종자 봉투에 적힌 세대 코드를 보면 내 식물들이 서로 얼마나 다를지 알 수 있습니다. 이번 2부에서는 육종의 후반 단계를 다룹니다. F3에서 F6까지 계통을 고정하는 과정, 근교계, 자가수분 종자(S1), 역교배(BX), 폴리하이브리드입니다. 이어서 육종 프로젝트에 식물이 몇 포기, 세대가 몇 번 필요한지 살펴봅니다. 마지막으로 종자 판매 정보를 한 줄씩 읽는 법을 알려 드립니다.
이 글은 2부입니다. 1부: https://asiannabis.com/t/1302
1부의 핵심 용어
- 유전형(genotype)은 식물이 지닌 유전자 버전의 묶음입니다. 표현형(phenotype)은 눈으로 보고 잴 수 있는 특징으로, 키, 향, 레진, 개화 기간 등이 있습니다. 표현형은 유전형에 재배 환경이 더해져 정해집니다.
- 식물은 모든 유전자를 두 벌씩 가지며, 부모에게서 하나씩 받습니다. 유전자가 자리한 위치를 유전자좌(locus, 복수형 loci)라고 합니다. 한 유전자의 여러 버전은 대립 유전자(allele)라고 합니다.
- 어떤 유전자좌에 같은 대립 유전자 두 개를 가진 식물은 그 자리에서 동형접합(homozygous)입니다. 서로 다른 대립 유전자 두 개를 가지면 이형접합(heterozygous)입니다.
- 이형접합인 부모는 두 대립 유전자 중 하나를 무작위로 물려줍니다. 그래서 종자마다 차이가 납니다. 이렇게 갈라지는 현상을 분리(segregation)라고 합니다.
- F1은 교배로 얻은 첫 세대입니다. 진짜 F1은 서로 다른 두 근교계에서 나오며 균일합니다. F2는 F1 형제끼리 교배한 자손이며, 이 세대에서 변이가 크게 벌어집니다.
- 자가수분(selfing)은 식물에 자기 꽃가루를 묻혀 수분시키는 것입니다.
9. 3~5세대: 계통을 단계별로 고정하기
F2부터 육종가는 목표에 가장 가까운 식물들을 골라 서로 교배합니다. 근친교배를 한 번 할 때마다, 아직 이형접합으로 남은 유전자좌의 비율이 대략 절반으로 줄어듭니다.
| 세대 | 자가수분 시 예상 이형접합도 | 재배실에서 보이는 모습 |
|---|---|---|
| F1 | 100% | 균일하지만 유전적으로는 섞여 있음 |
| F2 | 50% | 변이가 가장 눈에 띔 |
| F3 | 25% | 구분되는 유형이 두세 가지 |
| F4 | 12.5% | 주된 유형 하나와 일부 예외 개체 |
| F5 | 6.25% | 대부분 균일 |
| F6 이후 | 4% 미만 | 상업 재배에 쓸 만큼 균일 |
이 수치에는 두 가지 한계가 있습니다. 첫째, 육종가가 선발하는 형질에만 들어맞습니다. 향만 보고 고르고 생육 활력은 신경 쓰지 않으면, 그 과정에서 활력을 잃을 수 있습니다. 둘째, 이형접합도가 절반으로 줄었다고 목표에 도달한 것은 아닙니다. 원치 않는 대립 유전자로 동형접합이 될 수도 있기 때문입니다.
측정된 상수가 아니라 경험칙으로 보면, F4가 생산 재배를 계획해 볼 만한 첫 세대입니다. F5 이후부터는 결과를 실제로 예측할 수 있습니다.
이렇게 해 보세요: 생산용 작물이라면 F4 이상으로 표기된 종자를 고르세요. 선발 기록을 보여 줄 수 있는 육종가의 종자여야 합니다. 기록을 보면 어떤 형질을 골랐는지 알 수 있으므로, 어떤 형질이 안정적일지 예상할 수 있습니다. F2나 F3 종자를 산다면 선발에 쓸 공간과 시간을 미리 잡아 두세요.
10. 근교계, 그리고 '안정적’이라는 말의 진짜 의미
근교계(inbred line)는 같은 계통 안에서 교배를 거듭해 형질이 그대로 대물림되게 만든 식물 계통입니다. 이 계통에서 두 포기를 교배하면 자손이 부모를 닮습니다. 대신 대가가 있습니다. 계통을 예측 가능하게 만드는 근친교배는 활력도 떨어뜨리는 경향이 있습니다. 그래서 육종가는 두 근교계를 교배해 진짜 F1을 만듭니다. 그러면 활력이 돌아오고 균일함도 유지됩니다.
