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질소 비료 주지 않아도 잘 자라요

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질소 비료 주지 않아도 잘 자라요

2011.11.22 00:00
단백질이 풍부한 콩과(科) 식물 유전체 해독이 완료됐다. 이로써 질소 비료를 적게 사용해 환경도 지키면서 잘 자랄 수 있는 작물 개발이 가능해질 것으로 기대되고 있다. 미국 미네소타대 식물학과 네빈 영 교수를 중심으로 한 국제 공동 연구팀은 콩과 식물인 ‘메디카고’의 유전체를 해독해 과학학술지 ‘네이처’ 최신호에 발표했다. 컨소시엄 형태로 진행된 이번 연구는 2006년부터 시작해 5년이 걸렸으며 우리나라 문정환 농촌진흥청 박사, 김동진 국제열대농엽연구소 박사, 정동훈 미국 델러웨어대 박사 등도 참여했다. 콩과 식물은 다른 식물과 달리 단백질이 풍부하다. 이는 콩과 식물들이 단백질의 주요 성분인 ‘질소’ 흡수력이 뛰어나기 때문이다. 문제는 공기나 토양에 있는 질소를 그대로 사용할 수 없어 땅 속에 있는 박테리아를 이용한다는 것. 박테리아가 식물의 뿌리 안에서 질소의 모양을 바꾸면 식물은 이를 흡수해 영양분으로 사용한다. 과학자들은 식물이 어떻게 박테리아와 공생을 해 질소를 얻는지 알기 위해 메디카고의 유전체 해독을 시작했다. 유전체 해독 결과 메디카고는 5800만 년 전부터 질소를 흡수하는 능력이 나타난 것으로 밝혀졌다. 문 박사는 “메디카고의 유전자는 5800만 년 전 갑자기 두 배로 늘어났다”며 “이 때부터 질소를 흡수해 식물이 사용할 수 있도록 바꿔주는 유전자가 만들어져 진화해온 것으로 보인다”고 설명했다. 메디카고의 유전체 해독이 완료됨으로써 향후 질소를 적게 쓰면서도 잘 자라는 식물 개발도 가능할 것으로 기대된다. 작물 생산성을 그만큼 높일 수 있는 것이다. 문 박사는 “질소 흡수와 관련된 유전자가 밝혀진 만큼 이를 활용하면 식물에 질소 비료를 주지 않아도 자연에 존재하는 질소를 잘 흡수하도록 만들 수 있다”며 “관련 연구를 위한 설계도가 완성된 것”이라고 덧붙였다.

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