농촌진흥청(청장 라승용)은 가뭄 저항성 배추 개발에 필수적인 유전자를 발굴하고, 이를 활용해 채소 작물을 육종하는 것이 가능함을 과학적으로 입증했다.

이번 연구를 통해 배추에 28개의 SR 단백질이 존재한다는 것을 밝혔으며, 이 유전자들이 가뭄과 저온, 고온, 고염 등의 상황에서 식물체 내에서 반응하는 패턴을 분석했다.

SR 단백질은 아미노산인 세린(serine)과 아르기닌(arginine)이 풍부한 RNA-결합 단백질로 식물의 성장과 발달을 조절하고 가뭄 등의 환경 적응에 중요한 역할을 하는 유전자다.

그동안 식물에서 여러 환경 스트레스와 호르몬에 의해 SR 단백질의 일부 유전자가 강하게 발현된다는 보고는 있었으나, 가뭄 저항성 기능을 밝힌 보고는 아직 없다.

발굴 유전자로 가뭄 저항성 채소 품종을 육성할 수 있는지 확인하기 위해 SR 단백질에서 가뭄 상황에서 핵심 기능을 하는 BrSR45a를 후보 유전자로 선택해 애기장대에 형질전환1)해 검정했다.

그 결과, 가뭄 스트레스에 대해 일반 애기장대에 비해 매우 높은 저항성이 있는 것이 확인됐다.

이번 연구 결과는 국제 학술지인 ‘Journal of Plant Biology’ 8월호에 게재돼 학술적으로 인정받았으며, 관련 기술에 대해 특허 출원(10-2017-0148345)을 완료했다.

한편, 전세계적으로 급속한 기후변화로 인한 경작지 감소와 식량부족 문제를 해결하기 위해 현재 가뭄저항성 작물 개발 연구가 주목을 받고 있다.

농촌진흥청 국립농업과학원 생물소재공학과 이수인 농업연구사는 “이번 연구로 확보한 기술을 브로콜리와 양배추, 각, 유채, 무 등 다양한 배추과 채소에 적용하면 가뭄이 잦은 지역에서도 안정적으로 채소를 재배할 수 있을 것이다.”라며,“이를 통해 농산물 수급은 물론, 안정적인 농가 소득에도 기여할 것으로 기대한다.”라고 말했다.

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1) 형질전환: 외부에서 주어진 DNA에 의해 생명체의 개체나 형질이 유전적으로 변하는 현상