기존의 품종이 가지고 있지 않은 병 저항성이나 희귀성 등과 같은 유용 형질을 도입시켜 새로운 품종을 개발하는 것을 육종이라고 한다. 육종 기술에는 여러 가지 방법이 있지만, 장미를 포함한 대다수 꽃의 새로운 품종을 만들어 내기 위하여 주로 이용되는 방법은 유용한 형질을 보유하지 못한 품종의 암술머리에 유용한 형질을 보유한 품종의 꽃가루를 묻혀주어 종자를 얻는 품종간 교잡 육종 기술이다. 우리나라에서도 1992년부터 본격적으로 장미 신품종 개발 연구가 농촌진흥청 화훼과에서 시작된 후 품종간 교잡 기술을 이용하여 많은 품종이 개발되어 2012년 4월 현재 국립종자원에는 665품종이 등록되어 있다.
이렇듯 교잡 육종 기술은 현재까지 장미 신품종 개발의 주로 이용되고 있지만 파란색과 같이 장미 유전자원들이 보유하지 않은 특성을 가진 품종이나 유전자원들 간에 교잡이 되지 않는 경우나 목적하는 특성을 가진 품종을 개발하고자 하는 경우에는 이 기술이 이용되기 어렵다. 이러한 교잡육종 기술의 한계점을 극복할 수 있는 유일한 육종 기술이 형질전환이다. 형질전환 기술은 목적하는 유전자를 직접 도입시키는 방법으로 다른 형질을 변화시키지 않고 목적하는 형질만을 변화시킬 수 있는 장점이 있어 세계의 수많은 연구자들이 장미의 형질전환 기술을 개발하고자 하였으나 최근까지 장미에서 형질전환체를 획득하는 것은 쉽지 않은 것으로 알려져 있어 세계적으로 장미 형질전환 기술을 확립하고 있는 연구팀은 2~3팀에 불과하다.
그동안 벼, 옥수수, 콩 등 주곡작물에서만 품종 개발을 위한 주요 기술로 이용될 수 있던 형질전환 기술이 장미 신품종 개발에 이용될 수 있는 가능성이 제시되었다. 1996년에 호주 Florigene사에서 개발된 파란색 카네이션 형질전환 품종 'Moondust'가 상업화된 이후 꽃 종류로는 두 번째로 2009년 말 일본의 SUNTORY사에서 파란색 장미 형질전환 품종 ‘APPLAUSE'를 시장에 출시한 것이다.
농촌진흥청 화훼과에서도 2010년에 국내 처음으로 장미 형질전환 기술을 개발하는데 성공하여 지식재산권을 확보하였다. 국내에서도 형질전환에 의한 유용형질 도입 기틀이 마련된 것이다. 2003년 장미 형질전환 기술 개발 연구가 착수된 지 5년 만에 장미에서 개발하기 어렵다고 알려진 체세포배발생 캘러스를 뿌리로 부터 유도하는 기술을 개발하여 2008년에 국내 처음으로 이 기술을 특허출원하였다. 이어 2010년에는 실험실에서 보유하고 있는 장미 체세포배발생 캘러스를 이용하여 형질전환체를 획득 할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공하였다. 장미에 있어서 체세포배발생 캘러스를 이용하여 형질전환체를 획득하는 재료로서 국내 육성 품종 ‘Sweet Yellow'를 이용하였다는 점에서 그 의미가 더 크다고 할 수 있다. 특히 유용 유전자 도입 후 선발배지에서 얻어진 어린 한 개 싹에서 여러 개의 싹이 나오게 한 다음 뿌리를 내리도록 해야 유용 유전자를 도입한 식물체를 유지할 수 있다는 장미 형질전환체 획득 성공의 중요한 기술을 확립한 것이다.
2011년부터는 개발된 기술을 이용하여 국내 육성 품종에 내환경저항성이 증진된 장미 형질전환체를 개발하기 위한 연구를 수행중이며, 교잡 육종 기술에 의해 개발된 우리 품종들의 단점을 보완할 수 있는 유전자만 개발되면 우리 품종의 부가가치성을 더 높일 수 있을 것으로 기대하는 바이다.
■농촌진흥청 화훼과 농업연구사 이수영