씨앗 은행

3. 씨앗 저장 조건 및 기술

씨앗은 살아있는 식물이며, 장기간 보존을 위해서는 적절한 저장 수분과 온도를 조절해야 한다.^[2] 어미 식물에서 성숙하면서, 많은 씨앗들은 건조에 견딜 수 있는 선천적인 능력을 갖게 된다. 이러한 '정통' 종자의 생존은 건조하고 저온에서 보관함으로써 연장될 수 있다. 1990년대의 연구에 따르면 건조 또는 냉각의 유익한 효과에는 한계가 있어 과도해서는 안 된다.^[2]

유엔 식량 농업 기구는 국제 농업 연구 협의 그룹 및 국제 생물 다양성 센터 등의 조언을 바탕으로 2014년 1월에 씨앗의 장기 보존 표준 규격을 제정했다.^[34] 이 문서에서는 씨앗을 약 20%의 상대 습도로 건조시키고, 고품질 방습 용기에 밀봉하여 -18±3℃에서 보관할 것을 권장한다. 이러한 조건은 '관례적인' 보관 프로토콜이라고 불린다.^[2][34] 옥수수, 밀, 쌀, 콩, 완두콩, 토마토, 브로콜리, 멜론, 해바라기 등 주요 작물의 씨앗은 이러한 방식으로 보관된다.^[2] 그러나 감귤류, 커피, 아보카도, 코코아, 코코넛, 파파야, 참나무, 호두, 버드나무와 같이 관례적인 보관 프로토콜의 건조나 저온에서 살아남지 못하는 씨앗을 생산하는 많은 종이 있다. 이러한 종은 극저온에서 보관해야 한다.^[2]

모든 씨앗은 시간이 지남에 따라 결국 열화된다. 씨앗이 언제 생존력을 잃을지 예측하기 어려우므로, 대부분의 신뢰할 수 있는 종자 은행은 보관 중 발아 가능성을 모니터링한다.^[3] 씨앗 발아율이 규정된 양보다 낮아지면, 씨앗을 다시 심고 장기간 보관을 위해 새로운 씨앗을 수집해야 한다.^[4]

씨앗은 수백 년, 심지어 수천 년 동안 생존할 수 있다. 생존 가능한 식물로 자란 가장 오래된 탄소-14 연대 측정 씨앗은 약 2,000년 된 유대 대추야자 씨앗으로, 헤롯 대왕의 이스라엘 궁전 발굴 현장에서 회수되었다.^[10] 2012년 2월, 러시아 과학자들은 32,000년 된 씨앗에서 좁은 잎 캠피온(''실레네 스테노필라'')을 재생시켰다고 발표했다. 이 씨앗은 시베리아 영구 동토층 아래 38m 깊이의 굴에서 다른 80만 개의 씨앗과 함께 발견되었다. 씨앗 조직은 시험관에서 토양으로 이식할 수 있을 때까지 배양되었다. 이는 적절한 조건에서 DNA의 장기간 생존 가능성을 보여주는 예이다.^[11]

4. 씨앗 은행의 과제

씨앗 은행의 가장 큰 과제 중 하나는 수집할 씨앗의 선택이다. 수집된 씨앗은 관련성이 있어야 하며, 이는 대중이 접근할 수 있는 유용한 유전적 다양성을 제공해야 함을 의미한다. 또한 수집은 효율적이어야 하며, 이미 수집된 자료를 중복해서는 안 된다.^[6][7]

