소금사막에서도 잘 자라는 포플러나무 개발 성공

[대전=이데일리 박진환 기자] 국내 연구진이 포플러(목본식물)에서 GIGANTEA(이하 GI) 유전자의 기능을 규명하고, GI 유전자의 발현을 억제해 염류토양에도 잘 자라면서 생장이 빠른 포플러 개발에 성공했다.

포플러는 연간 바이오매스(biomass) 생산이 ㏊당 17t에 이르는 속성수로 환경재해 내성이 강해 폐광지 정화 및 사막화 방지, 바이오에너지 생산 식물로 각광받고 있다.

이 식물은 병충해에도 강하고, 매년 식재하는 1년생 식물과는 달리 한번 식재로 10년 이상 유지가 가능해 관리비가 거의 들지 않는 장점이 있다.

또한 GI는 모델식물 애기장대에서 환경 스트레스 조건에서 개화시기 조절과 생체리듬에 관여하며, 최근 재해내성을 가진다는 것이 보고된 유전자다.

한국생명공학연구원은 식물시스템공학연구센터 곽상수(사진) 박사팀이 중국과학원 물토양보존연구소, 국립산림과학원 최영임 박사, 경상대 윤대진 교수 등과 공동으로 GI 유전자를 목본식물 포플러에서 3종 분리해 유전자의 기능을 규명했다고 22일 밝혔다.

이번 연구를 통해 꽃이 피지 않는 불개화 포플러에서 GI 유전자의 발현억제를 통해 고염분(200mM NaCl)에 내성을 가지면서 바이오매스가 증가한 형질전환 포플러(RB포플러)를 개발했다.

특히 국내 유전자원인 불개화 포플러를 이용해 목적 유전자를 분리, 기능을 규명했으며 GI 유전자의 발현을 억제한 환경위해성을 최소화시킨 환경친화형 GM포플러를 개발하는 성과를 거뒀다.

이에 따라 앞으로 국내·외 고염분지역(간척지, 사막 등)에 대량으로 식재해 바이오매스 증대를 통한 탄소배출권 확보로 글로벌 기후변화에 대응할 수 있는 효과가 기대된다.

또한 이번 연구를 통해 GI 유전자는 초본식물과 목본식물을 포함해 모든 식물에 존재할 것이 추정되며, GI 유전자의 발현조절을 통해 유용식물을 개량할 수 있을 것으로 전망된다.

한편 이번 연구는 생명연 주요사업과 미래부 한중과학기술협력센터사업 지원으로 수행됐으며, 저명학술지인 ‘Plant Biotechnology Journal(IF 6.1)’ 온라인판에 게재됐다.