농촌진흥청(청장 권재한)은 리보핵산단백질(RNP) 유전자 가위로 만든 표고버섯 교배형 유전자 교정체를 활용해 교배의 핵심 역할을 하는 유전자 기능을 학계 최초로 밝히는 데 성공했다.
버섯은 동물, 식물보다 유전자 정보가 부족해 서로 다른 균사체를 교배하는 전통 육종에 의존하고 있다. 교배에 결정적 역할을 하는 유전자로는 호메오도메인1, 2가 알려졌지만, 이들 유전자는 기능이 정확하게 밝혀지지 않아 육종가들은 100~1,000여 개에 달하는 교잡 균주를 현미경으로 보며 교배 여부를 판단하고 있다.
농촌진흥청은 교배형 유전자의 기능을 밝히기 위해 리보핵산단백질(RNP)과 세포 수송에 유리한 나노입자 복합체로 호메오도메인1, 2 유전자 결핍 교정체를 개발한 뒤, 둘을 교배했다.
그 결과, 호메오도메인2 유전자가 결핍된 교정체는 교배가 이뤄지지 않았으나, 호메오도메인1 유전자가 결핍된 교정체는 정상 교배됨을 확인했다. 이는 교배에 영향이 적은 호메오도메인1과 달리, 호메오도메인2가 교배에 결정적 역할을 함을 의미한다.
이번 연구는 수작업으로 진행해 온 버섯 교배 여부 확인을 호메오도메인2 유전자를 기반으로 한 분자표지를 통해 간소화할 수 있음을 확인한 데서 의미를 찾을 수 있다.
농촌진흥청 차세대농작물신육종기술개발 사업단 과제로 진행한 이번 연구 결과는 지난해 12월 국제학술지(Journal of Fungi)에 게재돼 학술적으로 인정받았다. 또한, 유전자 교정체 확보 기술*은 특허 출원을 마쳤다.
농촌진흥청 국립원예특작과학원 버섯과 장갑열 과장은 “이번 연구는 기존 교배 육종에서 목표 형질만을 개량할 수 있는 디지털 육종으로 갈 수 있는 기반을 마련한 성과다”라며 “앞으로 교배형 유전자 분자표지까지 개발하면 육종 기간을 더 단축할 수 있을 것이다”라고 밝혔다.
/김옥기 기자
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