농촌진흥청이 기후변화로 인한 작물 피해를 줄이기 위해 유전자교정 기술로 수발아(이삭 싹트기)에 저항성을 가진 유채를 개발했다.
유채는 식용유와 바이오에너지 원료로 널리 쓰이지만, 수확 시기가 장마철(6~8월)과 겹쳐 비와 습기로 인해 밭에서 미리 싹이 트는 수발아 피해가 잦았다. 수발아가 발생하면 종자 품질이 급격히 떨어져 수확량과 농가 소득이 감소한다. 특히 남부 지역에서 수확이 늦어질수록 고온다습한 환경에 노출돼 피해가 더 컸다.
이에 농촌진흥청 국립농업과학원 연구진은 유채의 수발아와 밀접한 관련이 있는 유전자(TIFY10A)를 활용했다. 이 유전자는 평소 식물 호르몬인 앱시스산 관련 유전자 발현을 억제해 종자가 발아하도록 하는 역할을 한다. 연구진은 유전자교정 기술로 이 유전자의 염기서열 중 한 개의 염기를 변형해 발현을 억제했다. 그 결과 유전자교정을 적용한 유채는 종자가 오랫동안 휴면 상태를 유지해 수발아에 강한 특성을 보였다.
연구진은 아그로박테리움을 이용한 형질전환 방법으로 유전자교정 유채를 얻었으며, 목표 염기서열 내 1개의 염기가 도입된 변이를 확인했다. 또한 종자 발달 과정에서 다양한 시점(뇌수분 후 20~50일)의 발아력을 분석한 결과, 유전자교정 유채는 일반 유채(품종명: 영산)에 비해 발아가 현저히 지연되는 것을 확인했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 'Frontiers in Plant Science(IF 5.6)'에 게재됐으며, 'TIFY10A 유전자교정에 의해 수발아 저항성이 증진된 유채 식물체 및 이의 제조 방법'으로 특허도 출원(10-2025-01556256)했다.
농촌진흥청 생물안전성과 이기종 과장은 "유전자교정 기술은 작물 자체 유전자를 정밀하게 조절해 원하는 성질을 강화하는 첨단 기술"이라며 "이번 연구는 기후변화에 대응해 수발아 저항성 작물 개발에 유용한 연구 기반을 마련했다는 점에서 의의가 크다"고 말했다.
농촌진흥청은 앞으로 이 기술을 다양한 배추과 작물의 유전자교정에 적용해 단기 육종 소재 개발 시스템으로 활용할 계획이다. 수발아 감수성 자원에 이 유전자를 적용하면 다른 작물에서도 수발아 저항성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
