간척지 등 고염분 토양서 잘 자라는 포플러 개발

국내 연구진이 간척지나 사막 등 염분농도가 높은 환경에서 잘 자라면서 생장이 빠른 포플러를 개발했다.

한국생명공학연구원은 식물시스템공학연구센터 곽상수 박사팀과 중국과학원 물토양보존연구소, 국립산림과학원 최영임 박사, 경상대 윤대진 교수 공동 연구팀이 목본식물인 포플러에서 '자이젠티아(G1)' 유전자의 발현을 억제해 염분에 내성을 갖는 '형질전환 포플러'를 개발했다고 22일 밝혔다.

포플러는 연간 바이오매스 생산량이 1㏊당 17톤에 이르는 속성수로, 환경 재해 내성이 강해 폐광지 정화나 사막화 방지, 바이오에너지 생산 식물로 주목받고 있다. 병충해에 강하고 매년 심는 1년생 식물과 달리 한 번 심으면 10년 이상 유지할 수 있어 관리비가 거의 들지 않는다.

연구팀은 환경 스트레스 환경에서 식물의 개화 시기와 생체리듬 조절에 관여하는 '자이젠티아(G1)' 유전자의 발현을 억제해 염류 토양에 내성이 강한 포플러를 개발했다. 포플러와 같은 목본식물에서 G1 유전자가 고염분에 내성을 지녔다는 사실을 규명하기는 이번이 처음이다.

연구팀은 형질전환 포플러를 200mM 염화나트륨의 고염분 환경에 식재한 결과, 강한 내성을 보여 살아 남았지만, 일반 포플러는 고사한 것으로 확인했다.

또 화분에서 2개월 동안 자란 형질전환 포플러는 줄기 두께가 일반 포플러보다 1.29배 두껍고, 건조 무게는 1.58배 증가하는 등 내염성뿐만 아니라 초기 생장이 빠른 것으로 나타났다.

곽상수 생명연 박사는 "포플러 G1 유전자는 개화시기와 생체리듬을 조절하는 데 관여할 뿐 아니라, 초기 생장이 빠르면서 고염에 강한 저항성을 나타내 향후 간척지나 사막화 지역 등에서 바이오매스 증대를 통한 탄소배출권 확보에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '플랜트 바이오테크놀로지 저널(8월호) 온라인판'에 실렸으며, 생명연의 주요사업과 미래부 한중과학기술협력센터 사업의 지원을 받아 연구가 수행됐다. 대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr