오메가3 强化 擡頭(大豆), 가뭄抵抗性 綿花, 次世代 害蟲抵抗性 옥수수….

農業生命工學企業 몬산토가 2012年頃 出市하겠다고 1月 發表한 作物들이다. 모두 尖端 生命工學 技術을 適用해 旣存 作物의 短點을 改良한 ‘形質轉換 作物’이다. 安全性 論難이 아직 식지 않았지만, 形質轉換 作物은 이미 世界的으로 널리 栽培되고 있다.

그런데 이러한 形質轉換 作物들이 普及되는 데 傳統 技術의 구실이 컸다는 事實은 잘 알려져 있지 않다. 바로 育種(育種) 技術이다. 最近 傳統 育種技術이 尖端 生命工學에 밀려 漸漸 설 자리를 잃는다는 危機의 목소리가 나오고 있다.

“죽어도 씨앗은 배고 죽는다”



오메가3 强化 擡頭는 擡頭에 오메가3 生成 遺傳子를 揷入해 오메가3 成分을 스스로 만들어낼 수 있게 바꾼 것이다. 新陳代謝와 뼈 形成을 돕는 오메가3 成分은 主로 魚類에서 生成된다. 오메가3 强化 大斗가 市場에 나오면 처음으로 魚類가 아닌 植物을 통해 오메가3 成分을 攝取할 수 있게 된다.

害蟲抵抗性 옥수수에는 昆蟲의 胃壁을 갉아내는 遺傳子가 揷入돼 있다. 栽培 過程에서 害蟲이 이 옥수수를 먹으면 죽고 만다. 옥수수가 害蟲으로부터 스스로를 保護하도록 만든 것이다. 또 가뭄抵抗性 綿花에는 물 使用 效率을 높이는 遺傳子가 揷入돼 있어 물이 不足한 環境에서도 잘 살아남을 수 있다.

몬산토가 開發 中인 이들 作物은 다른 生物에서 抽出한 遺傳子를 가져다 끼워넣어 새로운 品種으로 만들었다는 共通點이 있다. 例를 들면 害蟲抵抗性 옥수수에 揷入된 遺傳子는 細菌(바실리스 튜닝겐시스)의 것이다.

農民들 사이에서는 “죽어도 씨앗은 배고 죽는다”는 옛말이 膾炙된다. 새로운 品種을 開發하고 그 씨앗을 確保하는 일이 그만큼 重要하다는 얘기다. 農家 所得과 直結되기 때문이다.

形質轉換 品種이 登場하기 始作한 건 不過 10餘 年 前부터다. 1990年代 以前까지만 해도 우리 科學者나 農民들은 새 品種을 開發하기 위해 生命工學이 아닌 育種技術을 使用했다.

1年 내내 배추 먹을 수 있는 까닭

육종이란 한마디로 더 나은 品種을 만들어내는 技術이다. 같은 種 內에서도 잘 살펴보면 다양한 特性을 가진 것들이 섞여 있다. 그 가운데 利用價値가 높은 것을 골라 再拜하면 다음 世代 作物은 以前 世代보다 더 나은 特性을 갖게 된다.

1900年代 들어 育種技術은 體系的인 學問으로 發展하기 始作했다. 人爲的으로 꽃가루를 옮기거나 化學物質을 處理하는 等의 方法으로 서로 다른 品種이나 突然變異를 交配시켜 願하는 特性을 갖는 子孫을 얻을 수 있게 됐다.

生物을 人間 生活에 좀더 有用한 方向으로 변화시켜 간다는 點에서 育種은 ‘人工 鎭火’를 이끄는 技術인 셈이다.

벼와 무, 배추, 고추처럼 우리 食單에 자주 오르는 農作物의 育種技術은 우리나라가 이미 世界的 水準에 到達해 있다.

서울대 農大 박효근 名譽敎授는 “1年 내내 통배추를 먹을 수 있게 된 것도 育種技術 德分”이라며 “배추는 元來 가을에 심는 게 一般的인데, 봄에 심어도 栽培가 可能한 品種이 育種技術로 開發됐다”고 말했다.

배추는 서늘한 氣候를 좋아한다. 싹이 난 뒤 60~90日 지나면 잎 數가 늘어 속이 알맞게 찬다. 過去에는 봄에 배추씨를 뿌릴 境遇 제대로 자라지 않은 채 生育이 멈추기 때문에 商品價値가 떨어졌다.

朴 敎授는 “우리 育種技術로 開發된 무와 고추의 新品種 種子도 現在 日本이나 東南아시아에 꾸준히 輸出되고 있다”고 덧붙였다.

