농촌진흥청(청장 허태웅)은 벼에서 가뭄, 고온 환경 속에서도 더 잘 적응하도록 하는 유전자를를 발굴하고, 기능과 작용원리를 밝혀 그 결과를 국제학술지에 게재했다고 지난 20일 밝혔다.

농진청은 지구온난화와 기상 이변으로 적응력이 강한 작물 개발의 필요성이 높아짐에 따라 고온 적응성, 가뭄 저항성, 저온 저항성 등이 강한 작물의 유전자를 찾고 이를 활용한 분자 표지를 개발해 품종 육성에 활용하는 연구를 수행 중이다.

이번 연구팀이 발견한 가뭄-고온 복합저항성 유전자(OsERF115)는 벼가 고온과 가뭄 스트레스 환경에 직면했을 때 발현되는 유전자이다. 식물이 환경 스트레스에 더 잘 적응하도록 도와주는 식물호르몬인 ABA(Abscisic acid)의 작용을 조절하는 전사 조절 유전자에 속한다.

고온 등 물이 부족한 환경에 처한 식물은 아미노산의 일종인 프롤린을 생성, 세포에서 물이 빠져나가는 현상을 억제한다. 연구에 의하면 해당 유전자가 발현된 벼의 고온(42도)에서의 잎 손상률은 일반 벼에 비해 22% 낮았으며, 프롤린 생성량도 30% 이상 더 많다는 사실을 확인했다. 

농촌진흥청은 이번에 발견한 유전자 기능을 특허로 출원, 세계적인 학술지 ‘분자 과학의 국제 저널 (International Journal of Molecular Sciences)’에 게재했다.

농촌진흥청 유전자공학과 김경환 과장은 “이번 연구로 기후변화에 직면한 우리 농업에 환경변화에 적응하는 작물 개발의 학문적 기반을 마련할 수 있게 됐다”라고 전했다.

벼 품종개발을 담당하는 국립식량과학원 이종희 연구관은 “이번 연구 결과는 벼 자체에 존재하는 유전자의 기능을 확인한 것으로 고온․가뭄 등에 복합저항성인 벼 육종 효율을 크게 높일 수 있으며, 앞으로 안정적인 식량 확보와 기후변화 적응 작물 개발에도 활용될 수 있을 것이다”라고 말했다.

박하연 기자 mintyeon34@foodnmed.com

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