수백 년 동안 씨앗을 생존시키는 것 역시 중요한 과제이다. 정통 종자는 일반적인 저장 프로토콜에 적합하지만, 비전통적인 방법을 사용하여 저장해야 하는 씨앗 유형도 많다. 이러한 방법에 대한 기술은 빠르게 발전하고 있지만, 지역 기관의 인프라가 부족할 수 있다. 일부 씨앗은 저장 중에 생존할 수 없으므로 재생산, 즉 씨앗을 심어 새로운 씨앗을 생산하고 이를 다시 일정 기간 저장해야 한다.^[6][7] 파지스(Fazis) 외 2000년 연구에 따르면, 이는 유효 집단 크기를 감소시키고 대립 유전자를 손실시킨다.^[6][7] 파지스의 발견은 이후 전 세계 은행에서 심각하게 받아들여졌으며, 추가적인 검증을 촉발했다. 재생산이 완벽하게 다양성을 보존하지 못한다는 점이 널리 인식되고 있다.^[6][7]

정통 종자의 경우 장기간 보존이 가능하지만, 그러한 조건에서 사망하거나 발아해버리는 난저장성 종자 (recalcitrant seed) 등은 보존할 수 없다는 문제점이 있다. 또한 종자 은행에 세계 각지의 식물 종자를 대량으로 축적하는 것은 바이오 해적질(Biopiracy, 생물 자원의 약탈)에 해당할 수 있다는 비판을 받기도 한다.

5. 씨앗 은행의 대안

현지 내 보존은 식물이 자생하는 환경 (국립 공원, 국유림, 국립 야생동물 보호구역)을 보존하여 유전자원을 보존하는 방법이다.^[36] 이 방법은 식물이 자연환경에 계속 적응하며 진화할 수 있도록 한다. 수목원은 보호 구역에 나무를 심어 보관하는 방식으로 보존을 수행한다.

씨앗 도서관은 지역 공동체가 주도하여 토종 씨앗을 보존하고, 회원 간에 씨앗을 공유하는 시스템을 갖춘, 더 저렴한 대안이다.^[36]

토양 종자 은행은 토양 속에 휴면 상태로 존재하는 씨앗을 보존하는 자연적인 방법이다.^[9] 온타리오 북부에서는 토양 종자 은행의 역할에 대한 상세 정보가 제한적이어서, 다양한 유형의 숲에서 토양 내 씨앗의 종과 풍부함을 결정하고, 교란 후 식생 역학에서 종자 은행의 기능을 결정하기 위한 연구가 필요하다. 북방 및 낙엽수림 유형에 대한 씨앗 밀도 및 다양성 비교와 함께 수행된 연구들이 논의되고 있다.^[9][37]

6. 기후 변화와 씨앗 은행

기후 변화가 진행됨에 따라 씨앗 은행과 같은 보존 노력의 역할이 더욱 커질 것으로 예상된다.^[12][40] 씨앗 은행은 지역 사회에 변화하는 지역 기후에 견딜 수 있는 기후 탄력적인 씨앗의 공급원을 제공한다.^[13][41] 기후 변화로 인한 어려움이 발생함에 따라, 지역 사회 기반의 씨앗 은행은 지역에 적응된 다양한 작물에 대한 접근성을 향상시키고 씨앗 선택, 처리, 저장 및 유통과 같은 식물 관리에 대한 토착 지식을 향상시킬 수 있다.^[14][42]

7. 세계의 주요 씨앗 은행

국립생물자원관 국가야생식물종자은행 (대한민국 인천)과 국립백두대간수목원 종자영구보존시설 (대한민국 봉화군)이 대한민국의 주요 씨앗 은행이다.

