본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
점점 높아지는 기온에서 보리 수확을 높일 수 있는 새로운 발견:
국제 연구팀은 보리 식물의 새로운 체계를 확인했으며, 이는 (기후 변화로) 온도가 상승하는 작물 재배지에서 높은 수확량을 달성하는 데 도움이 될 수 있다.
[2021년 6월29일 = ENN] 곡물 생산은 변화하는 환경 조건에 따라 매우 민감하고 기온의 상승은 각각의 식물에서 생산할 수 있는 종자 수를 줄이는 것으로 알려져 있다.
한 가지 해결책은 곡식이 수확되는 생식 구조인 '이삭'에서 꽃이나 가지의 수를 늘리는 것이다.
Nature Plants에 발표된 Adelaide 대학 Waite 연구소의 Dabing Zhang 교수와 상하이 Jiao Tong 대학의 식물 과학 및 육종 공동 연구소의 연구에서, 높은 기온에 반응하는 식물의 번식 메커니즘을 통해 종자 생산을 증가시키는 가능성을 조사했다.
“기온을 연구하는 과학자들은 온도에 반응하는 식물 특성을 뒷받침하는 가치 있는 유전자를 더 잘 이해함으로써 생산성을 유지하기 위해 기후에 현명하게 대처하는 식물 육종에 관한 이해를 제공할 수 있다.” - 공동 저자 Matthew Tucker 부교수, Adelaide 대학교 Waite Research 연구소 부국장
“밀과 보리와 같은 곡물 작물은 호주 경제에 120억 달러 이상의 가치가 있다.”라고 Adelaide 대학의 Waite 연구소의 Gang Li 박사가 말했다.
“높은 기온에서 식물이 생산하는 곡물의 양을 조절하는 유전자는 특히 지금과 같이 기온이 변화하는 환경 조건에서 육종가와 연구자에게는 정말 매력적인 목표이다.”
“온도와 같은 환경적 요인은 곡물 사이의 생물학적 구조에 대한 다양성의 원인이라고 오랫동안 추측됐다. 그러나 구조적 변화의 메커니즘은 거의 알려지지 않았기 때문에 이 연구가 중요하다.”
이 연구에서 Zhang 교수팀은 HvMADS1로 알려진 보리 단백질이 고온에 반응하여 각 이삭에서 생성되는 꽃의 수를 조절하는 새로운 체계를 발견했다.
연구자들은 HvMADS1이 높은 주변 온도에서 가지가 없는 보리 이삭을 유지하는 데 중요하다는 것을 입증할 수 있었다.
고효율 게놈 편집 기술을 사용하여 연구진은 HvMADS1 기능이 없는 새로운 식물을 생성할 수 있었고, 가지가 없는 보리 이삭에 대해 가지가 있는 구조로 효과적으로 변환하여 식물 주변의 높은 온도에서 더 많은 꽃을 피울 수 있었다.
"이는 궁극적으로 한 개의 식물에서 더 많은 곡물을 생산할 수 있다."고 Li 박사는 말했다.
공동 저자인 Adelaide 대학의 Waite 연구소 부교수인 Matthew Tucker는 다음과 같이 말했다:
“이 연구는 열 변화에 반응하고 줄기에 꽃의 구성을 지시하는 이 단백질과(科)의 새로운 역할을 보여준다.”
“전 세계적으로 예상되는 단기와 중기적인 기온 상승으로, 식물 과학자들과 육종가들은 더 높은 온도에서 계속 증가하는 인구를 충족시킬 수 있는 필요한 작물의 수확량을 생산하기 위해 엄청난 도전에 직면해 있다.”
“기온을 연구하는 과학자들은 온도에 반응하는 식물 특성을 뒷받침하는 가치 있는 유전자를 더 잘 이해함으로써 생산성을 유지하기 위해 기후에 현명하게 대처하는 식물 육종에 관한 이해를 제공할 수 있다.”
연구원들은 이 연구가 내열성(높은 온도를 견디어 내는 성질)과 높은 수확량 사이의 전통적인 문제를 극복할 수 있는 작물의 육종 잠재력에 대해 새로운 길을 제공한다고 말한다.
“이 공동 연구는 근본적인 과학적 돌파구를 제공하는 데 있어 국제 파트너십의 중요성과 Adelaide 대학의 Waite 연구소에서 일상적으로 사용되는 작물의 유전자 편집 전략의 가치의 중요성을 보여주었다.”
by Kelly Brown
다음은ENN과 THE UNIVERSITY OF ADELAIDE가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/68153-new-findings-to-boost-barley-yields-at-higher-temps
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
