염류집적 토양서 잘 자라는 작물 품종 육성 기대

염분저항성을 높이는 OsEXPA7 유전자의 기능이 밝혀졌다.
농촌진흥청에 따르면 벼는 58개의 세포벽 완화 유전자(expansin superfamily)를 가지고 있으며, 이 유전자는 세포벽에서 발현돼 세포 신장에 의한 성장, 환경 스트레스와 관련이 있다는 것이다.
농진청은 이 유전자 중 expansin7 (OsEXPA7) 유전자가 염분저항성이 있다는 것을 최근 연구를 통해 처음으로 밝혀냈다.

OsEXPA7 유전자가 과발현된 벼를 이용해 염분저항성을 확인한 결과, 이 유전자는 정단분열조직과 잎에서 강하게 나타났다. 고농도의 염분(150mM NaCl)을 처리한 경우에는 뿌리에서도 강하게 발현됐다.
또한 OsEXPA7 유전자가 과발현된 벼 어린 모종을 고농도의 염분(150mM NaCl)을 처리한 화분에서 2주 동안 재배한 결과, 잎과 뿌리 세포에서 염이온(Na+)은 줄고 칼륨(K+)은 증가해 일반 모종보다 강한 염분저항성을 가지는 것으로 확인됐다.

OsEXPA7 유전자가 과발현된 벼는 일반 벼보다 세포가 크고 뿌리의 길이와 숫자가 늘어났으며, 엽맥의 크기가 컸다. 활성산소의 축적을 줄여 항산화효과도 높아졌다. 또한 염분 수송체(sodium transporter)가 많이 나타나 염분을 세포 밖으로 배출시키는 기능이 높아졌다.

연구 결과, OsEXPA7 유전자는 세포 내 염분 수송과 활성산소 분해, 세포벽 신장 완화에 관여해 염분저항성에 영향을 끼치는 것으로 나타났다.
농진청 생물소재공학과 정미정 과장은 “이번 연구는 새만금과 같은 간척지 염류집적 토양에서 염분 피해 없이 잘 자라는 작물 품종 육성에 기여할 수 있을 것”이라고 기대했다.

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