남극 지역에서 서식하는 식물의 유전자를 이용하면 냉해와 가뭄에 강한 형질전환 벼 품종을 만들 수 있는 것으로 나타났다.

극지연구소는 이형석 극지연 책임연구원과 김우택 연세대학교 교수 연구팀이 남극식물의 유전자를 이용해 추위와 가뭄에 강한 벼를 개발했다고 7일 밝혔다.

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연구팀은 이번 연구에서 춥고 건조한 남극에서도 꽃을 피우는 남극좀새풀에서 ‘GolS2’라는 유전자를 찾아내고 극한환경에서의 생존능력을 확인했다.

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실험 결과, 남극좀새풀의 유전자를 넣어서 형질을 바꾼 벼는 일반 벼보다 저온 생존율이 5배 높았다. 상온 성장에는 두 벼의 뚜렷한 차이가 없었지만, 심각한 냉해 피해가 발생하는 섭씨 4도에서 형질전환 벼는 54%, 일반 벼는 11% 생존했다.

남극좀새풀의 효능은 건조환경에서도 나타났다. 9일 동안 물을 주지 않다가 다시 주었을 때, 형질전환 벼의 생존율은 30%로 일반 벼 10%의 3배였다.

벼의 내성을 키우기 위해 사용했던 이전 유전자들은 저온이나 건조 둘 중 하나의 조건에만 작용했지만, 남극좀새풀의 GolS2 유전자는 복합적으로 벼의 내성을 향상시켰다.

이 GolS2 유전자는 식물이 악조건으로 스트레스를 받을 때 세포 내 당 함량을 늘려주는 역할을 하는 것으로 분석됐다.

이형석 극지연구소 책임연구원은 "극지식물의 유전자원이 국내 벼농사의 최대 가해자, 냉해와 가뭄을 이겨내고 농작물의 생산성을 높이는 데 활용되기를 기대한다"고 했다.