자가수분

요약 한 그루의 식물 안에서 자신의 꽃가루를 자신의 암술머리에 붙이는 현상.

벼(꽃의 형태)

수술에서 꽃가루가 나와서 암술 머리에 도착하는 현상을 수분이라고 한다. 이러한 수분은 크게 자가수분과 타가수분으로 나눌 수 있다. 자가수분은 동일한 유전자를 가진 식물 자체의 꽃가루를 가지고 스스로의 암술머리에 수분을 하는 현상을 말한다. 많은 꽃은 암술과 수술을 하나의 꽃에 모두 가지고 있는 양성화이기 때문에, 이러한 자가수분은 식물에서 어렵지 않게 찾아볼 수 있는 현상이다. 자가수분은 또다시 두 가지로 나눌 수 있는데, 첫 번째는 강낭콩이나 벼에서와 같이 한 꽃에서 수분이 일어나는 자화수분이며 또 하나는 식물 한 개체에 피어 있는 서로 다른 꽃에서 수분이 일어나는 타화수분이다. 수분은 수정과 다르기 때문에 자가수분이 되었다고 해서 반드시 수정이 일어나는 것은 아니다.

인위적인 자가수분

자가수분은 사람이 인위적으로 품종을 개량하고자 할 때 사용되는 방법이기도 하다. 만일 식물이 가지고 있는 대립유전자가 서로 다르다면(헤테로: hetero) 자가수분을 했을 때 그 자손의 표현형도 서로 다른 결과가 나오게 된다. 이러한 자가수분을 계속하여 표현형을 골라내면 사람이 원하는 형질을 추출할 수 있다. 이런 자가수분을 동계교배 또는 근친교배라고 부르기도 한다. 또한 이러한 방법을 통해서 멘델은 유전학을 연구하기도 하였다.

자가수분의 회피

자가수분은 유전적 다양성을 줄이는 결과를 낳기 때문에 식물은 기본적으로 자가수분이 일어나지 않도록 하는 구조를 가지고 있다. 일반적으로 꽃은 암술머리가 수술보다 높게 올라가서, 아래로 떨어지는 꽃가루가 암술머리에 닿지 않도록 한다. 붓꽃 같은 경우에는 암술머리와 수술 사이에 꽃잎과 같은 구조가 생겨서 둘 사이를 물리적으로 차단한다. 도라지나 봉선화, 무화과 같은 식물에서는 암술과 수술이 성숙하는 시기가 다르기 때문에 자가수분이 일어나지 않는다. 이외에도 암술머리에 떨어진 꽃가루가 자신의 꽃가루인지를 알아 내어, 화분관이 자라지 않도록 해서 수정이 일어나지 않게 방지하는 식물도 있다. 하지만 폐쇄화의 경우에는 아예 강제로 자가수분이 되도록 봉오리를 닫아버리고 내부에서 수분을 하기도 한다. 이런 식으로 자가수분에 대한 전략은 식물마다 다양하다.