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벼 기공 열고 닫아 가뭄 이기는 원리 구명농진청, 물 사용량 줄이고 가뭄 저항성 높은 작물 개발 기반 기술 마련

농촌진흥청(청장 김경규)은 식물이 기공을 조절하며 가뭄을 견디는 원리 중 하나를 과학적으로 구명했다.

식물은 가뭄, 고온 등 외부 환경에 따라 잎 뒷면의 기공을 여닫으며 수분 증발을 늘리거나 줄여 온도를 조절한다고 알려져 있다. 

기공은 식물이 물을 외부로 배출하는 통로다. 입술 모양의 공변세포 한 쌍으로 구성되며, 이 세포는 외부의 빛, 온도, 습도에 반응해 여닫음을 조절한다.

기공 개폐 조절 기작 연구는 세계적으로 활발하게 진행되고 있으나 벼 등 우리 작물에서는 시작 단계이다.

우선 벼 공변세포에서 특이적으로 발현하는 이온 채널 1종, 인산화 효소 1종, 탈인산화 효소 2종 등 4종의 유전자를 분리하고 이들 간의 상호 작용과 실제 가뭄 저항성 증진 여부를 조사했다. 

확인 결과, 이온 채널과 인산화 효소 관련 유전자는 기공을 닫아 물 배출을 줄이고, 탈인산화 효소 관련 유전자는 기공을 열어 물 배출을 늘리는 것으로 나타났다.

이번 연구 결과는 올해 벼 관련 국제 전문 학술지인 <Rice> 12호에 게재돼 학술적으로 인정받았다.

농촌진흥청 국립농업과학원 여윤수 생물소재공학과장은 “이번 연구는 정부 혁신 과제 중 하나로, 기후 변화에 따른 한발과 물 부족에 대응할 수 있을 것으로 기대된다.”라며, “농업 분야에서 물 사용량을 줄이고 가뭄 저항성이 큰 작물을 개발하기 위한 기반 기술로 활용될 수 있다.”라고 말했다.

이광조 기자  lgj@youngnong.co.kr

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