식물의 웅성불임 현상은 잡종종자(F1) 생산, GM작물 개발에서 요구되는 유전자의 생태계 오염을 차단하는 수단으로 연구가 수행되었으며 최근에는 유전공학적 방법으로 잡종종자 생산의 대안 가능성으로 연구가 진행되었다. 종자 산업에서 순도가 우수한 F1 종자를 만들기 위해서는 모계(A line)는 웅성불임 형질을 지니고 있어야 한다. 현재까지 보고된 웅성불임 형질은 크게 3가지로 핵 웅성불임(Genic Male Sterility), 세포질 유기 유전자에 의한 세포질 웅성불임(Cytoplasmic Male Sterility), 세포질의 불임 유기 유전자와 이에 대한 핵내 회복 유전자가 관여하는 세포-질핵 웅성불임 (Cytoplasmic -Genic Male Sterility) 이다. 종자 생산의 경제성을 위해서 모계로 사용되는 A line은 세포질 웅성불임, 또는 세포질-핵 웅성불임 유전형질을 지니고 있어야 한다. 그러나 현재 알려진 세포질 웅성불임(CMS) 유기 유전자는 Brassica속에 4종, 옥수수 2종, 벼와 밀에 각각 1종이 보고 되었다.
자연에서 제한적으로 발견되는 웅성불임 형질을 극복하기 위해 유전공학적으로 male-sterile plants의 연구가 진행되었다[특정 유전자(phaA)의 엽록체 형질전환, tapetum specific promoter(TA29)와 cytotoxic 유전자(barnase)를 이용해 초기 약 발달을 억제하여 웅성불임 식물체 유기]. 본 연구에서는 사과의 수술 화분에서 특이하게 발현되는 MdAGP3 promoter와 MdAGP3 유전자의 double strand DNA, cytotoxic 유전자인 ribosome inactive protein(RIP) 유전자를 이용하여 각각 애기장대와 담배에서 웅성불임 식물을 유기하였다. 현재까지의 결과들을 바탕으로 이들 웅성불임 유기 기술과 상업적 활용성에 대해 논의하고자 한다. 본 연구는 농촌진흥청 바이오그린21사업 (과제번호:200702100)의 지원에 의해 이루어진 것임.

• 성순기((주)동부하이텍 동부기술원 농생명연구소 바이오소재연구센터)