체세포배 유도로 우수 종자 대량 증식 기술 개발
1년간 종자 1개에서 40개 조직배양 모종 생산
농촌진흥청 국립원예특작과학원이 인삼 종자 생산 기간을 획기적으로 단축하는 기술을 개발했다.
인삼은 2022년 기준 재배 면적이 약 1만 5,000헥타르, 생산액은 약 8,000억 원에 달하는 우리나라 대표 약용작물이다. 2022년 한 해 수출액은 2억 7,000만 달러로 농산물 한 품목으로는 규모가 가장 크다. 하지만, 농가 대부분이 재래종을 재배하고 직접 씨를 받아 심으면서 품질 균일성이 떨어지는 문제와 기후변화 등 재배 환경에 취약할 수 있다는 목소리가 나오고 있다.
인삼은 한 세대가 3~4년인 데다 식물체 1개에서 얻을 수 있는 씨앗이 불과 40개 정도에 불과해 수를 늘려 새로운 품종을 보급하는 데 오랜 시간이 걸린다. 인삼은 종자번식 작물로 씨앗을 뿌리고 열매를 얻을 때까지 최소 3년 이상이 소요되고, 4년 1회 씨앗 수확을 기준으로 40여 개의 씨앗만이 생산된다. 연간으로 환산하면 1년에 10개의 씨앗을 얻는 셈이므로, 증식 배율이 10배다. 또, 실제로 재래종 인삼 외에 농가에서 많이 재배하는 품종 ‘금선’ 의 경우, 개발부터 보급까지 15년이 걸렸다.
농진청이 새로 개발한 기술은 종자를 대량으로 늘리는 조직배양 기술과 조직 배양체의 적응률을 높이는 기술이다. 기존의 조직배양 방법을 보완, 생존율을 높임으로써 신품종 종자 보급에 필요한 종자 생산 속도를 4배가량 높일 수 있다.
연구진은 종자 안의 떡잎을 유도 배지에 올린 후 체세포 씨눈이 많이 생기게끔 한 뒤 이를 다시 성숙 배지에 옮겨 씨눈 발달을 도왔다. 그리고 씨눈이 정상적으로 트도록 발아 배지로 옮겨 수개월 만에 0.5g 내외의 조직배양 모종을 생산했다.
유도, 성숙, 발아 등 배양 과정을 체계적으로 정립하고 과정별 최적 배지의 조건과 배양액을 확립한 것이 이번 기술의 핵심이다. 그 결과, 식물체 1개에서 1년 만에 40개의 조직배양 모종을 생산하는 데 성공했다. 이들 조직배양 모종은 흙에 옮겨 심었을 때도 생존율이 70% 이상으로 높게 나타났다.
조직배양은 사과 등 영양번식 작물의 무병 묘목 생산에 주로 사용되는 기술로, 인삼과 같은 종자번식 작물에는 효율성이 떨어져 널리 적용되지 못했다.
특히 인삼의 경우에는 기존 조직배양으로 생산된 식물체를 흙으로 옮겨 심었을 때 생존율이 30%로 낮아 실제로 사용하기가 어려웠다.
농진청은 기술을 특허출원하고, 한국농업기술진흥원에 이전했다. 앞으로 염류에 강하고 뿌리 모양이 우수한 ‘천량’ , 점무늬병에 강하고 수확량이 많은 ‘고원’ 등 자체 개발한 우수 품종을 한국농업기술진흥원과 협업해 농가에 발 빠르게 보급할 계획이다.
농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼과 마경호 과장은 “앞으로 조직배양 기술을 활용해 우수한 품종을 빠르게 보급함으로써 인삼을 안정적으로 생산하고, 나아가 경쟁력 향상으로 고려 인삼의 명성을 잇는 데 힘을 쏟겠다” 고 전했다.