도열병 등 각종 질병에 강할 뿐만 아니라, 항산화물질을 함유한 기능성 기능까지 제공하는 신품종 벼의 개발가능성을 제시한 국내 대학 연구팀의 논문이 전 세계 분자유전학계의 이목을 집중시키고 있다.

화제의 주인공은 바로 영남대 생명공학부 분자유전학연구실의 강상구(47) 교수팀.

지도교수와 대학원생 등이 한마음 한뜻으로 지난 3년 동안 밤낮없이 흘린 땀의 결실이 마침내 단백질유전체정보학(Proteomics) 분야에서 세계적 권위를 인정받고 있는 전문학술지'프로테오믹스(Proteomics)' 2007년 7월호(Issue14)에 커버스토리로 게재되는 쾌거를 낳은 것이다.

강 교수팀은 지난 2004년, 과학기술부 프런티어사업 ‘작물유전체 기능연구사업단(단장 서울대 최양도 교수)’의 2단계사업 지원으로 '괴사반점이 생기는 돌연변이 벼의 단백질 유전정보 분석(Proteome analysis and characterization of phenotypes of lesion mimic mutant spotted leaf 6 in rice)' 연구를 시작했다.

한 달 정도 성장한 후 병균에 감염되지 않고도 잎의 세포 일부가 스스로 죽어 괴사반점을 나타내는 돌연변이 벼를 유전적 방법으로 재작성하는 데 성공한 강 교수팀은 한 발 더 나아가 세계 최초로 식물 괴사반점의 원인유전자인 ‘spl 6'와 하위 작동 단백질 군들을 분리해내는 데도 성공한 것이다.

강 교수팀에 따르면, 돌연변이 벼에서는 일정시간 경과 후 ‘spl 6’라고 하는 열성유전자가 작동해 생체에너지 생성을 담당하는 미토콘드리아와 광합성 및 탄수화물 합성을 담당하는 엽록체의 막을 파괴시킴으로써 잎의 세포 일부를 스스로 괴사시키는 유전자 자체조절 프로그램이 작동된다.

이번 연구결과를 활용하면, 도열병 등 벼의 생육에 치명적인 병원균이 침투했을 경우 감염된 부위의 세포를 스스로 괴사시킴으로써 병균이 식물 전체로 번지는 것을 조기 차단할 수 있는, 생명력 강한 벼 품종의 개발이 가능해지는 것이다.

이번 연구결과는 FTA에 대비한 국내 친환경농업의 발전에도 크게 기여할 것으로 기대되고 있다. 한해 농사를 망치는 가장 두려운 질병으로 인식되고 있는 도열병을 비롯해 각종 벼 병충해 방지를 위해 장마전후로 농약을 살포해야하는 대신 광범위한 병충해에 강한 저항성 벼를 개발해 재배하면 되기 때문이다.

강 교수는 “나폴레옹 군대가 러시아를 공격했을 때, 러시아는 모든 도시와 농가에 남아있는 생필품 등을 완전히 제거함으로써 최대의 방어를 할 수 있었는데, 벼 스스로 감염된 부위를 괴사시키는 것도 같은 원리”라고 설명하면서 “이러한 연구결과는 자외선이나 벼멸구, 도열병 등 광범위한 재해나 질병에 저항성이 강한 벼 품종을 개발할 수 있는 가능성을 연 것”으로 평가했다.