형질의 유전성 여부와 발현 시기를 파악하여 선발 시기와 방법을 결정해야 한다는 점이 이 단원의 핵심이다. 조기검정은 생육 초기의 지표를 이용해 목표 형질을 예측하는 방법이며, 후대검정은 유전적 변이와 환경 영향을 구분하기 위해 자손을 평가하는 방법이다. 포장시험과 생산력 검정에서는 자연 조건에서 오차를 줄이는 설계가 중요하다.
출제기준 단원 「초형 및 체형에 의한 선발」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
포장시험 주의사항 판단
1
포장시험의 자연 상태 평가와 포함 여부 판단하기
난괴법 오차 자유도 계산
1
난괴법에서 오차 자유도를 계산하는 방법 적용하기
조기검정 적용 사례 식별
1
생육 초기 지표로 조기검정 적용 가능 사례 가리기
뜻
후대검정은 선발된 개체의 우량성이 유전적인지 아니면 환경 탓인지를 확인하기 위해 자손을 재배하여 평가하는 방법이다. 이 검정은 환경 영향이 큰 양적 형질의 유전적 변이를 감별하는 데 주로 이용된다. 질적 형질은 환경 영향이 적어 육안 판별이 가능한 경우가 많으므로 후대검정의 필요성이 상대적으로 낮다.
조기검정법은 작물의 생육 초기 단계에서 목표 형질을 예측할 수 있는 지표가 있을 때 적용한다. 초기 발현성과 목표 형질 간 상관관계가 명확해야 하며, 예로 떡잎 폭과 최종 꽃 크기 사이에 상관관계가 있는 경우처럼 초기 관찰로 최종 형질을 예측할 수 있어야 한다. 수확기나 생육 후기에야 발현되는 수량성·품질적 형질은 조기검정의 대상이 되기 어렵다.
포장시험은 육성계통의 생산력을 자연 환경 하에서 평가하는 시험으로 토양 균일성 확보, 계통의 임의 배치, 반복 실험을 통해 오차를 최소화해야 한다. 인위적 환경 조절(예: 일장처리)은 자연 상태 평가를 목표로 하는 일반적인 포장시험의 기본 주의사항이 아니므로 포함시키지 않는다.
생리생육성 형질은 발아·휴면 등 식물의 내부적 생장 활동과 관련된 특성을 의미한다. 이러한 형질은 형태적·품질적 형질과 구분하여 분류하며, 초기 선발과 유전 감별 전략을 세울 때 구별하여 고려해야 한다.
통계적 실험 설계에서는 난괴법 등 블록 디자인의 자유도 계산이 중요하다. 난괴법의 오차 자유도는 총 실험 단위 수에서 처리 수와 반복 수를 차감한 뒤 1을 더해 계산한다는 점을 기억해야 한다.
예제
조기검정 적용 사례로 나팔꽃을 예로 들 수 있다. 떡잎 단계에서 떡잎 폭이 넓은 개체는 이후 꽃 크기가 클 것으로 예측되는 상관관계가 있어 조기검정법으로 선발이 가능하다고 판단한다. 반대로 배추의 결구나 고추의 최종 수량처럼 후기 발현 형질은 조기검정으로 선발하기에 적절하지 않다고 본다.
난괴법에서 오차 자유도를 계산하는 대표 예는 다음과 같다. 계통 20개를 4반복으로 배치하면 총 실험 단위 수는 20 × 4 = 80개이다. 오차 자유도는 총 단위 수에서 처리 수와 반복 수를 차감한 뒤 1을 더해 계산하므로 df_error = 80 - 20 - 4 + 1 = 57로 구한다. 이 공식은 난괴법의 블록 효과를 제거한 후 순수 오차를 산정하는 원리를 반영한다.
포장시험 설계에서 주의해야 할 사항을 고를 때는 '자연 상태에서의 평가'라는 목표를 기준으로 판단한다. 따라서 토양 균일성, 임의 배치, 반복 등 오차 감소를 위한 조치는 포함하되, 일장처리 같은 인위적 환경 조절은 기본 주의사항에서 제외한다.
대표 기출 3문항
육성계통의 생산력 검정을 위한 포장시험에서 주의해야 할 사항으로 알맞지 않은 것은?
토양의 균일성 검정
품종 및 계통의 임의 배치
반복실험
일장처리
정답과 해설 보기
정답 ④ · 육성계통의 생산력 검정을 위한 포장시험은 식물의 유전적 능력을 환경의 변동과 분리하여 정확하게 평가하기 위해 설계됩니다. 이를 위해 토양의 균일성을 검정하고, 계통을 무작위로 배치하며, 반복 실험을 수행하여 실험 오차를 최소화해야 합니다.
포장시험은 자연 환경 하에서 유전적 능력을 평가하므로 인위적 환경 조절인 일장처리는 주의사항이 아니다.
20계통을 난괴법으로 4반복하여 생산성 검정 시험을 할 때 오차의 자유도는?
57
60
76
80
정답과 해설 보기
정답 ① · 난괴법에서 오차의 자유도는 '총 실험 단위 수 - 처리 수 - 반복 수 + 1' 공식으로 구합니다. 20개 계통을 4반복하면 총 실험 단위 수는 20 × 4 = 80개가 됩니다.
난괴법 오차 자유도는 총실험단위수에서 처리수와 반복수를 차감 후 1을 더한 값이다.
다음 중 조기검정법을 적용하여 목표 형질을 선발할 수 있는 경우는?
나팔꽃은 떡잎의 폭이 넓으면 꽃이 크다.
배추는 결구가 되어야 수확한다.
오이는 숫꽃이 많아야 암꽃도 많다.
고추는 서리올 때까지 수확하여야 수량성을 알게 된다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 조기검정법으로 선발 가능한 경우를 묻고 있다. 조기검정법은 생육 초기에 측정 가능한 지표형과 목표 형질 사이에 높은 상관관계가 있을 때 유효하므로, 초기 떡잎 폭이 이후 꽃 크기와 연관되는 사례처럼 초기에 확인 가능한 형질이 목표 형질을 예측할 수 있는 경우에 적용할 수 있다.
조기검정법은 생육 초기에 표현형으로 선발 가능한 형질에 적용되므로, 꽃 크기가 떡잎 폭과 연관된 나팔꽃이 적합하다.