■ 연구기관
△프랑스-French National Institute for Agricultural Research
△독일- Institute for Fruit Breeding
△중국-Chinese Academy of Agricultural Sciences
△일본-아키타현 과수시험장, 후쿠시마현 과수연구소
■ 국외 과수 약배양 연구 현황

약배양은 꽃가루를 배양해 반수체(염색체의 수가 절반인 개체)를 만드는 것으로 반수체는 인위적으로 염색체 수를 늘릴 수 있어 한 세대 만에 유전적으로 같은 식물을 쉽게 얻을 수 있다. 일반적으로 4∼5년 정도 걸리는 교배를 통한 전통 육종에 비해 약배양을 이용한 육종은 1∼2년 사이에 순수한 계통을 만들 수 있는 장점이 있다. 약배양을 통해 반수체로부터 발생한 식물이 육종에 이용되므로 유용한 열성 유전자가 발현되어 기존의 육종방법으로는 표현되지 않았던 내병성이나 화색, 엽색 등의 질적 유용형질을 표현할 수 있게 하며 약배양 과정에서 다양한 유전적  변이를 제공하여 새로운 유전적 가능성을 부여한다.
대부분의 과수류 육종은 자가불화합성과 교배불친화성이 존재하고, 유전조성이 이형접합(heterozygote) 상태이기 때문에 사과·배 품종을 육성하기 위해서는 넓은 면적과 장기간이 소요된다. 유전연구 및 정밀육종이 어려운 고비용 저효율의 육종특성을 가지고 있으므로 이러한 문제를 해결하기 위해서는 과수 약배양을 이용한 DH(double haploid) 계통을 확보함으로써 정밀 유전육종 및 기능연구의 소재로 활용하는 것이 필요하다.
사과 약배양은 1980년대부터 1990년대 전반에 걸쳐 일본, 아키타현 과수시험장, 후쿠시마현 과수연구소에서 시도되어 배상체 형성, 반수체 유래 개체 창출에 성공했다. 아키타현과 후쿠시마현에서 만든 반수체 유래 개체는 현재도 유지되고 있으며 특히 후쿠시마현 과수연구소에서 만든 사과 품종 천추의 약배양 유래 배가 반수체는 개화, 결실되어 교배 실생도 획득하고 있다.
프랑스 국립농업과학원(French National Institute for Agricultural Research)의 레스피나스(Lespinasse)는 잎, 줄기, 꽃잎이 적색을 띄는 사과 품종의 화분에 감마선을 조사하여 불임화한 후에 반수체로 만들고 싶은 품종에 교배함으로써 암술 부위에 단위 발생을 유도하였다. 교잡 시 제웅을 하여 자가수분을 배제하였고, 획득한 실생 개체가 적색엽인 경우는 감마선 조사가 불완전하여 생긴 것이고 녹색엽인 경우는 단위발생 가능성이 높은 것으로 이러한 방법으로 녹색 개체를 획득하였다.
2008년 독일의 과수육종연구소(Institute for Fruit Breeding)의 호퍼(Hoffer) 등은 사과의 약배양과 암술 부위 단위 발생 유도 실험에 의해 반수체 유래 145개체를 얻었고, 포장에 정식한 개체는 39개체로 알려져 있다. 약배양 유래 7개체, 단위 발생 유래 1개체의 화분 발아율을 조사한 결과, 6개체는 5% 이하이었고, 1개체(알크메네-Alkmene  암술 부위 단위 발생 유래 1개체)가 약 25%의 화분 발아율을 보였다.
현재 세계적으로 개화 결실하는 사과 배가 반수체는 후쿠시마현 과수연구소의 천추 품종 유래 6개체와 유럽의 8개체이며 특히 알크메네(Alkmene) 유래 1개체는 높은 화분 임성을 갖고 있어 다수의 후대 실생 육성이 가능하므로 유전 해석 실험용 소재로서 우수하다고 볼 수 있다.
■ 국내 약배양 기술수준과 전망
국내에서는 고추의 소포자 배양에 의해 얻어진 배로부터 식물체를 생산하는 방법(2010년, 목원대학교)이 보고되었고, 마늘 및 배추 등의 채소류에서 약배양 연구 결과가 있으며, 식량 작물로는 약배양과 여교잡 기술을 이용한 우량 벼 형질전환체의 단기생산법(2012년, 농촌진흥청)이 보고되었으나 과수에서는 약배양에 성공한 사례는 보고되지 않았다.
국립원예특작과학원 과수과에서는 2014년부터 ‘포스트 게놈 다부처 유전체 사업’으로 ‘배 유전체 해독 소재 구축 및 특성평가’ 과제를 수행하기 위해 다양한 배 유전자원에서 약배양을 통해 캘러스 생성을 유도하고 있다. 최종적으로는 국내 육성 품종인 ‘원황’의 DH(double haploid) 계통을 확보함으로써 정밀 유전육종 및 기능연구의 소재로 활용하고자 한다.
■ 참고문헌 및 사이트
● Hofer M, Grafe Ch 2000 Preliminary evaluation of doubled haploid-material in apple. Acta Hort 538: 587-592
● Yutaka H 1982 Callus and embryoid induction by anther culture of Apple. Bull. Fac. Educ. Hirosaki Univ. 48: 69-74
● Zhang YX, Bouvier L, Lespinasse Y 1992 Microspore  embryogenesis induced by low gamma dose irradiation in apple. Plant Breed 108: 173-176

■ 자료제공 : 농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과 농업연구사 김세희