농촌진흥청(청장 정황근)은 배추의 생체시계 조절 유전자인 자이간티아(Brassica rapa GIGANTEA, 이하 BrGI)의 발현을 억제해 배추의 염저항성을 높일 수 있음을 구명했다고 밝혔다.

GI 유전자는 빛의 주기뿐만 아니라 변화하는 환경 정보를 24시간 주기로 식물에 전달해 식물체 내부의 규칙적인 대사조절 및 방어기작을 유지하는 역할을 하는 생체시계 조절 유전자 중 하나이고, 식물의 다양한 환경스트레스 저항성 기작에도 관여하는 것으로 알려져 있다.
식물의 생태시계
연구결과, 배추의 BrGI 유전자를 'RNA 간섭(RNAi)' 기술을 이용해 발현량을 일부 줄이면 생육에는 영향을 주지 않고 염저항성만 높아지는 것으로 나타났다.

실제 0.87% 농도의 염화나트륨 용액을 함유한 수경재배 배지에서 BrGI 유전자 발현을 부분적으로 억제한 어린 배추를 2주간 키운 결과, 잘 자라면서 광합성도 잘 유지한 반면에 일반 배추는 모두 말라죽었다.

또한 BrGI 유전자 발현을 억제한 어린 배추를 1.46% 농도의 염화나트륨 용액을 뿌려주며 3주간 화분에 키웠을 때도 정상적인 모양의 새잎이 나왔고, 일반 배추의 새잎은 모두 심하게 말려 쭈글쭈글한 형태를 보였다. 

농촌진흥청은 배추의 생체시계 조절 유전자인 BrGI의 염저항성 관련 기능 검정에 대해 특허출원(10-2014-0158537)했으며, 연구결과는 국제적인 학술지인 '플랜트 셀 리포트(Plant Cell Reports)'에 지난 6월 논문으로 게재됐다.

농촌진흥청 생물소재공학과 김진아 농업연구사는 “앞으로 간척지나 염류집적 토양에서 염분 피해 없이 잘 자랄 수 있는 작물 품종을 육성하는데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.”라고 말했다.

• 친환경투데이 윤석일 기자 seokil@eftoday.co.kr