영양생식

1. 개요

영양생식(營養生殖, somatic reproduction) 또는 식물분리생식(vegetation propagation)은 식물 특유의 무성생식 방법 가운데 하나로, 씨앗을 이용하지 않고 모체의 줄기나 잎, 뿌리를 이용해 조직 일부분에서 뿌리가 내리게 하여 독립된 개체로 만들어 번식하는 방법이다.

2. 종류

기는 줄기(Runners,stolon, creeper)
대표적으로 기는 줄기는 딸기가 있으며, 개체가 서식하는 땅 표면의 줄기로 인한 번식을 진행한다. 이후 줄기에 있는 싹(buds)에서 뿌리와 새로운 줄기가 자라나며, 기는줄기에서 나오는 싹은 뿌리줄기와는 다른 양상을 띈다.

구근(bulbs)
이 방식은 식물의 줄기의 일부분인 구근을 사용하여 번식을 하는 방법으로, 영양을 가두기 위해 성장한 부분을 재파양 하여 새로운 싹을 틔운다. 구근은 영양을 보호하기 위한 여러개의 겹으로 쌓여있다. 대표적으로 마늘, 양파, 튤립등이 있으며, 보통 씨앗처럼 생긴 생김새와 땅속에서 나온다는 이유로 로 마늘과 튤립에서 오해받는경우가 있는데, 이는 엄연한 줄기의 부분중 하나이며, 꽃을 통한 유성생식이 아닌 무성생식의 방법의 번식이다.

덩이줄기 (Tubers)
덩이줄기는 뿌리줄기와 연관이 있으며, 덩이줄기는 줄기의 부분중 양분 저장을 위한 부분이 비대하게 커져 이 커진 부분을 재파양하는 방법이다. 뿌리줄기는 덩이줄기와 반대로 뿌리가 비대해져 생긴 부분이다. 위의 구근과 비교되는 부분은 구근은 막이 겹겹이 쌓이며, 줄기와 뿌리의 중간에 큰 덩어리가 생기는 반면, 덩이줄기의 경우 땅속에 자리잡은 줄기에 무작위적인 부분의 비대에 인한 생식으로 볼 수 있다. 덩이줄기의 예로는 감자와 얌이 있으며, 뿌리줄기의 예는 고구마와 연꽃이 있다.

3. 장점

특정 식물의 형질을 무한복제할 수 있어 품종개량과 개발에 편리하다.

예를 들어 자연계의 귤을 육종을 거듭한 끝에 열매는 큼지막하고 당도도 높은 귤을 얻어냈다고 하자. 이 귤은 다른 귤에 비해 높은 상품가치를 가지게 된다. 하지만 문제는 그 귤이 이제 겨우 한 그루 생겼다는 것이다. 이 상황에서 무턱대고 다음 세대를 얻기 위해 수분을 시켰다가는 기껏 얻은 형질이 사라져버릴 수도 있다.[1] 거기에 만약 그 식물이 씨가 없다면?[2] 영양생식을 사용하면 이 문제가 말끔히 해결된다. 영양생식을 한 식물의 모든 유전 정보는 모체와 동일하기 때문에 모체의 유용한 형질을 그대로 가진 채 복제할 수 있다.

수분 후 씨앗부터 다시 키우는 것 보다 빠른 성장속도를 기대할 수도 있다.

몇몇 식물은 불임이기 때문에 영양생식만으로 번식이 가능한 경우도 있다.

4. 단점

유전형질이 모두 동일하다. 형질에 불리한 환경(작물피해 등)이 생기는 순간 모든 개체가 절멸할 수 있다.

