생체시계 유전자 조절해 배추 염저항성 향상
농진청 “염분에 강한 작물 품종 육성에 기여할 듯"
배추의 생체시계 조절 유전자인 ‘자이간티아’(brassica rapa gigantea, 이하 brgi)의 발현을 억제하면 배추의 염저항성을 높일 수 있음이 농촌진흥청에 의해 밝혀졌다.
생체시계 조절 유전자는 낮과 밤을 구분해 식물체에 일일주기 리듬을 부여하고 규칙적인 발달과 대사를 유지하게 하는 중요한 역할을 하는데, 환경스트레스에 대한 식물의 저항성 반응과 밀접한 연관이 있다.
애기장대에서 생체시계를 조절하는 유전자로 알려진 gi 유전자는 빛의 주기뿐만 아니라 변화하는 환경 정보를 24시간 주기로 식물에 전달해 식물체 내부의 규칙적인 대사조절과 방어기작을 유지하는 역할을 하는 생체시계 조절 유전자 중 하나다. 또한 식물의 다양한 환경스트레스 저항성 기작에도 관여하는 것으로 알려져 있다.
연구결과, 배추의 brgi 유전자를 rna 간섭 기술을 이용해 발현량을 일부 줄이면 생육에는 영향을 주지 않고 염저항성만 높아지는 것으로 나타났다.
실제 0.87% 농도의 염화나트륨 용액을 함유한 수경재배 배지에서 brgi 유전자 발현을 부분적으로 억제한 어린 배추를 2주간 키운 결과, 잘 자라면서 광합성도 잘 유지했다. 반면 일반 배추는 모두 말라죽었다. 또한 brgi 유전자 발현을 억제한 어린 배추를 1.46% 농도의 염화나트륨 용액을 뿌려주며 3주간 화분에 키웠을 때도 정상적인 모양의 새잎이 나왔다. 일반 배추의 새잎은 모두 심하게 말려 쭈글쭈글한 형태를 보였다.
농진청 생물소재공학과 김진아 연구사는 “이번 연구는 앞으로 간척지나 염류집적 토양에서 염분 피해 없이 잘 자랄 수 있는 작물 품종을 육성하는데 기여할 수 있을 것”이라면서도 “이 기술은 유전자를 조절을 통한 gmo이기 때문에 현장 실용화에는 상당한 시간이 걸릴 것”이라고 말했다.
송재선 기자 |
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