• 스발바르 국제 종자 저장고는 노르웨이 스피츠베르겐 섬의 사암산 내부에 건설되었다. 핵전쟁 및 세계 대전과 같은 재앙에서 살아남도록 설계되었으며, 글로벌 작물 다양성 신탁에서 운영한다. 영구 동토층이 금고의 온도를 물의 어는점 이하로 유지하며, 씨앗은 1미터 두께의 강철 보강 콘크리트 벽으로 보호된다.^[16] 2008년 2월 26일에 첫 씨앗을 받았다.
• 밀레니엄 종자 은행 협력은 영국 런던 근처 웨스트 서섹스의 웨이크허스트 플레이스 부지에 있다. 1996년에 설립된 이 은행은 세계에서 가장 큰 종자 은행이며,^[17] 핵폭탄에 안전한 여러 층의 지하 금고에 수십억 개의 씨앗 표본을 보관할 공간을 제공한다.^[17] 궁극적인 목표는 가능한 모든 식물 종을 저장하는 것이다. 2024년 기준 24억 개 이상의 씨앗을 보관하고 있으며, 이는 세계의 저장 가능한 39,000종 이상의 종을 대표한다.^[18] 10년마다 각 종에 대한 발아 테스트를 수행한다.^[17][19]
• 상트페테르부르크 러시아의 식물 산업 연구소는 세계에서 가장 오래되었고 가장 큰 곳 중 하나이다. 1924년 러시아 유전학자이자 식물학자인 니콜라이 바빌로프가 시작했으며, 제2차 세계 대전 중 28개월간의 레닌그라드 포위전에서 살아남았다.^[20]
• 호주 식물 은행은 뉴 사우스 웨일스 마운트 애넌에 있는 호주 식물원에 있다. 런던의 밀레니엄 종자 은행 프로젝트의 일부이며, 1986년에 설립된 이전 NSW 종자 은행을 통합한다.^[21]
• 호주 곡물 유전자 은행(AGG)은 호주 빅토리아주 호샴에 있으며, 작물 육종 및 연구를 위한 유전 물질을 보관하는 국립 센터이다.
• 호주 뉴 사우스 웨일스 와가 와가에 있는 조지 헐버트 종자 금고는 벼 품종을 보존하는 데 전념하고 있다.^[22]
• 인도 종자 금고는 인도 라다크의 창 라 고지대에 위치한 안전한 종자 은행이다. 2010년에 건설되었으며 세계에서 두 번째로 큰 규모라고 주장한다.^[23]
• 비즈 바차오 안돌란 — 씨앗 보존 운동(BBA)은 1980년대 후반 비제이 자르다리에 의해 인도 우타라칸드에서 시작되었다.
• 콜로라도 포트 콜린스에 있는 국립 유전자원 보존 센터^[25]는 미국에서 가장 큰 종자 은행이다.
• 투손 애리조나에 있는 사막 콩과 식물 프로그램(DELEP)은 콩과 식물과 특히 전 세계 건조 지역의 콩과 식물인 콩과 식물(Fabaceae)의 야생 종에 중점을 둔다.
• 우크라이나 국립 식물 유전자 은행은 1990년대 우크라이나에서 만들어졌다. 세계에서 가장 큰 종자 은행 중 하나로 묘사되었으며,^[27] 2022년 2022년 러시아의 우크라이나 침공에서 피해를 입었지만 상당 부분 살아남았다.^[28][29]
• [https://www6.paca.inrae.fr/gafl_eng/Vegetable-Germplasm-Centre 프랑스] 아비뇽에 있는 INRAE 채소 배아 센터는 5가지 채소 작물의 10,000개 이상의 종을 씨앗으로 저장한다.^[30]
• 메이즈 식물원은 벨기에에 종자 은행을 소유하고 있다.

8. 기타 씨앗 은행

호주 식물 은행은 뉴사우스웨일스 마운트 애넌에 있는 호주 식물원에 위치해 있다.^[21] 런던의 밀레니엄 종자 은행 프로젝트의 일부이며, 특히 NSW 멸종 위기 종을 보존하기 위해 1986년에 설립된 이전 NSW 종자 은행을 통합한다.^[21] 호주 곡물 유전자 은행(AGG)은 호주 빅토리아주 호셤에 있으며, 작물 육종 및 연구를 위한 유전 물질을 보관하는 국립 센터이다. 이 유전자 은행은 호주 종자 은행 협력과 호주 작물 야생 친척 프로젝트에 협력하고 있다. 2014년 3월에 공식 개장했다. 이 은행이 만들어진 주된 이유는 이 지역의 극심한 온도, 여름철 40°C까지 올라가는 온도 때문이었다. 그렇기 때문에 그들은 일년 내내 곡물의 보호를 보장해야 했다. 유전자 은행은 기존 컬렉션에 아직 적절하게 대표되지 않은 호주 작물 야생 종의 씨앗을 수집하고 보존하는 것을 목표로 한다. 호주 뉴사우스웨일스 와가와가에 있는 조지 헐버트 종자 금고는 녹색 혁명 이전의 일부를 포함하여 벼 품종을 보존하는 데 전념하고 있다.^[22]

