지구온난화 등 기후변화로 경작가능 면적이 점차 줄어들고 있는 가운데 건조한 환경에서도 잘 자랄 수 있는 새로운 작물 개발이 이뤄지게 돼 주목된다.

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농촌진흥청(청장 정황근)은 연세대학교 김우택 교수 연구팀과 식물의 건조 스트레스에 대한 음성 조절자(negative regulator)로 작용하는 유전자를 발견했다.

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이번 연구 결과는 식물분야의 대표적인 학술지인 ‘Plant Cell’지(mrnIF 97.97)에 발표됐다. 

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이번 연구결과는 건조한 환경에서도 정상적으로 자랄 수 있는 신작물의 개발 가능성을 보여줬다. 식물은 건조한 환경에서 앱시스산(abscisic acid)이라는 호르몬을 분비해 식물 잎의 기공을 닫아 수분손실을 줄이고, 건조에 대응하는 유전자들의 발현을 유도함으로써 스트레스를 극복하는 것으로 알려졌다.

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이번 연구에서 앱시스산의 신호전달을 조절하는 두 쌍(PUB18/PUB19, PUB22/PUB23)의 단백질은 서로 상호 보완적인 기능을 하며 건조 스트레스 신호를 세포내로 전달하는 역할을 증명했다. 또 건조 스트레스 반응에서 PUB18 단백질과 상호 결합하는 파트너인 Exo70B1 단백질을 세계 최초로 발견했다. Exo70B1 단백질은 앱시스산 신호를 받아 기공의 개폐를 조절하는 기능을 한다. 

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건조 스트레스 저항성에 관여하는 이 단백질의 발현을 조절함으로써 건조 환경에 적응하는 새로운 작물 개발의 가능성을 열어 이 분야의 세계적 연구기관과 경쟁할 수 있는 연구결과를 내놓게 됐다. 

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조남준 농진청 조남준 연구운영과장은 “지구온난화에 따른 환경 변화에 대비해 이에 대응할 수 있는 식물의 소재(유전자)를 발굴했으며, 앞으로 건조 저항성 품종개발을 앞당기는 기술로의 적용이 기대된다”고 말했다.