농촌진흥청은 단일세포 내에서 C4 광합성을 하는 식물인 비에너티아(Bienetia sinuspersici)의 유전체(게놈)를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다.
비에너티아는 한 세포 안에서 두 종류의 엽록체가 협력해 C3와 C4 광합성을 동시에 수행하는 독특한 식물로, 염분이 많은 사막 환경에서도 생육이 가능한 기후 적응형 작물이다.
연구진은 9개 염색체(3.61Gb)로 구성된 고품질 유전체 지도를 완성했으며, 약 4만 개의 단백질 암호화 유전자를 밝혀냈다. 이는 단세포 C4 광합성 연구의 표준 유전체로 평가받고 있다.
특히, 비에너티아의 베타-탄산무수화효소(BsCAβ2) 기능을 규명해 광합성 효율을 높이는 기술을 개발, 국내외 특허를 출원했다. 아울러 염분 환경 적응을 위한 소듐 수송체 유전자(BsHKT1;2)의 기능도 규명해 200mM 고염 환경에서도 건강하게 자라는 것을 확인했다.
이 연구 성과는 국제 학술지 ‘Scientific Data’에 게재되었으며, 원시데이터와 유전체 조립 데이터는 NCBI 데이터베이스에 공개되어 전 세계 연구자들과 공유된다.
농촌진흥청 권수진 디지털육종지원과 과장은 “이번 연구는 기후 변화에 강하고 염분 내성을 지닌 작물 개발의 핵심 기반 기술 확보를 의미한다”며, “향후 벼, 콩 등 주요 작물의 기후 적응형 육종 기술 개발에 적극 활용할 것”이라고 밝혔다. /오상근 기자
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