자연계에서 종이 생존하기 위해서는 일정 수준 이상의 유전적 다양성이 확보되어야 한다. 유전적 다양성이 확보된 종은 주위 환경 변화에 대응하여 적응 및 진화할 여지가 있기 때문이다. 자연선택은 수많은 패배자들이 절멸하는 동안 생존자들이 번성함으로써 이루어진다. 하지만 모든 개체가 동일한 형질을 가지고 있다면, 그건 다같이 패배하고 아무것도 생존하지 못할 가능성이 있다는 것이다.
실제로 바나나의 경우 이전 주력 품종이 병해에 절멸 위기를 겪으며 시장에서 거의 사라진 다음[3], 새로 바나나를 육종한 것이 현재 우리가 먹고 있는 바나나다. 문제는 이 바나나도 급속도로 병이 퍼져나가는 중이라고...
바이러스 감염이 상속된다는 문제도 있다. 모체가 바이러스에 감염되면 모체에서 분주한 개체도 같은 바이러스를 품게 된다. 바이러스라 세균하고 다르게 농약 따위로는 택도 없고 숙주와 함께 태워 없애는 것만이 현재 일반적이고 유일한 방제법이다. 이에 따라서 원래 영양생식을 하면 이론상 영원히 살 수 있음에도, 오래 살다 보면 필연적으로 바이러스에 걸리게 마련이라 사실상 시한부 인생을 사는 구근식물도 있다. 물론 바이러스의 증상은 종류마다 다르지만. 다른 예로, 전세계에서 재배하는 마늘 중 바이러스에 감염되지 않은 개체가 거의 없을 정도라고 한다. 실생 종자는 생식 세포로서 보안이 강력하기 때문에 성숙되고 나서도 상당수가 바이러스를 피하지만, 종자가 거의 맺히지 않는 마늘은 얄짤없는 것. 인간이 재배하는 경우 생장점 조직배양이라는 카드가 추가로 생기는데 마늘도 근래 들어 조직배양한 무병 씨마늘의 생산 단가를 낮추려는 시도가 이루어지고 있다.
그런데 재밌게도, 유전자 입장에서는 자연계에서 절대 번성할 수 없었던 유전자가 인간에 의해 선택되어 번성하는 것으로도 볼 수도 있다. 씨앗을 가질 수 없는 유전자는 자연계에서는 바로 도태되어버린다. 하지만 인간이 그 유전자를 선호하면 인간이 알아서 그 유전자를 전 대륙에 퍼뜨려 모든 대립유전자를 짓누르고 가장 번성한 유전자로 만들어준다. 식물 외에도 자손번식에 전혀 쓸모없어보이는 무정란을 맨날 낳아대는 닭이 결과적으로 인간이 사는 곳 어디서나 어마어마한 수로 존재하게 된 걸 보면...

식물에 따라서는 실생으로 번식한 것이 훨씬 더 튼튼하고 좋은 품종으로 자라나는 경우가 있다. 예를 들면 주목은 교목이지만 영양생식 개체는 관목으로 자라는 특성이 있다.

5. 방법

보통 줄기, 잎, 뿌리등을 자른 뒤 상하지 않고, 영양과 물을 충분히 공급받을 수 있는 환경에 두면 해당 부위로부터 식물 개체가 자라나게 된다. 다육식물을 키우는 사람들이라면 다들 잎을 통해 번식시키는 데에는 익숙할 것이다.
주의할 점은, 꺾어놓은 상처를 방치해두거나 심어놓은 환경이 습할 경우 번식에 성공하기도 전에 썩어버린다는 것. 거꾸로 습해야 뿌리가 빨리 나는 경우도 있으니 식물종에 따라 적합한 번식법을 선택해야 한다.
옥신과 같은 식물호르몬을 사용해 상처부위에서 뿌리가 나는 것을 촉진시킬 수도 있다.
땅속줄기나 비늘줄기가 있는 식물은 해당 줄기를 옮겨 심으면 된다. 뿌리줄기 식물은 알아서 옆으로 이동하며 뿌리를 내리니 필요할 때 분리하면 된다.

5.1. 종류

꺾꽂이(삽목)

물꽂이

휘묻이(취목)
접목(접붙이기)
주아(동음이의어)
포기나누기
뿌리줄기
땅속줄기, 비늘줄기
런너[4]

[1] 열성 형질의 경우 자가수분을 해도 얻을 수 있는 확률이 1/4밖에 안될 수도 있고 우성형질도 1/4의 확률로 실패... 이건 심지어 한 유전자에 의해 형질이 조정될 경우이고 여러 유전자가 로또 맞듯이 들이맞아 얻은 형질이면 그냥 다음 세대부턴 사라진다고 보면 된다.[2] 실제로 홀스래디쉬 같은 몇몇 재배작물은 불임이다.[3] 멸종하지는 않았다. 예전의 주력 품종이었던 미셸 종은 아직도 현지의 농가에서 소수 재배되는 등, 엄연히 현재에도 재배되는 품종이다. 단지 잘 부러지고 병충해에 감염되기 쉬워 재배의 리스크가 높아져 인기가 없어져 현재의 캐번디시 품종으로 대체되었을 뿐이다.[4] 딸기가 유명하다.