‘홑배수체유도’로 2년이내로 단축
우수벼품종 유도인자 ‘최초’ 밝혀
[광주전남일보=박미선 기자] 전남대학교 응용식물학과 이옥란 교수 연구팀이 벼 신품종 개발소요 시간을 2년 안에 가능하게 하는 기술을 개발했다.
한국인이 좋아하는 이른바 ‘찰진 쌀’은 둥근 단립종으로 자포니카 품종의 쌀이다. 연구팀은 자포니카 품종에서 홑배수체(haploid)를 유도하는 유전인자가 ‘OsMATL2’라는 것을 최초로 밝혔다. 이어, 이를 활용해 순계품종을 만드는 기간을 기존 7~8년에서 2년으로 획기적으로 단축시켰다.
벼는 각각 부계 또는 모계로부터 받은 1세트씩 염색체가 더해져 총 2개의 완전한 염색체를 형성하는데, 홑배수체는 유성생식을 할 때 감수분열을 통해 만들어진 생식세포가 가진 염색체 수만큼 전체 염색체 수를 갖는 작물이다.
연구팀이 개발한 벼는 부계로 수정에만 관여하며, 우수 모계 벼 품종과 수정하면 모계 체세포 염색체 수의 절반에 해당하는 염색체가 만들어지는데, 이 중 우수한 유전인자를 갖는 라인을 자연배가 또는 화학적 처리로 두배수체(2n) 작물로 만들어 순계품종을 빠르게 만드는데 사용되는 핵심 기술이다.
기존 기술을 통해서도 벼의 홑배수체 생산이 가능했지만, 노동 집약적이고 품종에 따른 제한이 있을 수 있다는 단점을 연구팀은 해당 기술로서 극복했다.
관련 연구결과는 식물학분야 저명 학술지인 ‘식물 생리학’(Plant Physiology, IF: 7.4)에 7월 20일자 온라인 발표됐으며 현재 국제특허 출원을 마친 상태다.
이 연구는 부산대 생명환경화학과 김유진 교수 연구팀과 공동 연구했으며, 제1공동 저자로 전남대의 장진훈 박사와 부산대의 노가영 학생이 참여했다.
이번 연구는 한국연구재단 기초연구실(작물 반수체 유도·기작 규명) 및 중견연구과제, 농촌진흥청 신육종기술실용화사업단(사업단장 정영희 교수, 생명과학기술학부), 그리고 BK21 4단계 IT-Bio융합시스템농업교육연구단의 지원을 받아 수행됐다.
▶논문원제: Loss of function of pollen-expressed phospholipase OsMATL2 triggers haploid induction in japonica rice. Plant Physiology, 2023. (https://doi.org/10.1093/plphys/kiad422)
