농진청, 벼 '염분 스트레스' 내성 조절 유전자 기능 규명

(세종=뉴스1) 김승준 기자 = 농촌진흥청은 14일 벼에서 염분(염) 스트레스 내성을 지닌 신규 유전자를 발견해 염해에 강한 작물 육종에 활용 가능성을 확인했다고 18일 밝혔다.

환경 변화에 대해 이동하기 쉬운 동물과 달리, 식물은 다양한 대사 조절 체계를 활용해 환경 변화에 대응한다.

염분 과다 등으로 인한 염해가 발생하면 식물은 물과 양분을 제대로 흡수하지 못하고 세포 안에 과다한 수준의 이온이 쌓여 성장이 저해된다.

연구진은 염해가 발생하는 환경에서도 안정적으로 자라는 작물을 개발하고자 벼 오믹스(분자 정보) 빅데이터를 기반으로 스트레스 대응에 관여하는 유전자를 탐색했다. 그 결과, 염 스트레스 내성을 조절하는 신규 유전자(OsWRKY116)를 발견했다.

OsWRKY116의 기능을 확인하기 위해 연구진은 유전자가위 기술을 활용해 이 유전자를 제거한 뒤 염 처리 조건에서 일반 벼와 비교하는 실험을 진행했다.

실험 결과, OsWRKY116이 제거된 벼는 일반 벼보다 잎의 백화 현상이 뚜렷하게 줄고 생육 상태는 좋아졌다. 또한, 일반 벼보다 생존율도 높았다.

이를 통해 OsWRKY116 발현을 억제하면 염 스트레스 저항성이 늘어난다는 것을 확인하고, 이 유전자가 벼의 내염성을 조절하는 인자로 작용한다는 점을 밝혔다.

이태호 농진청 국립농업과학원 슈퍼컴퓨팅센터장은 "이상기후의 증가로 안정적인 식량 생산이 더욱 중요해지고 있는데, 이에 신속하게 대응하려면 슈퍼컴퓨터를 기반으로 필요한 유전자를 빠르게 탐색‧발굴하고 그 기능을 검증해야 한다"며 "앞으로도 빅데이터, 인공지능을 기반으로 한 농생명 연구의 디지털 전환에 속도를 내겠다"고 말했다.

seungjun241@news1.kr