완성된 계통에는 숨은 열성 대립 유전자가 거의 남아 있지 않습니다. 그래서 새로운 교배의 부모로 쓰기 좋습니다. 폴리하이브리드(13절)는 두 면 모두 정반대입니다. 열성 대립 유전자를 많이 숨기고 있고, 자손이 어떻게 나올지 예측하기 어렵습니다.
이렇게 해 보세요: 직접 교배할 부모를 고를 때는 유명한 폴리하이브리드 컷팅(삽수)보다, 내 시험 재배에서 형질이 그대로 대물림된 계통의 식물을 고르세요. 내 재배실에서 그대로 대물림된 부모라야 자손에서 뜻밖의 결과가 적게 나옵니다.
11. 자가수분 종자(S1): 만드는 법과 대가
S1은 자가수분으로 얻은 첫 세대입니다. 암그루 한 포기에 자기 꽃가루를 묻혀 얻습니다. 이를 위해 육종가는 식물의 일부를 처리합니다. 그러면 그 부분이 성전환해 수꽃을 피웁니다. 방법은 페미나이즈드 시드 만들기를 참고하세요. 이 교배에는 Y 염색체가 없으므로 종자는 모두 암그루가 됩니다.
하지만 S1은 종자 형태의 클론이 아닙니다. 모주는 많은 유전자좌에서 이형접합이었습니다. 자가수분을 하면 F2와 비슷하게 그 유전자좌들이 종자마다 갈라집니다.
| 재배자들이 S1 종자에 기대하는 것 | 맞는 말일까? |
|---|---|
| 모든 실생묘가 암그루다 | 맞음. 단, 나중에 스트레스로 성전환하는 경우는 예외 |
| 모든 실생묘가 모주와 똑같다 | 아님 |
| 열성 형질이 나타날 수 있다 | 맞음. 흔히 나타남 |
| 유전적 다양성이 한 세대 만에 무너진다 | 꼭 그렇지는 않음 |
2020년 Punja와 Holmes는 Frontiers in Plant Science에 연구를 발표했습니다. 이들은 암꽃과 수꽃이 함께 달린 자웅동체 꽃송이에 맺힌 종자를 조사했습니다. 그 종자에서 나온 실생묘는 모두 유전적으로 암그루였습니다. 타가수분으로 얻은 종자는 수그루와 암그루가 대략 1:1이었습니다.
연구진은 또 한 세대가 지난 뒤 자가수분 집단과 타가수분 집단 사이에 유전적 변이 차이가 측정되지 않았다는 것도 확인했습니다. 자가수분을 한 번만 해도 계통이 급격히 좁아진다는 흔한 주장과 어긋나는 결과입니다.
자웅동체 위험, 정확하게 짚기
자웅동체는 단순하게 유전되는 형질이 아닙니다. 상업 재배에서 왜 생기는지도 아직 잘 밝혀지지 않았습니다. 같은 2020년 연구에 따르면, 상업 재배 조건에서는 아무 처리 없이도 약 5~10%의 식물에서 나타납니다. 앞선 연구들은 지베렐린산(식물 호르몬), 은 화합물, 환경 스트레스가 모두 자웅동체를 일으킬 수 있음을 보여 주었습니다.
진짜 위험은 선발에 있습니다. 처리했을 때 쉽게 성전환하는 식물은 성전환 문턱이 낮습니다. 자가수분을 하면 그 낮은 문턱이 종자로 대물림됩니다. 그러니 처리 없이 꽃가루를 만든 식물로는 절대 육종하지 마세요.
역자 주: 태국의 더위, 우기의 높은 습도, 정전은 모두 식물에 스트레스를 줍니다. 그래서 서늘한 나라의 재배자보다 처리하지 않은 식물에서 꽃가루를 더 자주 볼 수 있습니다. 그래도 원칙은 같습니다. 스스로 꽃가루를 낸 식물은 다른 면에서 가장 좋은 포기라도 부모로 쓰면 안 됩니다. 그 식물의 꽃가루주머니는 재배실 밖으로 깨끗이 치우세요. 그 꽃가루가 주변 암그루에 씨를 맺게 할 수 있기 때문입니다.
