생명연, 고온에서 감자 수확량이 감소하는 원리 규명

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 연구진이 고온에서 감자 수확량이 감소하는 원리를 최초로 규명했다.

19일 한국생명공학연구원에 따르면 식물시스템공학연구센터 이효준·김현순 박사팀은 감자의 생육 시기별로 유전자 분석을 시행, 고온에서 감자가 재배될 때 괴경 형성을 억제하는 원리를 발견했다.

이를 통해 향후 고온에서도 감자의 수확량을 유지하는 품종개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

여러 연구에 따르면 수확량 감소의 주요 원인으로 고온에서의 괴경 형성을 유도하는 특정 유전자(StSP6A) 기능 저하를 지목하고 있다.

하지만, 괴경 형성 유도 유전자와 수확량 간의 단편적인 연구 외에 생육 전반에 걸친 괴경의 형성과 발달에 관한 연구가 없어 생육 온도와 수확량에 관한 연구는 아직 보고된 바가 없었다.

이에 연구팀은 다양한 온도에서 감자를 재배하고 생육 시기별로 감자의 유전자와 수확량을 분석해 고온에서 감자는 환경 적응으로 괴경 형성을 억제하지만 그 원리는 생육 초기와 후기가 서로 다르다는 사실을 규명했다.

감자는 온도가 높아지면 스스로 생육 전반에 걸쳐 괴경 형성 유도 유전자를 억제해 수확량을 감소시킨다.

생육 초기에는 괴경 형성 유도 유전자의 RNA를 조절해 괴경 형성을 억제하는 반면, 후기에는 유전자의 DNA를 조절한다는 것이다.

특히, 생육 초기 괴경 형성 유도 유전자의 발현을 높이면 수확량을 회복할 수 있지만, 후기에는 유전자의 발현을 높이더라도 수확량에는 영향이 없다는 것을 확인했다.

연구팀은 이 같은 사실을 바탕으로 생육 초기와 후기에 괴경 형성 억제에 관여할 것으로 예상되는 유전자들을 추가로 제시했다.

연구책임자인 이효준 박사는 “감자 수확량 감소의 원리를 활용한다면 향후 고온 환경에서도 수확량이 높은 감자 품종을 개발할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구성과는 생물학 분야의 세계적인 저널인 ‘Cell Reports’ 온라인판에 최근 게재됐다.