농촌진흥청은 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(CaP) 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 국제학술지에 게재돼 학술적으로 인정받았다. 또한, 유전자 교정체 확보 기술은 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.
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