[한국농정신문 장수지 기자]
농촌진흥청(청장 김경규, 농진청)이 벼 염분저항성과 관련된 ‘OsEXPA7’ 유전자의 기능을 밝혀냈다.
농진청에 따르면 벼는 58개 세포벽 완화 유전자를 가지고 있으며, 세포벽에서 발현되는 이들 유전자는세포 신장에 의한 성장 및 환경 스트레스와 관련이 있다. 농진청은 그중 OsEXPA7 유전자가 염분저항성을 가지고 있다는 점을 연구를 통해 처음으로 밝혀냈다.
OsEXPA7 유전자가 과다하게 발현된 벼를 이용해 염분저항성을 확인한 결과, 농진청은 해당 유전자가 벼 뿌리와 줄기 끝의 생장점과 잎에서 강하게 나타난다는 것을 확인했다. 또 150㎖의 고농도 염분을 처리한 결과 뿌리에서도 OsEXPA7 유전자가 강하게 발현됐다.
농진청은 OsEXPA7 유전자가 과발현된 어린 벼 모종에 고농도 염분을 처리해 2주 동안 재배한 결과, 잎과 뿌리 세포에서 염이온(Na+)은 줄고 칼륨(K+)은 증가해 일반 모종에 비해 강한 염분저항성을 가진다고 확인했다.
OsEXPA7 유전자가 과발현된 벼는 일반 벼보다 세포가 크고 뿌리 길이와 숫자가 늘어났으며 엽맥의 크기도 컸다. 활성산소의 축적을 줄인 까닭에 항산화효과도 높게 나타났다. 또 염분수송체가 많이 나타나 염분을 세포 밖으로 배출시키는 기능도 높아졌다.
결과적으로 농진청은 OsEXPA7 유전자가 세포 내 염분 수송 및 활성산소 분해, 세포벽 신장 완화에 관여해 염분저항성에 영향을 끼치는 것으로 확인했다.
농진청은 이번 연구 결과를 국제 SCI학술지 ‘분자과학 국제저널’에 게재해 학술적으로 인정받았으며, ‘염 스트레스 내성을 가지는 벼 유래 유전자 및 이의 용도’에 대한 특허 등록도 완료했다.
정미정 농진청 생물소재공학과장은 “새만금과 같은 간척지나 염류집적 토양에서 염분 피해 없이 잘 자라는 작물 품종 육성에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.