생명연, 간척지ㆍ사막화지역 등 고염분 환경에도 생장 빠른 형질전환 포플러 개발

-식재로 탄소배출권 확보 및 글로벌 기후변화 대응 기대

[헤럴드경제=박세환 기자] 국내 연구진이 포플러(목본식물)에서 개화시기조절 유전자인 자이겐티아(GIGANTEAㆍ이하 GI) 유전자의 기능을 규명하고, GI 유전자의 발현을 억제해 염류 토양에서도 잘 자라면서 생장이 빠른 포플러를 개발했다.

포플러는 연간 바이오매스(biomass) 생산이 헥타르(ha) 당 17톤에 이르는 속성수로, 환경재해 내성이 강해 폐광지 정화나 사막화 방지, 바이오에너지 생산 식물로 각광을 받고 있다. 또한 병충해에도 강하고 매년 식재하는 1년생 식물과는 달리 한 번 식재로 10년 이상 유지가 가능해 관리비가 거의 들지 않는 장점이 있다.

포플러 GI 유전자를 형질전환 애기장대에서 기능분석

이에 따라 간척지나 사막화 지역 등 염분이 많은 지역에 재배를 통해, 탄소배출권 확보를 통한 기후변화 대응과 바이오매스 분야 활용이 기대된다.

한국생명공학연구원(원장 장규태)은 곽상수 식물시스템공학연구센터 박사팀이 식물에서 환경스트레스에 반응하며 개화시기조절과 생체리듬에 관여하는 GI 유전자를 포플러에서 3종 분리해 초본식물 애기장대와 포플러에서 유전자의 기능을 규명했다고 22일 밝혔다.

이를 통해 꽃이 피지 않는 불개화 포플러에서 GI 유전자의 발현억제를 통해 소금기가 많은 고염분에 내성을 가지면서 바이오매스가 증가된 형질전환 포플러(RB포플러)를 개발했다.

이번 연구는 국내 유전자원(불개화 포플러)을 이용해 국내 기술로 목적 유전자를 분리하고 기능을 규명했으며, GI 유전자의 발현을 억제한 환경위해성을 최소화시킨 환경친화형 GM포플러를 개발한 것이다. 이 연구는 중국과학원 물토양보존연구소와 국립산림과학원 최영임 박사, 경상대 윤대진 교수 등 국내 전문가들과 협력해 이룬 성과다.

이번 연구는 저명 학술지 ‘플랜트 바이오테크놀로지 저널’ 온라인에 게재됐다.

연구진은 “간척지나 사막화지역 등 국내ㆍ외 고염분지역에 대량으로 식재하면 바이오매스 증대를 통한 탄소배출권 확보로 글로벌 기후변화에 대응할 수 있는 효과가 기대된다”며 “또 이번 연구를 통해 GI 유전자는 초본식물 뿐만 아니라 목본식물을 포함해 모든 식물에 존재할 것이 추정되며 GI 유전자의 발현조절을 통해 유용식물을 개량할 수 있을 것으로 보인다”고 밝혔다.

박세환 [email protected]

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