완두 종자의 주름지고 둥근 모양을 결정하는데에는 1개의 유전자가 관여하였습니다. 한 개의 유전자는 같은 염색체의 물리적인 위치에 있으므로 상동염색체입니다. 유전자가 있으면 둥근 표현형이 나타나고, 없으면 주름진 모양이 났습니다. 하지만 하나의 표현형을 나타내는데 2가지 이상의 유전자가 관여하는 경우가 훨씬 많습니다.

생명체 내에서 어떤 물질을 합성하는게 1단계로 끝나는 경우는 거의 없습니다. 핸드폰의 예를 들면 기판에 카메라, 각종 센서, 배터리, 디스플레이, 스피커 등등을 순서대로 조립해야 합니다. 중간에 어느 하나가 빠지면 전화기의 기능을 할 수 없습니다. 마찬가지로 식물체 내에서 합성되는 물질도 여러 단계를 거칩니다.

눈으로 쉽게 알아볼 수 있는 것은 색깔입니다. 현미의 종자 껍데기 색깔을 예로 알아보겠습니다.

벼의 색깔

출처: 위키백과

쌀 품종은 종류가 많습니다. 색깔 또한 위와 같이 다양합니다. 껍질을 벗겨낸 모습입니다.

출처: 위키백과
껍질을 벗기기 전 벼는 이렇게 생겼습니다. 우리나라에서 흔히 재배되는 벼의 종피 색깔입니다.

출처: 위키백과

사실 벼 종자 껍질의 색깔은 품종에 따라 위와 같이 다양합니다.

적색미

벼 품종 중 적색미가 있습니다.

출처: 위키백과

유전자 상호작용

한 가지 형질을 만드는데 2개 이상의 비대립유전자가 관여하는 것을 유전자 상호작용(gene interaction)이라고 합니다. 유전자끼리 상호작용을 하는 것은 아닙니다. 유전자는 설계도이므로, 이 설계도에 의해 만들어지는 유전자 산물(단백질)들이 기능적으로 관련되어 있는 것입니다.

현미의 종피 색깔을 나타내는 색소는 2단계로 만들어집니다.

'유전자 C'에 의해 만들어진 효소 C는 흰색인 전구물질을 갈색인 색소원으로 전환시킵니다.
'유전자 A'가 발현되어 만들어진 효소 A는 갈색의 색소원을 적색의 색소로 전환시킵니다.

전구물질(백색) ------> 색소원(갈색) -------> 색소(적색)
효소 C 효소 A

유전자 C도 있고, A도 있을 때: 적색
유전자 C만 있고, A가 없을 때: 갈색
유전자 C는 없고, A만 있을 때: 흰색
유전자 C도 없고, A도 없을 때: 흰색

이런 식으로 나옵니다.

요점은 첫 단계를 수행할 효소 C가 없으면, 전구물질에서 색소원으로 전환시키지 못하므로 유전자 A만 가지고는 적색이 나올 수 없다는데 있습니다.

참고로 유전자 C는 6번 염색체에, 유전자 A는 1번 염색체에 있습니다.

출처: 위키백과
벼의 염색체는 2n = 24입니다.

향문사 재배학을 해설하고 있습니다. 95 P에 해당하는 내용입니다.

[재배학 해설] 비대립유전자의 상호작용, 적색미의 종자 껍질 색깔

벼의 색깔

적색미

유전자 상호작용