염분이 많은 토양에서도 잘 자랄 수 있는 벼를 육종하는데 활용할 바이오마커가 개발됐다.

농촌진흥청(청장 이양호)은 한국기초과학지원연구원과 공동연구를 통해 벼의 뿌리에서 염해생장과 연관된 대사체를 찾아내고 마커를 개발하는데 성공했다고 밝혔다.

이번 공동연구를 위해 두 기관은 농업유전자원센터에서 제공한 벼 유전자원 38종에 대해 염해생장 반응을 비교 측정한 후, 한국기초과학지원연구원의 1H-NMR 자기공명분광기를 이용해 대사체 프로파일을 분석했다.

이어 대사체 프로파일로부터 38종의 유전자원에서 염해에 공통적으로 반응하는 뿌리 대사체를 동정하고 염해생장과 연관된 대사체를 찾아냈다.

연구 결과, 벼 뿌리의 염해반응 대사체 중 특히, 수크로즈(sucrose), 글루타민(glutamine), 알란토인(allantoin)의 농도가 염해 생장과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.

농촌진흥청은 이번에 발굴한 벼 뿌리의 염해반응 대사체 마커에 대해 특허출원(10-2014-0077302)을 했다.

한편, 토양염분은 농작물 생산량을 크게 줄여 경제적 손실을 일으키는 주요 원인이다.

농진청에 따르면, 전 세계적으로 약 8,000만 ha 경작지의 작물이 염해를 받는 것으로 추정되며, 앞으로 기후 변화로 농작물 염류피해가 더 커질 것으로 우려되는 상황이다.

특히, 벼는 염해에 민감한 작물로 국내 간척지는 담수작물인 벼를 주로 재배하고 있으나 기상환경에 따라 염분 농도의 변이가 심해 안정적인 생산을 위해 벼의 내염성을 높일 필요가 있다.

농촌진흥청 분자육종과 윤인선 연구사는 “대사체 정보를 활용해 염분 토양에 취약한 벼 뿌리의 형질을 개선할 수 있는 가능성을 열었다” 라며, “이를 통해 내염성 벼 분자육종에 활용할 수 있을 것으로 기대한다” 라고 말했다.