가뭄·염분저항성 높이는 벼 유전자 발견…“이상기후 대응 작물 개발 기반 마련”
가뭄·염분저항성 높이는 벼 유전자 발견…“이상기후 대응 작물 개발 기반 마련”
  • 김영찬 기자
  • 승인 2019.12.13 10:03
  • 댓글 0
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[에브리뉴스=김영찬 기자]가뭄과 염분저항성을 동시에 높이는 벼 유전자가 발견됐다.

농촌진흥청은 벼에서 가뭄저항성과 염분저항성을 동시에 높이는 유전자 OsZF1을 발견했다고 13일 밝혔다.

OsZF1은 벼가 스트레스에 대응해 만들어내는 유전자 중 하나다.

농진청 관계자는 “세포 내 mRNA 변화를 분석하고 이를 통해 만들어지는 단백질의 상호관계를 추적해 유전자와 mRNA, 단백질의 기능을 밝히는 전사체를 연구해 찾아냈다”고 말했다.

(A) 가뭄 혹은 염처리 후 OsZF1-OE 벼와 대조구의 스트레스 지수 비교. (B) OsZF1-OE 벼와 대조구의 잎에서 수분 감소율 비교. 사진출처=농촌진흥청
(A) 가뭄 혹은 염처리 후 OsZF1-OE 벼와 대조구의 스트레스 지수 비교. (B) OsZF1-OE 벼와 대조구의 잎에서 수분 감소율 비교. 사진출처=농촌진흥청

농진청에 따르면 OsZF1 유전자가 많이 발현된 벼에 5일 동안 물을 주지 않거나 염화나트륨(NaCl)으로 토양 속 염분을 높였다가 원래 상태로 되돌리자 대조구인 ‘동진’ 벼보다 스트레스 지수가 30% 이상 낮게 나타났다.

식물은 앱시스산(ABA)이라는 호르몬을 분비해 환경 스트레스를 극복한다. 이때 OsZF1가 많이 발현된 벼는 가뭄과 염해에 반응해 앱시스산을 더 많이 만들어내기 때문으로 분석된다.

아울러 OsZF1이 앱시스산을 억제하는 탈인산화효소 단백질의 분해를 촉진해 앱시스산의 작용을 극대화, 스트레스 저항 효과가 유지되게 하는 것으로 확인됐다.

또 OsZF1은 유비퀴티네이션으로 세포 내 단백질 분해를 촉진하는 E3 리가아제(ligase) 활성을 나타내는데 이는 세포가 환경 변화에 적응하는 반응을 조절하는 매우 중요한 기작이다.

농진청은 이번에 발견한 OsZF1에 대해 특허등록을 완료했다.

한정헌 농진청 국립농업과학원 유전자공학과장은 “이번 연구 결과가 기후변화에 대비하는 내재해성 품종을 개발하기 위한 기반 기술이 될 것”이라고 기대했다.


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