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[핵잼 사이언스] 토마토 품종 개량을 위해 조상의 지혜를 빌린다 (연구)

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[서울신문 나우뉴스]

서울신문

야생 토마토의 사진. Credit: Scott Peacock and the C.M. Rick Tomato Genetics Resource Center.)

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‘솔라눔 핌피넬리포리움(Solanum pimpinellifolium)’ 발음도 하기 힘든 학명을 지닌 이 식물의 정체는 사실 우리가 먹는 토마토의 조상이다. 쉽게 말해 야생 토마토인데, 우리가 재배하는 작물 토마토 (학명 S. lycopersicum)와는 너무 다르기 때문에 별개의 종으로 분류된다.

현재 인간이 재배하는 토마토는 다른 작물이나 가축처럼 수많은 품종 개량을 거쳐 야생종과 거의 다른 형태의 생물로 탄생했다. 그나마 작물 토마토는 야생 토마토와 형태라도 비슷해서 조상을 찾기 어렵지 않지만, 일부 작물은 그것도 쉽지 않을 만큼 크게 변했다.

최근 과학자들은 야생 토마토를 비롯한 재배 작물과 과일의 야생종의 유전자에 주목하고 있다. 거친 자연에서 살아남은 야생종은 병충해나 가뭄, 환경 변화에 대한 저항력이 강하기 때문이다.

재배 작물이나 과일은 크고 맛있는 열매나 씨앗을 대량으로 생산할 수 있는 방향으로 진화했지만, 대신 그 과정에서 열악한 환경에서 살아남을 수 있는 유전자를 많이 잃어버렸다. 잃어버린 유전자 가운데 몇 가지 유용한 형질만 골라 다시 후손들에게 이식한다면 더 좋은 작물을 만들 수 있다.

보이스 톰슨 연구소의 과학자들은 야생 토마토의 유전자와 현재 재배되는 작물 토마토의 표준인 헤인즈 1706 (Heinz 1706)의 유전자를 완전히 해독해 92,000개 정도의 유전적 변이를 발견했다. 연구팀이 발견한 변이 가운데 일부는 기대한 것처럼 가뭄이나 병충해에 잘 견디는 것도 있지만, 더 흥미로운 것도 있었다.

예를 들어 토마토의 껍질에 포함된 지질(lipid) 유전자 중 하나는 껍질을 더 질기고 단단하게 만들어 토마토의 유통 기간을 더 늘릴 수 있을 것으로 예상된다. 그리고 야생 토마토처럼 맛과 향이 강하게 만들 수 있는 유전적 변이도 확인했다.

본래 야생 토마토는 1cm 미만의 작은 열매를 맺으며 (사진) 우리가 현재 먹는 토마토에 비해 특유의 맛과 향이 훨씬 강하다. 그런데 작물화 과정에서 열매가 커지면서 맛과 향이 희석된 것이다. 물론 작물 토마토 특유의 맛과 향 역시 무시할 수 없으나 보다 다양한 품종 개량의 가능성이 있음을 시사하는 부분이라고 할 수 있다.

현재 우리가 먹는 작물은 높은 생산성과 품질을 자랑하지만, 동시에 인간에 길들여진 매우 약한 생물체다. 이 작물들의 생산성을 유지하면서도 야생 식물의 강인함과 특유의 형질을 다시 찾아올 수 있다면 우리에게 매우 유용할 것이다. 작물 품종 개량에서 조상 식물의 덕을 보는 사례가 점점 늘어날 수 있을지 결과가 주목된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com



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