美 연구팀, 아라비카 게놈지도 완성…"기후변화에 강한 품종 개발 기여"
세계에서 가장 인기 있는 커피인 아라비카 커피(Coffea arabica) 품종은 60만년 전 이전에 아프리카 에티오피아의 숲에서 두 야생 커피 종 사이의 자연교배로 처음 등장한 것으로 밝혀졌다.
미국 뉴욕 버팔로대 빅터 앨버트 교수팀은 과학 저널 네이처 유전학(Nature Genetics)에서 현재의 아라비카 커피 품종 39개와 18세기 스웨덴 과학자 칼 린네가 품종 분류에 사용했던 커피 표본의 게놈을 분석, 이런 결론을 얻었다고 밝혔다.
연구팀은 아라비카 커피는 61만~100만년 전 에티오피아 숲에서 다른 두 종의 커피가 자연 교배해 탄생했고, 수천 년간 온난화와 냉각기를 거치며 개체수가 증감하다가 에티오피아와 예멘에서 재배된 후 세계로 확산했다고 설명했다.
아라비카 커피는 뛰어난 향과 맛으로 전 세계에서 큰 인기를 얻고 있으며 커피 생산량의 60%를 차지한다.
하지만 근친교배와 적은 개체 수로 인한 유전적 다양성 부족으로 해충과 질병에 취약하고 재배지가 제한되는 단점이 있다.
연구팀은 이 연구에서 첨단 DNA 염기서열 분석기술과 데이터 과학을 이용해 현재 아라비카 커피 품종 39개와 18세기 커피 표본의 게놈 염기서열을 분석, 가장 정밀한 아라비카 커피 게놈 지도를 만들었다.
분석 결과 아라비카 커피는 에티오피아 숲에서 로부스타종인 카네포라 커피(Coffea Canephora)와 유제니오이데스 커피(Coffea eugenioides)가 자연교배 하면서 각각으로부터 두 쌍의 염색체를 물려받아 탄생한 것으로 밝혀졌다.
연구팀은 아라비카 역사에서 개체 수 병목 현상이 세 번 있었는데 가장 오래된 것은 2만9천 세대 전, 즉 61만년 전에 발생했다며 이는 아라비카가 61만~100만년 전 사이에 탄생했음을 시사한다고 설명했다.
또 연구된 야생 커피 품종들은 모두 동남아프리카에서 아시아로 뻗어 있는 그레이트 리프트 밸리 서쪽에서 유래했지만, 재배 커피 품종은 아프리카와 예멘을 가르는 바브엘만데브 해협 인근 동쪽에서 유래한 것으로 나타났다.
연구팀은 이는 커피 재배가 15세기경 예멘에서 시작됐을 것이라는 학설과 일치한다며 예멘 커피가 현재 주요 커피 품종의 시초가 된 것 같다고 말했다.
예멘에서 재배되던 커피는 1600년경 인도 승려 바바부단(Baba Budan)이 씨앗을 밀반출해 인도 아라비카 품종이 확립되면서 커피가 세계로 확산하는 발판이 된 것으로 알려져 있다.
또 동아프리카 기후 변화에 따른 야생·재배 아라비카 개체 수 변화를 분석한 결과 가뭄과 서늘한 기후가 이어진 4만~7만년 전 개체 수가 줄었다가 습한 기후가 지속된 6천~1만5천년 증가했다.
또 비슷한 시기인 약 3만년 전 야생 품종과 재배 품종이 분리된 것으로 분석됐다.
연구팀은 재배 아라비카 품종은 개체 수가 적고 유전적 다양성이 낮기 때문에 단일 품종인 캐번디시 바나나처럼 커피 잎 녹병 같은 병원균에 의해 완전히 멸종할 수도 있다며 이로 인해 연간 10억~20억 달러의 손실이 발생하고 있다고 지적했다.
이어 이번 게놈 연구를 통해 아라비카 품종 중 한 계통이 질병에 강한 저항성을 갖게 된 과정을 밝혀냈다며 이 연구 결과가 기후변화와 병충해에 강한 품종을 개발하는 데 기여할 것이라고 덧붙였다.
◆ 출처 : Nature Genetics, Victor Albert et al., 'The genome and population genomics of allopolyploid Coffea arabica reveal the diversification history of modern coffee cultivars', http://dx.doi.org/10.1101/2023.09.06.556570
/연합뉴스