남성성우) 요즘 기능성 쌈배추가 대세라고 해서 심긴 심었는데, 이거 재배하기 어렵진 않을까 걱정이네.

여자성우) 걱정 마세요. 소포자 배양 기술로 육성한 기능성 쌈배추잖아요.

남성) 네? 소포자 배양 기술? 그건 뭐죠?

여성) 배추 소포자 배양 기술은 성숙 되지 않은 소포자, 즉 꽃가루만을 선발해 배양하는 기술을 말하는데요.

소포자 배양을 하면 기존 교배육종 기술에 비해 육종 기간이 단축되고, 우수 형질의 유전자를 빠르게 고정할 수 있어 고순도의 종자를 생산할 수 있어요.

남성) 아! 그래서 생명공학 기술을 활용한 육종기술이라고 하는군요. 소포자 배양은 어떻게 하면 되나요?

여성) 소포자 배양을 위해서는 화뢰 즉, 꽃봉오리를 준비해야 하는데요.

먼저 핀 꽃은 따내고 미성숙한 꽃봉오리 하나를 까서 암술과 수술 길이가 비슷하거나 암술이 조금 더 긴 꽃봉오리를 찾아주세요.

이후 비슷한 크기의 꽃봉오리들을 채취해 거즈를 깔아 얼음 위에 놓은 페트리 접시에 수집한 꽃봉오리를 넣고 철사 끈으로 잘 봉한 다음, 표시해 둔 50ml 팔콘 튜브에 넣어 얼음에 꽂아 둡니다.

채취한 꽃봉오리는 소독해야 하는데요. 준비한 1% 락스를 튜브에 20~25ml 정도 넣고 교반기에서 15분간 섞어주세요.

교반기가 작동하는 동안에는 꽃봉오리 1개당 들어갈 B5, NLN 그리고 charcoal-NLN의 양을 계산해 표로 만들어 두고,

교반이 끝나면 클린벤치에서 멸균수 20~25ml를 넣어 5번 정도 씻어 준 다음 냉장에 보관하는데요.

이때는 계산한 개수대로 60mm 크기의 페트리 접시와 50ml 팔콘 튜브에 표시해 줘야 합니다.

남성) 소독을 마친 꽃봉오리는 분쇄하는데요. 먼저, 막자사발 한쪽에 표시한 다음 알코올램프에 핀셋을 소독하고, 페트리 접시에 필터페이퍼 두 장을 깔아주세요.

이후 철사 끈으로 봉해진 꽃봉오리를 필터페이퍼 위에 올려놓고, 핀셋을 이용해 푼 다음 꽃봉오리를 막자사발 안에 넣는데요.

이때 B5배지 2~3ml를 먼저 넣고, 손목에 힘을 빼 살살 갈다가 B5배지 2~3ml를 더 넣어줍니다.

이후 필터가 끼워져 있는 50ml 튜브를 사발에 붓고, 계산된 B5 배지 양만큼 전 단계를 반복해 작업합니다.

여성) 다음은 원심분리 작업인데요. 작업에 앞서 먼저 차콜을 히팅기 위에 올린 다음 섞어 녹여줍니다. 이후 원심분리기를 1000RPM으로 맞춘 다음 50ml 튜브에 남은 통과액을 5분간 분리해 주는데요.

1차 원심분리가 끝나면 상청액은 버린 다음 같은 양의 B5 배지를 넣어준 후 3번 정도 반복해 원심분리 작업을 해줍니다.

연구관인터뷰)“원심분리 작업에서는 종종 펠렛이 잘 풀어집니다. 따라서 꺼내고 이동할 때 되도록 움직임이 최소화될 수 있게 주의하셔야 합니다.”

남성) 분주 작업을 위해서는비어있는 50ml 튜브에 계산된 양의 NLN 배지와 녹인 차콜을 넣어주는데요.

이후 펠렛이 있는 튜브에 NLN배지와 차콜이 섞인 배지를 5ml 넣은 다음, 피펫으로 펠렛과 배지가 잘 섞이게 합니다.

이후 페트리 접시에 3ml씩 옮겨주고, 호일로 접시를 덮어주세요.

여성) 페트리 접시는 32℃의 온도에서 50rpm의 쉐이커에 2일 정도 둔 다음, 온도 25℃의 배양기에 넣고 2주간 암실 상태로 보관하는데요.

2주 후에 식물체가 나오면 50RPM의 쉐이커로 옮겨 조명을 켜 두고, 이후 3~4일 정도 지나 식물체가 0.5cm 정도 자랐을 때 소포자 배양리스트에 크기에 따라 대, 중, 소를 기재한 다음 배지에 이식해 줍니다.

남성) MS배지에 옮기는 작업은 3단계에 걸쳐 진행하는데요.

먼저 배지는 1L 기준으로 MS 4.4g, sucrose 30g, NaoH(ph5.8), Plant Agar 7g 섞은 것을 준비합니다.

이후, 식물체의 크기에 따라 90mm 페트리 디쉬와 100mm 페트리 디쉬, Incu Tissue로 옮겨 키웁니다.

여성) 약 한 달 반 정도 지나면 Incu Tissue에서 키운 식물체를 순화시켜야 하는데요.

순화 단계가 끝나면 작은 크기의 칼라 포트에 옮겨 심은 다음 온실에서 약 한 달 정도 키우고, 이후 배수성 검증을 통해 유전적으로 안정된 개체만
선발됩니다.

남성) 기존에 6~7년에 걸쳐 진행되던 신품종 개발이 12주 만에 뚝딱 완성된다니 정말 대단한데요.

여성) 더 대단한 건 소포자 배양을 하면 우수한 형질의 유전자 즉, 기능성 성분을 단 2세대 만에 고정할 수 있고요.

기능성 배추는 저온 발아 기술을 활용해 발아 시기를 조절할 수 있어서 계절에 상관없이 파종과 수확 시기를 계획할 수 있어 1년 내내 안정적인 배추 생산도 가능해졌어요.

남성) 와~ 기능성 성분은 더 높이고, 연중재배와 안정적인 수확이 가능하다니 배추 재배 농가에 정말 반가운 소식이네요.

여성) 맞아요. 농촌진흥청에서 개발한 글루코시놀레이트 고함량 쌈배추의 경우 일반 배추에 비해 10배 이상 높은 농도의 항암 성분이 포함돼 이미 대장암 세포 생장 억제 효과를 인정받고 특허를 등록했는데요.

최근 대사이상 지방간 질환 예방에도 탁월한 효과가 있음이 다시 한번 과학적으로 입증됐어요.

이에 농촌진흥청에서는 지방간 질환 예방과 치료용 약학 조성물 관련 특허 2건을 출원하고, 인체 적용 시험과 기능성 인증 등을 거쳐 기능성 쌈배추의 상품화도 추진할 계획이에요.

남성) 특허출원에 상품화까지……소포자 배양 기술을 활용한 기능성 쌈배추 재배에 도전하길 정말 잘했네요.

여성) 소비 비중이 높은 배추의 기능성 강화는 국민의 건강 증진은 물론 재배 농가의 부가가치와 경쟁력 향상에도 큰 도움이 될 것으로 기대되는데요.

남성) 농업인 여러분! 성공 가능성 높은 기능성 채소 재배에 지금 도전해 보세요.