일본, 밤 재래품종 간 유전적 관계 검증

작성자

윤민수

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등록일

2015-07-06

내용

일본 밤의 재래품종은 단바지역 (오사카, 효고, 쿄토의 3개 부현이 경계를 이루고 있는 지역) 의 품종과 그 이외의 품종으로 크게 나눌 수 있다. 일본 농연기구 과수연구소에서는 이번에 재래품종의 친자관계를 밝힘으로써 ‘단바지역의 품종이 다른 지방의 품종 성립에 중요한 역할을 했다’는 가설을 분자유전학적인 방법으로 검증하였다.

 

연구 배경 및 경위

 

1. 재래품종이 단바지역으로부터 타지방으로 퍼져나갔다는 가설 검증

 

일본 밤은 일본을 원산지로 하는 과수로서 예전부터 전국적으로 재배되어 왔고, 지금도 많은 재래 품종이 만들어지고 있다. 문헌상 가장 오래전부터 밤을 재배해온 주요산지는 오사카, 효고, 쿄토의 3개 부현이 접해있는 단바지역이다. 이 지역에서 재배되는 밤은 ‘단바밤’으로 총칭되고 있고, 밤알이 큰 특징을 가지고 있다. 밤에 품종의 개념이 도입된 시기는 에도시대로, 당시부터 우량한 밤 품종이 단바지역을 시작으로 전국적으로 퍼져나간 것으로 생각되고 있다. 그러나, 각각의 재래품종에 관한 자세한 기록은 거의 남아있지 않기 때문에 이러한 가설을 검정하는데는 자료가 터무니없이 부족한 실정이다.

 

2. 재래품종의 전통적인 유연관계의 평가

 

새로운 품종을 육성하기 위해서는 다양한 유전자원을 이용해야 하기 때문에, 각각의 유용 유전자를 집적시켜야할 필요가 있다. 따라서, 재래품종의 유전적 유연관계를 평가하는 작업은 대단히 중요하다고 말할 수가 있다. 지금까지 밤 재래품종간의 유연관계는 유래하는 지역의 지리적인 정보를 바탕으로 정리되어왔다. 그러나, 근래에 들어서는 다른 지역에서 유래하는 이명동종이 많이 발견되고 있고, 지리적인 정보만으로 유연관계를 설명하는 것이 적절하지 못하다는 사실을 알게 되었다. 따라서 상기 연구소에서는 다음 두가지 점에 관하여 분자유전학적인 해석을 실시하였다.

 

연구 성과

 

1. DNA마커의 수형도 (생물의 유연관계나 파생관계 등을 나뭇가지가 분기된 모양으로 나타낸 그림) 해석에 의하면, 60개 재래품종은 ‘단바지역 품종’을 중심으로 구성된 그룹과 ‘단바지역 이외의 품종’으로 구성된 그룹으로 크게 나뉘어진다. 또한, 유전적 구조해석에 의하면, ‘단바지역 유래’와 두개의 ‘단바지역 이외의 유래’ 그룹으로 나누어지는 유전적 구조를 나타냈다.

 

‘단바지역 이외의 유래’ 품종 중에는 미야자키현의 재래품종인 ‘오비와세’만 특이적인 유전적 구조를 가지고 있었고, 다른 야생집단으로부터 선발되었을 가능성이 시사되었다. 이러한 수형도 해석과 유전구조 해석의 결과는 서로 일치하였고, ‘단바지역 유래의 유전적 구조’를 가진 타지방 재래품종과 ‘단바지역 품종’에서도 ‘단바지역 이외에서 유래한 유전적 구조’를 가진 품종이 몇 품종 존재하고 있으며, 양쪽의 유전적 구조를 가진 품종도 존재한다는 사실로부터 오래전부터 단바지역을 중심으로 품종이 왕래되고 있었다는 사실이 입증되었다.

 

2. 60개 재래품종의 친자해석을 위해, 양친으로 추정되는 8품종을 조합하고, 편친만의 친자관계로 추정되는 9품종을 조합한 결과, 단바지역에서 가장 유명한 품종 ‘긴요세’는 단바지역 이외의 5품종을 포함한 6개의 재래품종으로부터 유래된 것으로 추정되었다. 또한, 단바지역에서 널리 재배되고 있는 전통적인 품종 ‘카노쯔메’와 아키다의 재래품종인 ‘텐고로’와도 친자관계가 추정되는 것으로 나타남으로써 단바지역의 품종이 지방 품종을 형성하는데 중요한 역할을 한 것으로 추정되었다.

 

3. “일본 밤 품종의 재배가 보급되는 과정에서 단바지역으로터 각 지방으로 재래품종이 전파되었다”고 하는 가설은 ‘단바지역의 품종’과 ‘단바지역 이외의 품종’ 상호간의 친자관계를 밝힘으로써 입증되었다.

 

4. 지금까지 재래품종은 재배되고 있는 지역의 지리적인 정보만을 기반으로 분류, 정리되어 왔지만, 분자유전학적 수법을 이용한 수형도와 유전적 구조가 밝혀짐에 따라, 보다 정확하게 유전적인 유연관계를 정리할 수 있게 되었다. 과수 품종을 육성할 경우, 근교약세 (근친교배에 의해 수세와 수량이 저하되는 현상) 가 크게 문제시 되기 때문에 유전자원을 이용하여 정확한 유연관계를 평가하는 것은 중요한 의미를 가진다. 이러한 정보를 바탕으로 유전적으로 거리가 먼 품종간 교배를 실시함으로써 품종육성을 효율화하는 것이 가능하기 때문이다.

 

앞으로의 전망

 

최근 분자생물학, 바이오인포메틱스 등의 학문이 눈에 띄게 발전함에 따라, 오래된 문헌을 이용하여 가설을 검증하는 것 이외에도 분자유전학적인 유전자원을 통해 유연관계를 평가하는 것이 가능하게 되었다. 본 연구는 지금까지 재래품종에 한정하여 실시해 왔지만, 연구재료에 ‘시바밤’ 등의 야생밤과 한국 밤 등 외래종을 추가시킴으로써 밤 재배 역사의 해명과 다양한 유전자원의 유연관계를 해명할 수 있게 될 것으로 기대된다. 또한, 이러한 유전자원을 품종개량에 이용하면, 지금까지 할 수 없었던 새로운 형질 부여라는 첨단기술도 현실적으로 가능하게 될 것으로 전망된다.

 

 

***제공출처: 일본 농연기구 과수연구소 프레스릴리스, http://goo.gl/eqKoyM

***제공일자: 2015. 6. 23

 

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