바이오인

유전체편집기술로 질병 저항성과 생산량이 증가된 벼품종 개발

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 23-55

■ 농작물의 유전자는 오랜 시간에 걸쳐 원하는 형질로 순화(domestication) 되어 왔지만 유전체편집기술(genome editing)로 원하는 형질을 갖는 품종을 빠르고 효율적으로 개량하는 시대가 도래

○ 중국의 화중 농업대학 연구팀은 식물의 중요한 면역반응 중 하나로, 식물 감염병 확산을 방지하는 병변모방 돌연변이(LMM)* 유전자들을 발굴

* 병변모방돌연변이(LMM, lesionmimicmutant)는 병원균에 감염되지 않은 주변세포가 감염세포의 병변을 모방해 면역체계를 작동시켜 스스로 사멸함으로써 감염의 확산을 방지하는 돌연변이

- 연구팀은 1,500개 이상의 병변모방 돌연변이의 유전체를 분석하여 도열병 (rice blast)균*에 저항성을 갖는 유전자 RBL1**을 발견

* 진균(곰팡이)인 마그네포르테 오리제(Magnaporthe oryzae)가 주요 병원균으로 감염 시 갈색 병반을 보이며 말라죽는 병으로, 매년 전 세계적으로 발병하여 쌀 수확량의 10∼30%를 감소시킴

** 도열병 감염균이 숙주 내로 침투할 때 필요한 단백질로, 외막 합성에 중요한 효소

○ 또한 연구팀은 유전체편집기술을 활용하여 야생형 대비 벼도열병에 대한 저항성과 수확량이 5배 증가한 품종을 효율적으로 개발한 결과를 발표

- 야생형 벼에 유전체편집기술을 활용하여 RBL1 유전자를 무작위 삭제한 다양한 돌연변이(총57종)를 제작하여 도열병 감염균을 접종하여 개체 당 병반(조직 사멸) 비율과 낟알 생산성을 측정

- 이를 통해 도열병에 대한 저항성을 보이는 동시에 5배 많은 낟알을 생산하는 RBL1△12(RBL1 유전자 9번째 엑손의 12개 염기가 결실) 품종을 개발

...................(계속)

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