보통 식물의 줄기나 뿌리의 끝에 존재하는 생장점은 왕성한 세포분열을 통해 새로운 조직을 만드는 부분이다. 이러한 생장점을 분리하여 적합한 배지에서 배양할 경우 재분화가 이루어져 동일한 식물체를 생산할 수 있는데 이러한 능력을 전형성능이라고 한다.

분열조직이 포함된 생장점 배양은 다른 부위에 비해 재생과 재분화가 잘되어 조직배양을 통해 특정 식물체를 대량 생산할 수 있다. 또한 바이러스에 감염된 식물체라도 생장점에는 바이러스가 없거나 밀도가 낮아 보다 건강한 식물체를 생산할 수 있다.

생장점 배양을 통한 바이러스 제거

식물체에 침범한 바이러스는 식물의 생육을 억제하고 생산물의 질을 저하시키는데, 바이러스의 양이 적은 감염 초기에는 눈에 띄는 증상이 크지 않아 외관상 구분이 어렵다.

영양번식 작물의 경우 한번 감염된 바이러스는 다음 세대로 이어지며 축적되므로 연수가 경과됨에 따라 증상이 심해진다. 이러한 식물체로부터 생장점을 배양하여 바이러스를 제거하거나 밀도를 감소시키면 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

생장점에 바이러스가 없는 이유는, 바이러스의 주된 이동 통로인 유관속(양분과 물의 이동)이 생장점에는 없으며, 세포가 분열하는 속도가 바이러스의 이동속도보다 빨라 세포간 이동도 어렵기 때문이다. 또한 분열조직의 왕성한 대사활동과 높은 옥신 함량이 바이러스 증식을 억제한다고 한다.

생장점 배양을 통한 마늘 우량종구 생산

백합과 파속에 속하는 마늘은 주아 또는 인편을 이용해 영양번식 하는 작물로 바이러스 감염에 취약하여 생장점 배양을 통한 우량종구 생산 및 보급이 필요한 실정이다.

‘남도’ 마늘의 경우 2008년, 마늘 생육기간 중 인편분화기에 생장점을 적출하고 배양하여 종구를 생산하는 방법이 확립됐다. 2010년~2020년까지 매년 평균 2,000kg 가량의 우량종구가 보급되었다.

* 이 기사는 <팜앤마켓매거진 2023년 3월호>에 게재된 내용의 일부입니다.