이렇게 해 보세요: 처리 없이 꽃가루를 만든 식물을 모두 목록으로 적어 두고, 모든 육종에서 빼세요. S1 종자를 키울 때는 개화기 내내 꽃가루주머니가 생겼는지 정기적으로 확인하세요. 그래야 작물에 씨가 맺히기 전에 성전환을 잡아낼 수 있습니다.
12. 역교배(BX): 컷팅으로만 남은 모주를 종자로 만들기
역교배(backcross)는 이런 문제를 해결합니다. 뛰어난 식물이 있는데 컷팅으로만 남아 있고, 그 식물을 담은 종자를 얻고 싶은 경우입니다. 먼저 이 식물을 다른 식물과 교배합니다. 그다음 자손을 원래 식물과 거듭 다시 교배합니다. 이 원래 식물을 반복친(recurrent parent)이라고 합니다.
| 단계 | 표기 | 반복친에게서 온 게놈의 예상 비율 |
|---|---|---|
| 첫 교배 | F1 | 50% |
| 1차 역교배 | BX 또는 BX1 | 75% |
| 2차 역교배 | BX2 | 87.5% |
| 3차 역교배 | BX3 | 93.75% |
| 4차 역교배 | BX4 | 96.875% |
이 비율은 게놈 전체의 평균입니다. 실생묘 한 포기 한 포기에 보장되는 값이 아닙니다. 더 중요한 점은 반복친이 이형접합이면 종자로는 결코 완벽하게 되살릴 수 없다는 것입니다. 이형접합 유전형은 언제나 다시 갈라집니다. 유명한 컷팅의 BX3 종자는 평균적으로 원본과 많이 닮은 집단입니다. 복사본 한 봉지가 아닙니다.
재배자는 역교배로 아끼는 컷팅의 특징을 대부분 담은 종자를 얻습니다. 종자는 살아 있는 모주보다 보관하기 쉽습니다. 똑같은 식물을 원한다면 모주로 유지하거나(모주와 클론) 조직배양으로 보관하세요. 조직배양은 식물 조직을 무균 실험실 용기 안에서 살려 두는 방법입니다.
역자 주: 태국과 동남아시아에서 유명한 컷팅은 보통 농장에서 농장으로 전해집니다. 다른 농장에서 클론을 사면 세 가지 위험이 따릅니다. 응애 같은 해충, 홉 잠재 비로이드(HLVd), 그리고 엉뚱한 재배품종(컬티바)이 오는 경우입니다. 홉 잠재 비로이드는 대마의 생장을 위축시키는 아주 작은 감염원입니다. 새 클론은 점검을 마칠 때까지 별도 공간에 두세요. 그 클론의 비로이드 검사가 가능한지 실험실에 문의해 보세요.
이렇게 해 보세요: 이미 갖고 있고 점검을 마친 컷팅으로 시작하세요. 작은 배치로 교배 한 번, 역교배 한 번을 해 봅니다. 그다음 BX1 식물 몇 포기를 모주 옆에서 키워 비교하세요. 세대를 더 들이기 전에 종자가 원본에 얼마나 가까워지는지 알 수 있습니다.
13. 폴리하이브리드: 품종 이름만으로는 알 수 있는 게 적은 이유
폴리하이브리드(polyhybrid)는 부모도 잡종인 잡종입니다. 그 위로 여러 세대를 거슬러 올라가도 중간에 근친교배가 없습니다. 두 이름을 합친 이름을 가진 요즘 재배품종은 거의 모두 폴리하이브리드입니다. 그래서 이름으로는 아무것도 예측할 수 없습니다. 두 육종가가 서로 다른 부모 식물로 같은 이름의 교배종을 만들 수 있습니다. 그러면 두 종자 집단은 공통점이 거의 없을 수도 있습니다.
2021년 Watts 등은 Nature Plants에 연구를 발표했습니다. 연구진은 대마 시료를 116,000개가 넘는 유전 표지로 검사했습니다. 유전 표지는 DNA에서 위치가 알려진 지점으로, 식물끼리 비교하는 데 씁니다. 화학 분석도 함께 했습니다. 모두 297개 시료를 화학적으로 분석했고, 그중 137개는 유전 데이터와 화학 데이터를 모두 갖추었습니다.
시료에는 사티바와 인디카 라벨이 붙어 있었습니다. 게놈 전체의 유전 구조는 이 라벨 변이의 약 37%만 설명했습니다. 연구진은 이 라벨이 식물끼리 얼마나 가까운 사이인지를 믿을 만하게 반영하지 못한다고 결론 내렸습니다.
