왕벚나무 대량증식을 위한 조직배양기술

글/김찬수(임업연구원 제주임업시험장)

왕벚나무는 생장이 빠르고 목재특성이 우수하며 공원수나 가로수, 환경
수 등으로 매우 유망한 수종이어서 앞으로 왕벚나무의 수요는 증가할 것
으로 예상된다. 그래서 왕벚나무의 효율적인 증식에 대해 알아본다.

왕벚나무는 우리 나라 제주도 특산의 낙엽활엽교목으로서 흔히 벚나무
라고 하며, 봄철에 잎이 나오기 전에 다량의 꽃을 피워 매우 아름답기 때
문에 벚꽃놀이의 주인공이 되는 나무이다. 왕벚나무는 이외에도 매우 빨
리 자라고 수형이 좋으며, 열매는 새의 먹이가 되므로 산새들을 도심지까
지 유인하고 여름에는 시원한 그늘을 제공하며 가을에는 단풍이 좋은 장
점을 가지고 있다.
그래서 우리 나라 각처에 많이 식재되어 있다. 또한 널리 알려진 바와
같이 일본의 국화로서 일본열도의 전역에 심어져 있으며, 워싱턴을 비롯
한 미주지역과 유럽에도 많이 보급되어 있다.
그런데 여기에서 유념해야 할 부분은 현재까지 이와 같이 많이 보급되
어 심어지고 있는 왕벚나무는 단일클론이라는 사실이다. 즉, 하나의 나무
에서 접목을 통하여 계속적으로 증식되어 보급된 하나의 품종이라는 것이
다. 그러므로 벚꽃을 보면 서울·진해·제주도·동경·워싱턴 등 어느 곳
에 심어져 있는 지에 관계없이 모두 다 똑같이 생겼으며, 빗자루병에 잘
걸리는 특성까지도 같다. 단지 장소에 따라 기후적인 차이로 인하여 개화
기가 다소 다를 뿐이다.
공원수나 가로수 등 환경수는 환경 적응성도 강해야 하지만 다양한 품
종을 개발하여 보는 이로 하여금 식상감이 없이 즐거움을 주어야 하는데,
왕벚나무가 아무리 장점이 많다고는 하지만 이와 같이 어디를 가나 똑같
은 품종으로 심어진다면 문제가 아닐 수 없다. 예를 들면 꽃의 색깔에 있
어서도 지금까지처럼 흰색만이 아니라 분홍색이나 붉은 색깔의 품종도 개
발할 필요가 있으며, 개화기나 개화기간에 있어서도 다양하게 품종을 개
발한다면 왕벚나무의 용도나 경제적 가치는 한층 더 나아질 수 있을 것이
다.
우리 나라가 갖고 있는 유용한 식물자원을 발굴하여 개량하고, 손쉽게
보급할 수 있는 증식기술을 개발하므로써 경제적 가치를 증진시켜 나가야
할 것이다.