最近 國內 育種學者들은 과일이나 花卉로도 눈을 돌리고 있다. 우리나라 딸기는 數年 前만 해도 大部分이 日本 品種이었다. 그러나 2003年頃 새로운 國産 品種인 梅香과 설향이 開發됐다. 이들은 現在 國內에 流通되는 딸기의 30% 以上을 占하고 있다고 한다.

形質轉換 作物 普及엔 育種技術이 必須

育種學者들의 이 같은 努力에도 國內에서 育種學은 尖端 生命工學에 밀려 危機를 맞은 狀況이다. 손으로 一一이 꽃가루를 옮기고 땡볕 아래서 씨를 심고 作物을 가꾸는 等 現場에서 ‘몸으로 때우는’ 일이 많다 보니 젊은 科學者들이 忌避하는 學問分野가 되고 있다.

生命工學 技術이 눈부시게 發達한 現代에 굳이 手作業 爲主인 傳統 育種學이 必要한지에 對해 疑問을 提起할 수도 있다. 그러나 育種學者들은 어떠한 尖端 形質轉換 作物도 育種技術을 거치지 않고는 栽培나 普及에 成功할 수 없다고 强調한다.

1997年 農家에서 처음으로 生命工學 技術로 改良한 作物을 심기 始作한 以來 2006年까지 世界的으로 1億200萬 種의 形質轉換 作物이 栽培됐다. 特히 形質轉換 콩은 美國 全域뿐 아니라 世界的으로도 가장 많이 퍼져 있다.

生命工學 技術로 開發한 形質轉換 品種의 種子를 바로 土壤에 심는다고 해서 모두 잘 자라는 건 아니다. 地域마다 싹이 트고 잎이 나고 꽃이 피는 樣相은 다르게 마련이다. 같은 種子라도 어느 地域에선 키가 너무 작게 자라고 다른 地域에선 꽃이 너무 일찍 피기도 한다.

이 問題를 解決하는 열쇠가 바로 育種技術이다. 그 地域에서 자라는 元來 品種과 形質轉換 品種을 交配(戾交雜·backcross)시키는 것이다. 元來 品種이 該當 地域의 自然條件에 適應하기 위해 갖고 있는 特性과 形質轉換 品種의 特性이 섞여 있는 새로운 品種을 選別해 再拜하면 된다.

다른 種에서 遺傳子를 抽出해 作物에 揷入하는 形質轉換 技術은 傳統 育種方法으로는 不可能하다. 反對로 形質轉換 作物은 地域 特性에 適應하지 않으면 商品價値를 얻지 못한다. 朴 敎授는 “結局 傳統 育種學과 尖端 生命工學은 決코 對立關係가 아니라 함께 發展해야 하는 關係”라고 强調했다.

傳統 育種學은 變身 中

國內 育種技術은 最近 變身을 꾀하고 있다. 꽃가루를 옮기거나 化學物質을 處理하는 等의 傳統的 方式뿐 아니라 ‘分子 表紙者’를 開發하려는 것. 傳統 育種技術의 最大 短點은 時間이 오래 걸린다는 點이다. 分子 表紙者는 이 問題를 解決할 수 있다.

分子 表紙者는 特定 形質이 있는지 없는지를 한 番에 알아볼 수 있는 遺傳子의 特定 部位다. 例를 들면 고추 農家의 가장 골칫거리는 炭疽病인데, 이 病에 걸린 고추는 斑點이 생기며 收穫量이 顯著히 줄어든다. 고추의 生育期間은 8~10個月. 育種技術로 炭疽病에 剛한 新品種을 開發하려면 炭疽病에 잘 걸리지 않는 고추를 골라 交配시켜 심고 기른 뒤 그 子孫을 다시 키워 正말 炭疽病에 걸리지 않는지 與否까지 確認해야 하는데, 이는 時間이 너무 오래 걸린다.

그러나 炭疽病 分子 表紙者가 있으면 新品種 고추가 遺傳的으로 炭疽病을 갖고 있는지를 一一이 키우지 않고도 어릴 때 簡單한 檢査로 確認할 수 있다. 時間이 훨씬 短縮되는 것이다.

바스프와 듀폰 파이오니어, 몬산토, 신젠타 等 形質轉換 作物 關聯 企業의 協會인 ‘크롭라이프 아시아’의 바버라 파 生命工學 매니저는 “時間이 흐름에 따라 育種技術度 選拔 過程이 改善되고 있다”며 “이는 向後 農作物의 生産量과 品質, 多樣性 等의 側面에서 크게 寄與하게 될 것”이라고 밝혔다.