고품질 빅데이터 생산에 알맞은 복숭아 핵심집단 구축

복숭아 모양과 털 유무 가르는 분자 표지 개발

소비자, 생산자 수요 맞춘 품종 다양화… 육종 효율 약 2배 향상 기대

우리나라에 등록된 복숭아 품종 수는 202점*으로 사과(97점), 배(58점)보다 2.1배, 3.5배 많다. 그만큼 다양한 품종에 대한 요구가 높지만, 복숭아 한 품종을 개발하기 위해서는 나무 1만여 그루를 심고 돌보는 노력과 자원, 15년 이상의 긴 시간이 걸린다.

* 전 세계적으로 지역별 기후와 소비자 기호에 따라 약 6,000점 이상의 복숭아 유전자원들이 보존되고 있음. 중국1,500여점, 미국300여 점, 일본600여 점, 브라질700여 점, 유럽프랑스, 스페인, 이탈리아 등 2,000여 점 정도로 추정

이에 농촌진흥청은 국내 복숭아 육종 효율을 높이고, 다양한 품종이 시장에 나올 수 있도록 복숭아 개발에 디지털 육종 기술을 본격 도입한다.

디지털 육종은 전통 육종*과 달리 생명공학에 빅데이터 기술을 접목한 정보(데이터) 기반 육종 방법이다.

* 전통 육종은 사람이 직접 길러보고 관찰하며 선발하는 방법

연구진은 디지털 육종을 도입하기 위해 2021년~2023년까지 자체 보존 중인 복숭아 유전자원 445점의 유전체를 해독하고, 94만 4,670개의 유전 정보를 확보했다.

이 유전 정보에 과일 특성 평가 정보를 더해 복숭아 유전자원 445점을 대표하는 복숭아 핵심집단* 150점을 선발했다. 핵심집단은 그 자체가 고품질 빅데이터를 생산하는 유용한 소재로 학술적, 실용적 가치가 크다.

* 종, 원산지, 유전적 다양성, 표현형 등을 고려, 대표성을 갖는 자원들로 규모를 축소한 대표 집단. 대표성 있는 소수 자원만 선별한 집단으로 연구와 육종에 효과적으로 활용할 수 있음

이와 더불어 유전체 해독 과정에서 △열매 모양*을 구분하는 표지와 △털 유무**를 구분하는 표지 총 2개의 분자 표지***를 개발했다.

* 복숭아 모양은 ‘원형’과 납작한 도넛 형태의 ‘반도형’이 있음. 최근 국내에서는 반도형이 이색 과일이자, 한입에 베어 먹을 수 있는 간편 소비형 과일로 인식되며 수요가 늘고 있음

** 복숭아는 껍질 털 유무에 따라 털이 있는 것은 ‘복숭아’, 털이 없는 것은 ‘천도’로 불림. 먹기 불편하거나 알레르기를 호소하는 이를 위해 최근 털 없는 천도 수요가 늘고 있음

*** 분자 표지는 생물 DNA에 존재하는 염기서열 중 다른 생물과 차이가 있는 부분(변이), 이 변이는 육종가가 원하는 형질이 있는지 없는지, 구분할 수 있는 도구로 사용됨

분자 표지는 식물의 유전적 특징을 빠르고 정확하게 찾아주는 표식이다. 이를 육종에 활용하면 어린나무일 때 잎에서 유전형 정보를 분석해 모양이 동그랄지 납작할지, 털이 있을지 없을지 일찌감치 판별할 수 있다.

예를 들어, 기존에는 나무 1,000그루를 심고 3∼4년 뒤 열매가 달리고 나서야 납작한 개체를 고를 수 있었다면, 개발한 분자 표지를 적용하면 납작 복숭아가 나올 나무를 어릴 때 골라 500그루만 심으면 된다. 즉, 육종에 필요한 부대 비용과 노동력 투입 시간을 2분의 1로 줄일 수 있다.

농촌진흥청은 모양 판별 분자 표지의 특허출원*을 완료했으며, 털 관련 분자 표지 출원을 준비 중이다. 앞으로는 소비자가 민감하게 반응하는 신맛과 이상기후에 대비한 열매 익는 시기** 관련 분자 표지도 개발할 계획이다.

* 특허출원: 반도형 과형을 나타내는 복숭아 판별용 분자마커(10-2025-0086596)

** 복숭아는 개화기 저온 피해, 잦은 비와 태풍, 각종 병 등이 문제가 되는데 이를 조금이라도 회피할 수 있도록 일찍 수확할 수 있는 품종(6월~7월 초)에 대한 관심이 높아지고 있음

농촌진흥청 국립원예특작과학원 김명수 원장은 “디지털 육종 기술은 우리나라 복숭아 품종 개발 체계를 효과적으로 바꾸는 중요한 전환점이 될 것이다.”라며, “복숭아 핵심집단의 다양한 형질과 연관된 분자 표지 활용이 확대되면 개성 강한 품종이 늘어 시장 활성화는 물론, 생산자와 소비자의 선택 폭이 한층 넓어질 것으로 기대한다.”라고 전했다.

한편, 농촌진흥청은 1976년 국내 1호 복숭아 ‘유명’을 시작으로, 1993년 첫 천도 ‘천홍’을 개발하는 등 국내 복숭아 산업의 경쟁력을 강화하기 위해 다양한 품종을 육성해 왔다. 최근에는 시지 않고 달콤한 천도 ‘옐로드림’, ‘설홍’, ‘이노센스’ 등 혁신적 품종을 개발, 활발히 보급 중이다.