호박 잎 모양, 모종 때 가린다…농진청, 분자표지 2종 개발

두 달 기다리던 호박 잎 판별…DNA 분석으로 육종 선발 앞당겨

동양계 호박 유전자원 167점 분석…잎 갈라짐 관련 유전변이 찾아

특허등록·기술이전 완료…현장 선발 시간과 노동력 절감 기대

농촌진흥청 전경. ⓒ데일리안 배군득 기자

호박의 잎 가장자리가 깊게 갈라지는지를 모종 초기부터 판별하는 기술이 개발됐다. 잎이 충분히 자랄 때까지 기다리지 않고 원하는 특성을 가진 개체를 골라낼 수 있어 밀식재배용 품종 개발에 활용될 것으로 전망된다.

농촌진흥청은 동양계 호박의 잎 갈라짐 여부를 구별하는 분자표지 2종을 개발했다고 5일 밝혔다. 분자표지는 특정 특성과 관련된 DNA 차이를 확인해 원하는 개체를 선발하는 기술이다.

동양계 호박은 국내에서 널리 재배하는 호박의 한 종류다. 잎 가장자리가 깊게 갈라져 여러 갈래로 나뉘는 ‘결각형’과 갈라짐이 거의 없이 넓고 둥근 ‘비결각형’으로 구분된다.

결각형 잎은 서로 겹치거나 그늘을 만드는 부분이 적어 아래쪽 잎까지 햇빛이 닿도록 돕는다. 또 바람이 잘 통해 병 발생을 줄일 수 있어 작물을 좁은 간격으로 촘촘하게 심는 밀식재배용 품종 개발에 활용 가치가 크다.

모종 초기에는 잎이 충분히 자라지 않아 갈라짐 여부가 뚜렷하게 드러나지 않을 수 있다. 이 때문에 눈으로 잎 모양을 정확히 확인하려면 파종 후 약 2개월을 기다려야 한다.

연구진은 동양계 호박 유전자원 167점의 유전체 정보를 분석해 신뢰도 높은 유전변이 1만528개를 확보했다. 이어 잎 모양과 유전체 정보를 비교한 결과, 3번 염색체에서 잎 갈라짐 여부와 가장 밀접한 관련이 있는 변이를 찾아냈다.

이를 바탕으로 개발한 분자표지 2종은 처음 분석에 쓰지 않은 호박 자원 35점에 적용해 검증했다. 결각형 20점과 비결각형 15점 모두에서 분자표지 판별 결과가 실제 잎 모양과 일치했다.

이번 기술을 활용하면 종자기업은 밭에서 잎 모양을 확인하는 데 드는 시간과 노동력을 줄일 수 있다. 유전체 정보를 품종 개발에 활용하는 디지털 육종의 선발 도구로도 쓰일 수 있다.

연구 결과는 올해 6월 국제학술지 ‘Horticulture, Environment, and Biotechnology’에 게재됐다. 관련 기술은 특허등록을 마쳤으며 한국농업기술진흥원과 종자기업 3곳에 기술이전도 완료했다. 총 기술이전 금액은 1900만원이다.

장윤아 농촌진흥청 국립원예특작과학원 채소기초기반과장은 “이번 기술은 종자 기업이 원하는 잎 모양을 가진 호박을 더 빠르고 정확하게 선발하는 데 도움이 될 것”이라며 “앞으로도 육종 현장에 필요한 형질의 분자표지를 개발하고 현장 활용을 지원해 우리 종자 기업의 디지털 육종 역량을 높여 나가겠다”고 말했다.