조직배양에 의한 증식의 필요성
지금까지 널리 보급되어 있는 왕벚나무의 원산지는 제주도이다. 또한
자연상태에서 자생하고 있는 곳도 세계적으로 제주도가 유일하다. 현재까
지 제주도 한라산에는 수십본이 자생하고 있는 것으로 조사되어 있는데
그중에는 꽃이 큰 것과 작은 것, 개화기가 빠른 것과 늦은 것이 있는가
하면 꽃의 색깔도 흰색에서 붉은 색인 것까지 다양하게 있다. 그러나, 한
라산의 왕벚나무 자생지는 대부분 해발 600∼900m 일대에 분포하고 있어
서 개발이 진행되고 있거나 개발예정지역으로서 중요한 식물자원인 자생
왕벚나무의 생존이 위협받고 있는 실정이다. 또한 현재 남아있는 왕벚나
무는 대부분 노령목으로서 하루 빨리 증식·보존되어야 할 것이다.
임목의 증식은 종자에 의한 방법이 가장 쉽고 일반적이라고 할 수 있으
나 희귀식물의 경우 종자결실이 잘되지 않는 경우가 있으며, 어느 정도
종자수확이 가능하더라도 종자발아가 되지 않거나 발아 직후 죽어버리는
경우가 많다. 또한 종자에 의한 증식은 모수의 특징이 그대로 이어지지
않기 때문에 모수의 표현형이 중요한 경우에는 적절한 증식방법이라고 할
수 없다. 그리고 왕벚나무는 종자의 확보가 용이하지 않고 발아율이 낮기
때문에 종자에 의한 증식은 더욱 어려울 수밖에 없다. 그외의 방법으로는
삽목과 접목방법이 비교적 흔히 쓰이는 방법인데 왕벚나무는 삽목이 어렵
기 때문에 접목방법을 쓰고 있다.
그러나, 현재 널리 식재되어 있는 왕벚나무는 별문제가 없지만 자생하
고 있는 왕벚나무나 새로운 품종을 개발하였을 경우는 접수가 충분치 못
하기 때문에 접목증식 역시 쉬운 일이라고 할 수 없다. 또한 접목증식방
법은 대목을 양성하는데 시간과 경비가 많이 소요되고 접목시기가 한정되
어 있어서 대량증식에 한계가 있다.
왕벚나무는 생장이 빠르고 목재특성이 우수하여 고급가구재 등으로 유
망하기 때문에 공원수나 가로수 등 환경수뿐만 아니라 조림수종으로서의
개발가치도 매우 유망한 수종이다. 그러므로 앞으로 왕벚나무의 수요는
매우 급격히 증가할 것으로 추정되기 때문에 효율적인 증식기술개발이 필
요한 실정이다. 따라서 왕벚나무의 효율적인 증식을 위해서 임업연구원
제주임업시험장에서는 조직배양기술을 개발하고 있다.

조직배양에 의한 대량증식방법
임목의 조직배양은 30여 년 전부터 발전하기 시작하여 최근에 널리 이
용하고 있는 방법인데, 침엽수의 여러 수종들을 포함하여 많은 종류에서
성공적으로 이뤄지고 있다. 우리 나라에서도 산림청 임업연구원에서 소나
무류는 물론이고 포플러류, 느티나무, 참나무류, 호도나무 등 여러 활엽
수종에 대한 조직배양기술을 확립하였다. 식물조직배양은 사용하는 재료
에 따라 매우 다양한 방법이 있으나 왕벚나무의 대량증식을 위한 조직배
양방법은 겨울눈을 이용하는 조직배양방법이 개발되어 있다.
겨울눈을 이용한 조직배양을 위해서는 건전한 잎눈을 사용해야 한다.
꽃눈을 배양하면 시험관 내에서 꽃이 핀다음 잎과 줄기가 나오기 때문에
시간이 많이 소요되므로 잎눈을 사용하는 것이 효율적이다. 채취시기는
1∼2월이 적당하며 전년도에 자란 어린가지에서 잎눈을 채취하여 사용한
다.
왕벚나무는 이시기에 잎눈과 꽃눈을 동시에 갖고 있는데, 잎눈은 길고
뾰족한 형태이고 꽃눈은 잎눈에 비하여 짧고 뭉툭하게 생긴게 다르다. 채
취한 겨울눈은 중성세제로 충분히 세척한 후 0.01% 이염화수은용액, 70%
에틸알코올 용액, 3% 차아염소산나트륨용액에 차례로 침적하여 살균한다.
이렇게 살균이 된 겨울눈은 무균상으로 옮겨 예리한 메스를 이용하여 겨
울눈을 감싸고 있는 인편을 제거한다. 인편을 제거하지 않으면 살균이 잘
된 재료라 할지라도 배양시에 여러 가지 균류나 박테리아가 증식하여 오
염되기 때문이다. 이렇게 준비된 겨울눈은 각종의 식물생장에 필요한 영
양분과 식물생장조절물질이 함유된 배지에 치상하여 배양실에서 배양을
하게 된다.
여기에서는 네 가지의 단계를 거치는데 우선 겨울눈을 시험관에서 발아
시킨다. 이때는 식물생장조절물질 중에서 겨울눈이 발아하는데 중요한 역
할을 하는 물질을 첨가해야 한다. 이렇게 하여 약 6주간 정도 배양을 하
면 잎과 줄기가 나온다. 이 과정을 개엽유도라 한다. 다음에는 이렇게 하
여 시험관 내에서 얻어진 줄기를 잘라 줄기가 많이 나오도록 하는 식물생
장조절물질을 첨가한 배지에 이식하게 된다. 이때도 약 6주 정도 배양실
에서 배양을 해주면 1개의 줄기에서 많은 수의 줄기가 발생하는데 왕벚나
무의 경우 대략 40개 정도의 줄기를 얻을 수 있다. 이 과정을 대량줄기유
도라 한다.
일단 시험관에서 대량줄기유도가 시작되면 여기에서 생산된 줄기를 이
용하여 또다시 대량줄기유도를 시킬 수 있기 때문에 줄기의 생산은 기하
급수적으로 늘릴 수 있게 되는 것이다. 이렇게 대량줄기유도과정을 거쳐
얻어진 줄기를 하나씩 분리하여 오옥신같은 식물생장조절물질을 첨가한
배지에 이식하여 배양을 시작하면 약 1주일 이후부터 뿌리가 발생하는데
4주 정도 지나면 거의 모든 배양식물체에서 뿌리가 나온다. 이 과정을 발
근유도라 하는데 이렇게 하면 완전한 새로운 식물체를 얻게 되는 것이다.
그러나, 이렇게 얻어진 식물체라 하더라도 바로 야외포지에 심으면 대
부분 죽어버린다. 왜냐하면, 지금까지는 생장에 필요한 영양분이 잘 조제
된 시험관 내에 들어있는 상태로 온도와 습도 등 모든 환경을 인위적으로
최적의 조건을 갖춘 배양실에서 생장을 해왔기 때문에 자연상태로 일시에
노출시키면 적응을 하지 못하기 때문이다. 그러므로 시험관에서 뿌리가
잘내린 식물체이긴 하나 환경이 잘조절된 온실에 이식하여 일정기간동안
생장시켜 자연상태에서도 잘자랄 수 있도록 해주어야 한다. 이과정을 순
화라 한다. 이렇게 하여 온실에서도 뿌리가 자라고 새로운 싹이 나와 자
라기 시작하면 조직배양에 의한 새로운 묘목생산과정이 끝나는 것이다.

