가 분리되지 못하게 하고, 결과적으로 염색체 수가 두 배가 되게 한다. 에틸렌과 NAA는 호르몬류이고 EMS는 돌연변이 유발제이므로 배가 용도가 아니다.

원연식물은 재배 작물과 먼 친척이지만 자연 상태에서 교배가 잘 안 된다. 꽃가루와 암술대 사이의 생식적 장벽 때문이다. 이때 세포벽을 제거한 원형질체끼리 인위적으로 융합하면 부모의 유전질을 완전히 섞을 수 있다. 포마토처럼 속이 다른 먼 친척 간 교잡종도 이 원형질체 융합으로 육성한다. 체세포를 이용한 유전질 조합이라는 점이 핵심이다.

생식격리가 확실한 종속간 교잡에서는 배 발달이 억제되어 배가 죽는 경우가 많다. 이때는 아직 자라는 미숙배를 배양하거나 배주 자체를 배양하여 잡종 식물체를 얻는다. 화분배양이나 생장점배양은 생식격리를 극복하여 잡종 종자를 얻는 직접적인 방법이 아니다.

인위적 유전변이는 유전자를 바꾸거나 섞는 기술이다. 교배와 원형질 융합, 형질전환은 모두 유전체 구성을 변경한다. 반면 생장점 배양은 유전자를 바꾸지 않고 원래 식물을 그대로 복제하는 무성 증식이므로 변이 작성과 관계가 없다.