농진청 참여 국제연구, 네이처지 게재…밀의 조상 '염소풀' 유전체

밀가루 품질에 필수적인 글루텐 유전자 발굴
밀에 치명적인 녹병에 대한 저항유전자도 찾아

염소풀(왼쪽)과 현대의 밀(오른쪽). (사진 = 농촌진흥청 제공) 2024.09.19. *재판매 및 DB 금지

[세종=뉴시스]임하은 기자 = 농촌진흥청이 참여한 밀 관련 국제협력 연구 결과가 국제학술지 네이처에 실렸다. 밀의 조상 격 식물인 '염소풀'의 범유전체 연구 결과다.

농진청은 지난 14일 네이처에 농진청이 참여한 국제협력 연구결과가 실렸다고 19일 밝혔다.

염소풀 범유전체 국제협력은 지난 2017년부터 추진 중이다. 기후변화와 병충해에 대응해 수확량이 늘어난 밀을 육성하고자 17개국 연구진이 참여했다.

밀은 벼, 옥수수와 함께 세계 식량 대부분을 차지하는 3대 작물 중 하나다. 벼, 옥수수는 염색체를 한 쌍씩 가지고 있어 유전체 분석이 빨리 끝난 반면 밀은 염색체를 세 쌍 갖는 육배체라 유전체 분석이 매우 복잡하고 그 결과를 확인하는 게 어려웠다. 그러나 최근에 유전체 분석을 완료했다.

밀의 조상격인 염소풀은 동튀르키예와 중앙아시아, 중국 서부지역이 원산지다. 녹병, 붉은곰팡이병, 흰가루병, 밀혹파리, 진딧물 등 병해충 저항성 유전자와 고온, 가뭄, 염분 등 환경 스트레스에 강한 유전자를 가지고 있다. 이런 이유로 최근 합성밀의 형태로 밀 육종에 적극적으로 활용되고 있다.

1, 2단계로 연구가 진행된 가운데, 농진청은 단백질 분석의 전문성을 인정받아 미국 농업연구청 서부지역연구센터(ARS)와 함께 2단계 연구에 참여했다.

이를 통해 밀가루 품질에 필수적인 글루텐 유전자들을 발굴하고 신규로 명명했다. 아울러 단백질의 화학적 분석연구도 수행했다.

2단계 연구에서는 염소풀 600자원의 유전체를 진화적으로 분석했는데, 오늘날 밀에 있는 D염색체가 남부 카스피해에 속한 집단의 염소풀에서 유래했다는 점을 확인했다.

600자원 중 46자원을 선택해 염소풀의 유전 정보를 교과서 같이 찾아볼 수 있는 '고품질 참조 범유전체'를 구축했다. 또 밀 생산에 큰 피해를 주는 녹병에 대한 새로운 저항성 유전자를 찾아내는 성과도 거뒀다.

김남정 농진청 농업생명자원부장은 "이번 연구에서 얻은 정보들은 전 세계가 원하고 있는 병충해나 재해에 강하면서 생산성과 품질이 좋은 새로운 밀 품종 개발에 중요한 자료로 활용될 것으로 보인다"고 말했다.

국제학술지에 게재된 논문 표지. (사진 = 농총진흥청 제공) 2024.09.19. *재판매 및 DB 금지

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