라벨이 어느 정도 따라간 것은 테르펜 화학, 즉 향 성분이었습니다. 흔한 향 성분인 미르센(myrcene)은 인디카 라벨과 연관이 있었습니다. 미르센은 라벨 변이의 약 21%를 설명했는데, 이 연구에서 단일 요인으로는 가장 강한 연관 중 하나였습니다. 이 패턴의 뿌리는 테르펜을 만드는 유전자 묶음(테르펜 합성효소 유전자 배열)이었습니다.
따라서 폴리하이브리드 이름은 육종가가 의도한 혈통을 어느 정도 알려 줍니다. 향 계열을 짐작하는 데는 약한 단서일 뿐입니다. 균일성이나, 같은 이름을 가진 다른 식물과 얼마나 가까운지는 전혀 알려 주지 않습니다.
이렇게 해 보세요: 종자는 이름이 아니라 세대 코드와 육종가의 기록으로 판단하세요. 이름이 같은 종자를 서로 다른 육종가에게서 한 봉지씩 샀다면, 따로 시험 재배를 하고 각각 따로 기록하세요. 같은 식물이라고 가정하지 마세요.
14. 식물은 몇 포기, 세대는 몇 번이 필요할까
집단 크기는 원하는 유전형이 재배실 안에 있기라도 할지를 결정합니다. 아래 수치는 측정 결과가 아니라 확률입니다. 유전자좌들이 서로 독립이고, 각 유전자좌에서 한 대립 유전자가 단순 우성이라는 최선의 경우를 가정했습니다.
| 고정할 독립 유전자좌 수 | 실생묘 한 포기당 확률 | 적어도 한 포기를 얻을 확률이 약 95%가 되는 실생묘 수 |
|---|---|---|
| 1 | 4분의 1 | 11 |
| 2 | 16분의 1 | 47 |
| 3 | 64분의 1 | 191 |
| 4 | 256분의 1 | 766 |
세대 수는 형질이 계통 안에 고정된 채 남을지를 결정합니다. Garcia-de Heer 등(2026, Horticulture Research)은 단일 종자 계대 연구를 했습니다. 세대마다 포기당 종자 하나씩을 자가수분으로 이어 가는 방식입니다. 실내에서 여섯 번째 자가수분 세대에 이르기까지 18개월 이상이 걸렸습니다. 계절마다 한 세대씩 돌리는 야외라면 같은 프로젝트에 약 6년이 걸립니다.
측정된 상수가 아닌, 계획을 세울 때 쓰는 경험칙은 다음과 같습니다.
- 남길 만한 컷팅(키퍼) 하나를 찾으려면 10~30포기와 한 세대가 필요합니다.
- 단순한 형질 하나를 고정하려면 4~6세대에 걸쳐 50~200포기가 필요합니다.
- 식물 유형 전체를 고정하려면 6세대 이상에 걸쳐 200포기 이상이 필요합니다.
역자 주: 태국은 온대 국가보다 1년 동안 낮 길이 변화가 훨씬 적습니다. 그래서 야외에서는 태국 위도에서 광주기 식물이 일찍 개화할 수 있고, 계절에 맞춘 육종 계획이 틀어질 수 있습니다. 실내에서는 빛을 조절할 수 있으므로 세대를 쉬지 않고 이어서 돌릴 수 있습니다. 씨를 맺은 식물은 종자가 익을 때까지 줄기에 그대로 두어야 합니다. 그러니 우기에는 곰팡이가 생기지 않는지 꼼꼼히 살피세요.
이렇게 해 보세요: 프로젝트를 시작하기 전에 네 가지를 적어 보세요. 고정하려는 형질 수, 표에서 찾은 세대당 실생묘 수, 세대 수, 그리고 내 공간에 그만큼의 식물이 들어가는지입니다. 들어가지 않는다면 목표를 형질 하나로 줄이거나 다른 회원들과 작업을 나누세요.
