농촌진흥청은 농작물의 가뭄 피해를 줄이는데 크게 기여할 수 있는 새로운 유전자를 발굴하고 작용 원리를 밝혔다.
이번 연구에서는 벼에서 수분 손실을 최소화 할 수 있는 두 종류의 유전자를 분리해 가뭄저항성을 높인 형질전환체를 개발했다.
우선, 수분 손실의 주요 통로인 ‘기공’ 열림을 조절하는 유전자 OsKAT2를 분리해 가뭄저항성을 높인 형질전환체를 개발했다.
또한, 벼에서 호르몬 ‘앱시스산’과 결합해 가뭄저항성을 높이는 ‘ABA 수용체’ 유전자를 분리해 가뭄저항성을 높인 형질전환체도 개발했다.
이 유전자들을 활용하면 가뭄저항성은 높고 수량과 농업 형질이 좋은 작물을 개발할 수 있어 이상기후에 따른 가뭄 피해를 줄일 수 있을 전망이다.
농촌진흥청은 이번 연구 결과를 지난해 국제 학술지인 Frontiers in plant science에 게재해 학술적으로 인정받았으며, ABA 수용체 유전자에 대한 특허 출원을 완료했다.
이와 함께 환경스트레스저항성에 관여하는 것으로 알려진 식물 병해충 방어 호르몬 ‘자스몬산’과 앱시스산에 의해 공통적으로 발현하는 유전자를 조사하고 유전자 발현 조절 부위에 존재하는 염기서열을 분석했다.
분석 결과, 유전자 발현 조절 부위의 ‘ABRE’와 ‘MYCATRD22’라는 염기서열이 자스몬산과 앱시스산에 의한 공통 발현의 중요한 인자임을 확인했다. 이 연구는 국제 학술지 Current Genomics 19호에 논문으로 실렸다.
농촌진흥청 국립농업과학원 유전자공학과 김범기 농업연구관은 “앞으로도 가뭄 저항성과 환경스트레스저항성 유전자의 기초 연구를 지속해 기후 변화에 대비한 안정적인 먹거리 생산에 기여하도록 노력하겠다.”라고 말했다.
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