IBS 식물노화수명연구단, 벼 수명 조절 유전자 활용
생육과 광합성 기간 늘려 벼 수량성 7% 향상 성공
생육과 광합성 기간 늘려 벼 수량성 7% 향상 성공
IBS 제공
기초과학연구원(IBS) 식물 노화·수명 연구단은 농촌진흥청과 공동으로 벼의 노화를 조절하는 유전자를 이용해 벼 생육과 광합성 기간을 늘려 단위면적당 벼 수확량(수량성)을 7% 높이는 데 성공했다고 4일 밝혔다.
그동안 작물의 노화 속도를 늦춰 수량성을 높이는 '노화지연' 관련 연구가 활발하게 진행됐다. 하지만, 벼의 노화 속도를 늦추는 데 성공했어도 벼가 제 때 익지 않아 수량성을 늘리진 못했다.
연구팀은 벼의 대표적 종인 '자포니카(일반) 벼'와 '인디카 벼'를 지도 기반 유전자 동정방법(특정 형질과 연관된 유전자 지도를 작성해 원하는 유전자를 분리하는 방법)으로 유전자를 분리, 벼의 엽록소를 분해하는 효소인 'OsSGR 유전자'가 노화 속도에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다.
OsSGR 유전자가 많이 발현되면 엽록소 분해가 촉진돼 식물 노화가 빨리 진행되는 데, 유전자 발현은 8가지 형태 '프로모터'라는 염기서열에 의해 조절된다.
연구팀은 인디카 벼에서 보이는 프로모터 형태는 OsSGR 유전자를 더 빠르고 많이 발현시켜 노화를 촉진하는 것을 알아냈다. 이를 토대로 자포니카 벼의 OsSGR 유전자를 인디카 벼에 도입한 결과, 광합성 양과 기간이 늘어 일반 인디카 벼에 비해 등숙률(낟알이 영그는 비율)은 9% 증가했고, 벼 생산성은 7% 향상됨을 확인했다.
이시철 IBS 연구위원은 "벼의 노화 속도를 늦춰 광합성 기간과 양을 늘리면 수확량이 많아져 전 인류의 문제로 부각되고 있는 식량난 해소에 기여하는 기술로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(4일자) 온라인판'에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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