용도에 적합한 품종개발을
왕벚나무는 세계적으로 널리 보급된 우리 나라 원산의 매우 아름다운
나무이면서 조림수종으로서의 개발 가능성이 높은 수종이다. 그러나, 현
재 보급되어 있는 나무들은 단 1개의 품종으로 식재장소에 관계없이 똑같
은 형태를 갖고 있다. 원산지인 한라산에는 다양한 왕벚나무 개체들이 분
포되어 있으므로 이를 재료로 사용한다면 앞으로 환경수나 조림수종 등
용도에 적합한 다양한 품종개발을 할 수 있을 것이다.
그러나, 왕벚나무 대량증식에는 많은 문제가 있는 것이 사실이다. 지금
까지 사용하고 있는 접목증식방법은 대목양성과 접목시기의 제한으로 앞
으로 소요되는 묘목을 대량생산하기에는 한계가 있다. 또한 자생지의 개
발로 자생지의 개체들이 사라질 위험에 처해 있을 뿐만 아니라 그중에는
형질이 우수하지만 노령으로 인하여 증식보존이 시급한 개체들이 많은 실
정이다. 이렇게 귀중한 우리의 식물자원을 보존하기 위해서는 조직배양에
의한 대량증식기술이 개발되어야 한다.
지금까지 임업연구원 제주임업시험장에서 왕벚나무의 대량증식을 위해
서 개발한 조직배양기술은 겨울눈을 재료로 사용하는 방법으로서 단시일
내에 대량의 묘목을 생산할 수 있는 기술이다. 이러한 방법으로 사라져가
는 유용한 식물자원인 왕벚나무를 보존할 수 있게 되었으며, 이 기술은
유사한 다른 수종에도 적용이 가능할 것으로 보인다.