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<font color = 9c4500>[오늘의 화제]</font> 국제 벼품종 전문가들, 유전자 조작으로 침수에 강한 새 품종 개발 (영문첨부)


쌀은 현재 세계 약 절반 인구의 주식입니다. 그러나 일부 벼 품종은 가용 식량자원과 많은 사람들의 삶을 위태롭게 하는 계절적인 홍수로 위협을 받고 있습니다. 그런데 과학자들은 유전자 조작을 통해 홍수 피해로부터 고품질의 쌀을 저장하는 방법을 발견했습니다. 이에 관한 자세한 소식입니다.

현재 세계에는 약 12만 종의 벼 품종이 있습니다. 어떤 품종들은 아주 수확량이 많은 것도 있고, 또 영양가가 높은 것도 있으며, 또 어떤 것은 한발과 병충해와 같은 가혹한 자연조건에서 잘 살아남는 강한 품종도 있습니다. 그러나 현재까지 몬슨 계절풍으로 자주 쌀농사에 피해를 입는 아시아 여러 지역에서 특히 문제가 되고 있는 홍수 피해를 입은 쌀을 저장하는 방법에 대해서는 아무 것도 이루어진 것이 없습니다. 침수된 벼는 기껏해야 한 주일 정도 지나면 시들어 죽는다고 전문가들은 말합니다.

필리핀 마닐라에 있는 국제 벼작물연구소의 데이빗 맥킬 연구원은 홍수의 피해는 엄청나다고 지적합니다. 세계에서 해마다 정기적으로 침수 피해를 입는 벼 농경지가 아마도 1,000만 내지 2,000만 헥타르에 이를 것이라면서 맥킬 연구원은 보수적으로 추정하더라도 연간 쌀 손실액이 약 10억달러에 이를 것으로 생각한다고 말했습니다. 침수 피해를 입은 벼의 생존력을 높이기 위한 노력으로 맥킬 씨와 동료 연구원들은 침수에 잘 견디는 벼 품종을 연구했습니다.

이들은 단일 유전자 부위가 침수에 잘 견디는 벼의 능력과 관련이 있다는 사실을 발견했습니다. 소량의 벼품종만이 실제로 침수에 강하다는 것이 밝혀졌다면서 맥킬 연구원은 이 품종의 하나를 취해서 유전자 분석을 해본 결과, 이 단일 유전자 부위에 의해 약 70% 수준의 내성이 생긴다는 것을 알아내, 염색체인 [벼 염색체-9]의 지도를 그릴 수 있었다고 밝혔습니다.

조사자들은 [서브-1 A]라고 명명한 내성 유전자를 강한 벼에서 약한 벼 품종에 이식하고, 침수에 강한 벼품종을 침수에 약한 품종에 이식했습니다. 그 결과 이 벼가 침수된 채 두 주일 정도 생존함으로써, 물이 빠질 때까지 생존 기회를 늘려준다는 것이 밝혀졌습니다. 맥킬 연구원은 과학잡지 [네이쳐]지와의 회견에서 유전자 조작은 고품질의 쌀에 아무런 영향도 주지 않는다고 말했습니다.

이같은 새로운 발견으로 침수에 강해 농부들이 선호하는 고품질의 쌀 개발을 가속화시킬 수 있을 것이라고 맥킬 연구원은 전망했습니다. 데이빗 맥킬 씨와 그의 동료 연구원들은 침수에 강한 쌀품종에 관한 이번 연구 결과를 과학 잡지 [네이쳐]지 최신호에 발표했습니다.

Rice is a dietary staple of about half the world's population. But some of the more favored varieties are threatened by seasonal flooding, which puts at risk both an affordable food source and the livelihoods of countless numbers of people. But with a little genetic manipulation, researchers have found a way to save prized rice from the ravages of flooding.

There are more than 120,000 varieties of rice in the world. Some were bred to to achieve high yield and to increase nutritional value, others to survive harsh conditions like drought and disease. But, until now, nothing could be done to save rice damaged by flooding, which is a particular problem in many parts of Asia, where monsoons frequently inundate rice crops. Experts say submerged rice plants survive at most for one week, before they wither and die.

David MacKill of the International Rice Institute in Manila says the cost of flooding is significant. "It seems that there's probably 10- to 20-million hectares of rice lands that are affected regularly by submergence stress. And, I think, it's conservatively estimated to cost about $1 billion in rice loss per year."

In an effort to prolong the survivability of flooded rice, MacKill and colleagues studied rice strains that are best able to tolerate being submerged. They discovered that a single genetic region is responsible for rice's ability to withstand flooding. "It turns out there's only a handful of rice (strains) that have a really high level tolerance to submergence (flooding). So, we picked one of these varieties, and we did a genetic analysis of this variety, and we found that about 70 percent of the tolerance level is conferred by this single genetic region. And, so, we were able to map that on the rice chromosome, on rice chromosome-9," he said.

The investigators transferred the tolerance gene, called Sub-1A, from the stronger rice to its weaker rice cousin, transferring flooding tolerance to the more vulnerable strain.

That gives the rice plants an extra two or so weeks of survival under water, and thus, increases their chance of surviving until flood water recedes.

In an interview with the editors of Nature magazine, MacKill says the genetic manipulation does not affect any of the prized rice's desirable qualities. "With this new discovery, we will be able to accelerate the development of rice with the characteristics that farmers would like, with the tolerance to submergence," he said.

David MacKill and colleagues describe their work on flood resistant rice in the journal.

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