농촌진흥청(청장 허태웅)은 mRNA 염기서열분석 기술을 이용해 벼 내염성 유전자의 기능을 분석하고 효과를 확인했다.
염해에 영향을 받는 토양으로 인해 세계 곡물 생산의 약 20%가 영향을 받는 것으로 보고되고 있다2).
인구 증가와 경작지 감소 현상으로 생산량이 부족해지는 등 다양한 문제가 발생해 이에 대응하기 위한 내재해성 품종 육성 방법들이 연구되고 있다.
이번 연구는 생산성을 높이고 내재해성을 가진 버섯의 당분해효소(GAPDH) 유전자를 벼에 적용해 내재해 유전자의 기능과 이 유전자가 벼 생육에 미치는 영향과 효과를 분석한 것이다.
우선 GAPDH 유전자를 적용한 벼에 염분 스트레스를 준 후 생성되는 mRNA를 염분 스트레스를 주지 않는 벼의 것과 비교해 염기서열을 분석했다.
이 과정을 통해 염분 스트레스에 반응하는 1,124개의 유전자를 선별했고, 분석을 거쳐 PsGAPDH가 스트레스 지표 유전자인 트레할로스-6-인산 합성효소(TPS)와 관련 있음을 밝혔다.
PsGAPDH는 당분해효소로 벼가 염해 조건에 처했을 때 전분과 당 대사에 중요한 역할을 해 염해를 극복하는 데 도움이 되는 것으로 나타났다.
또한, mRNA 분석과 표현형 프로파일링을 통해 작물의 염분 스트레스 저항성의 디지털 평가법 개발로 발전시킬 가능성을 확인할 수 있었다.
농촌진흥청은 연구 결과를 SCI 국제학술지인 Genes (IF=3.75, 영향력지수=70.29)에 게재해 학술적으로 인정받았다.
농촌진흥청 생물안전성과 강현중 과장은 “이번 연구 결과가 작물 염분 스트레스 저항성 디지털 평가법 마련의 기반이 되길 바란다.”라며, “앞으로도 내염성 품종 개발에 기여하기 위해 노력하겠다.”라고 말했다.
김경호
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