15. 종자 판매 정보 한 줄씩 읽기
| 판매 문구 | 의미 | 재배실에서 예상되는 모습 |
|---|---|---|
| “첫 교배, 미검증” | 두 부모를 한 번 교배함 | 변이가 많고 데이터가 없음 |
| “F2, 페노 헌팅 권장” | 솔직하게 표기한, 분리 중인 집단 | 편차가 큼. 많이 키워야 함 |
| “F5, 안정적” | 여러 차례 선발을 거침 | 대부분 균일. 시험 재배로 확인 |
| “근교계, 랜드레이스 유래” | 형질이 그대로 대물림됨 | 예측 가능. 활력은 다소 낮을 수 있음 |
| “특정 이름이 붙은 컷팅의 S1” | 자가수분 | 모두 암그루지만 제각각. 성전환 주의 |
| “특정 이름이 붙은 컷팅의 BX3” | 역교배 세 번 | 평균적으로 원본에 가까움 |
| “오토플라워 F1” | 아마도 첫 교배 | 모든 포기가 정말 오토플라워인지 확인 |
랜드레이스(재래종)는 한 지역의 농부들이 오랫동안 지켜 온 전통 지역 품종입니다. 이 지역의 랜드레이스는 동남아시아 랜드레이스 대마를 참고하세요.
표의 마지막 줄은 누구나 직접 확인할 수 있습니다. 오토플라워 성질은 한 유전자좌의 열성 대립 유전자 때문에 생깁니다. 그러므로 제대로 만든 오토플라워 배치라면 거의 모든 포기가 오토플라워여야 합니다. 상당수 포기가 조명 일정이 바뀔 때까지 기다렸다가 개화한다면, 그 배치는 아직 분리 중이었고 표기가 잘못된 것입니다.
마지막으로, 재배실 전체를 채우기 전에 작은 시험 배치부터 발아시키세요. 여섯 포기만 키워 봐도 어떤 설명보다 균일성을 더 잘 알 수 있습니다. 시험에 드는 비용은 1년이 아니라 재배 한 주기입니다.
역자 주: 오토플라워 시험은 실내에서 낮이 긴 조건, 즉 영양생장기에 쓰는 조명 일정으로 하세요. 태국 야외에서는 광주기 식물도 자연 일장에서 일찍 개화할 수 있습니다. 그러면 오토플라워처럼 보여서 잘못 표기된 배치를 가려낼 수 없습니다. 여섯 포기 시험은 본 재배와 같은 재배실, 같은 계절에 하세요. 재배품종은 30–35 °C에서 다르게 자랄 수 있기 때문입니다. 30 °C 및 습도 85%를 넘는 재배실을 위한 유전 계통 선택을 참고하세요.
이렇게 해 보세요: 위 표를 옮겨 적고, 사는 종자 봉지마다 한 줄씩 채우세요. 여섯 포기 시험이 끝나면 실제로 본 결과를 덧붙이세요. 기록이 쌓이면 어느 판매자의 표기를 믿을 수 있는지 알게 됩니다.
여러분의 수치를 공유해 주세요
발표된 연구는 많은 회원이 재배하는 조건을 다루지 않습니다. 열대의 야외 재배 시즌, 몬순 습도, 그리고 광주기 식물이 온대 데이터와 다르게 반응하는 저위도 지역 같은 조건입니다. 여러분의 기록이 그 빈틈을 채워 줍니다.
F2를 키워 표현형을 세어 봤다면 그 수치를 올려 주세요. 자가수분 계통에서 성전환이 나와 비율을 셀 수 있었다면, 처리 방법과 재배실 조건을 함께 적어 공유해 주세요. 실생묘 수, 분리비, 실패 사례, 사진을 이 토픽 아래나 브리더 랩에 올려 주세요.
역자 주: 태국에서 대마 꽃(ช่อดอกกัญชา)은 2025년 6월 26일부터 시행된 「공중보건부 고시: 규제 허브(대마) 지정, 불기 2568년(2025년)」에 따라 규제 허브로 지정되어 있습니다. 꽃의 광고와 온라인 판매는 금지되어 있습니다. 데이터와 사진은 학습용으로 공유하고, 게시글에서 꽃을 팔겠다고 하지 마세요.
참고 문헌
- Punja와 Holmes (2020). Frontiers in Plant Science. 자웅동체 꽃송이에서 얻은 종자, 성비, 자가수분 한 세대 후의 유전적 변이.
- Watts 등 (2021). Nature Plants. 116,000개 이상의 표지를 이용한 유전형 분석을 사티바/인디카 라벨 및 테르펜 화학과 비교.
- Garcia-de Heer 등 (2026). Horticulture Research. 단일 종자 계대와 F1 잡종, 개념 증명.
- Toth 등 (2022). Frontiers in Plant Science. 열성 오토플라워 유전자좌 Autoflower1.
이 글은 Asiannabis 커뮤니티의 대마 유전학 및 육종 교육 시리즈 가운데 하나입니다. 교육 목적으로만 제공하며, 대마 재배가 법적으로 허용된 곳에 한해 적용됩니다.