이번 주 호의 'Science'에 따르면 근친 교배 집단은 식물 세계에서도 불리하게 작용할 수 있다.

어떤 지역에서 식물 종 수가 많으면 곤충 다양성이 증대되고, 식물 생산성이 증대되며 그 지역의 생태적 건강성이 증대된다는 것을 잘 알려져 있다. 그런데 한 종 내에서의 유전적 다양성도 유사한 효과를 가지는 것으로 보인다. 이 발견은 생태 복원 및 농업 발전에 도움이 될 수 있다.

테네시 대학교 대학원생 Gregory Crutsinger는 메역취(goldenrod)-잡조성 다년생 식물로 키가 3미터 이상 자라고 노란 색 꽃 무리를 이룸-군락을 연구했다. 먼저 유전적으로 다른 식물들로 된 구역들을 선정하여 메역취를 수집했는데, 이때 서로 100미터 이상 거리를 두었다. 그런 후, 테네시에 있는 애팔래치아산맥의 구릉지대에 63개 구획을 만들어 메역취들을 심었다. 일부 구획에는 단일 유전형만을 심고, 다른 곳에는 다양한 유전형들을 심었다.

생육 시기에 다섯 번 그 구획에 가서 각 식물에 대해 각 곤충 수와 그 종류 -최종적으로 36,997개 곤충, 130종 이상- 를 확인했다.

Crutsinger는 유전적 다양성이 가장 높은 구역의 식물이 더 크고 곤충 수와 종류도 가장 많은 것을 발견했다. 단일 유전자형이 뿌려진 구역에 비해, 메역취 12가지 유전자형이 뿌려진 구역은 기어다니는 절지동물 종이 27% 더 많았다. Crutsinger는 이 결과에 대해 식물 다양성이 곤충에 영향을 미치는 두 가지 경우-가용 자원의 양 혹은 질을 증대-를 생각했다. 그러나 데이터 분석 결과에 따르면, 유전적 다양성 증가와 식물 재료의 단순한 양(sheer quantity of plant material)과는 관계가 없었다. 그러므로 먹이량 증가가 곤충 증가를 가져오지는 않았다. 이는 유전적 다양성을 가진 구역에서의 메역취들이 보다 양질의 자원을 곤충에게 제공했고 그 결과 그 식물들에도 긍정적인 영향을 초래했다는 것을 의미한다.

이 현상이 어떻게 일어나는 지는 명확하지 않으나, 식물 특성의 미묘한 차이-잎 모양에서 줄기 두께에 이르기까지-가 해충과 수분 매개자들의 다양성을 증대시키고 식물에 대한 이들의 영향이 확산되었을 수도 있다. Crutsinger는 “실제로 일부 유전자형은 찾는 곤충이 정해지고 일부는 찾는 곤충이 거의 없는 경우도 있다” 고 말한다. 또한 식물들도 토양으로부터 서로 다르게 양분을 흡수하여 가용 자원을 최대로 활용했을 수도 있다. 예를 들어, 2000년 'Nature'에 게재된 논문에 같은 벼 종(rice species)의 다른 두 품종을 섞어 경작해서 유사한 결과-질병 감수성 종과 저항성 품종을 함께 재배했더니 수확량이 증대되었다-를 얻었다는 보고가 있다.

비교적 유전적으로 균일한 작물을 재배하는 농업 현실을 고려할 때 이 결과는 의미는 중요할 수도 있다. 또한 생태 복원 등의 생물학적 차원에도 이 연구의 의미는 중요할 수 있다.

등록일 2006/08/23 원문

출처 http://www.nature.com/news/2006/060814/full/060814-11.html

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제공 : kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2006.09.04 10:07

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