인도 종자 금고는 인도 라다크의 창 라 고지대에 위치한 안전한 종자 은행이다. 2010년에 건설되었으며 세계에서 두 번째로 큰 규모라고 주장한다.^[23] 비즈 바차오 안돌란 — 씨앗 보존 운동(BBA)은 1980년대 후반 비제이 자르다리에 의해 인도 우타라칸드에서 시작되었다. 종자 은행은 토종 씨앗 품종을 저장하기 위해 만들어졌다.^[24]

미국 농무부(USDA) 종자 은행인 국립 유전자원 보존 센터는 콜로라도 포트 콜린스에 있으며 미국에서 가장 큰 종자 은행이다.^[25] 투손 애리조나에 있는 사막 콩과 식물 프로그램(DELEP)은 콩과 식물과 특히 전 세계 건조 지역의 콩과 식물인 콩과 식물(Fabaceae)의 야생 종에 중점을 둔다. DELEP 종자 은행은 현재 6개 대륙 65개국에서 기원한 약 1,400종의 건조 지역 콩과 식물을 대표하는 3,600개 이상의 종자 컬렉션을 보유하고 있다. 이는 국립 유전자원 보존 센터와 스발바르 국제 종자 저장고에서 (적어도 부분적으로) 백업된다. DELEP 종자 은행은 북미 식물 보존 컨소시엄의 인증된 컬렉션이다.^[26]

우크라이나 국립 식물 유전자 은행은 1990년대 우크라이나에서 만들어졌다. 세계에서 가장 큰 종자 은행 중 하나로 묘사되었으며,^[27] 2022년 2022년 러시아의 우크라이나 침공에서 피해를 입었지만 상당 부분 살아남았다.^[28][29]

[https://www6.paca.inrae.fr/gafl_eng/Vegetable-Germplasm-Centre 프랑스] 아비뇽에 있는 INRAE 채소 배아 센터는 가지, 고추, 토마토, 멜론, 상추 컬렉션 및 야생 또는 재배된 친척과 함께 5가지 채소 작물의 10,000개 이상의 종을 씨앗으로 저장한다. 이 컬렉션의 종은 지리적으로 다양한 기원을 가지고 있으며, 일반적으로 잘 설명되어 있으며 농업 또는 과학적 관심의 특성에 고정되어 있으며, 여권 데이터가 있다.^[30] 메이즈 식물원은 벨기에에 종자 은행을 소유하고 있다. 무엇보다도 벨기에 식물의 멸종 위기에 처한 희귀 야생종을 보존하는 것을 목표로 한다. 또한 야생 콩, 야생 바나나, 카탕가의 구리 식물 씨앗도 포함하고 있다.

2006년 기준으로 전 세계에 약 1,300개의 유전자 은행에 씨앗 형태로 저장된, 특정 개체군의 표본인 약 600만 개의 수집품이 있다.^[15]

9. 씨앗 은행 분류

씨앗 은행은 지원형, 생산형, 보존형의 세 가지 유형으로 분류할 수 있다. 실제로는 많은 씨앗 은행이 이러한 유형들을 혼합하여 운영하며, 씨앗 은행의 맥락과 목표에 따라 우선순위가 달라질 수 있다.^[31]

참조

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