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철 흡수 메커니즘과 석회질 알칼리 토양에서 철결핍 내성 벼의 품종개발

전문가 제언: ○ 녹색식물의 생육에는 17가지 원소가 필요하며 보통 필수 식물영양소라고 부른다. 이중 C, H, O는 물과 공기 중의 탄산가스로부터 섭취하며 나머지 무기원소들은 토양에서 얻는다. 식물의 생육에 다량으로 필요한 다량영양소 뿐만 아니라 미량영양소들 또한 식물생육에 중요한 역할을 한다. 예를 들어 식물의 대사에서 미량원소 중 하나인 철은 다량원소인 칼륨의 역할보다 결코 경시해서는 안 된다.

○ 철 결핍은 수확량에 심각한 영향을 가져올 수 있으며 단자엽이나 쌍자엽 식물의 엽록소 생합성과 엽록체 발달에 손상을 준다. 그러므로 철의 유용성은 식물의 생산성과 직접 관련이 있다. pH가 높은 석회질 알칼리토양에서는 철 이용의 어려움 때문에 황백화 현상이 농업에서 주요한 문제가 되며 전 세계적으로 경작토양의 약 30%까지 수확량의 감소를 가져오고 있다.

○ 철 외에도 식물이 성장하는 토양 중의 미량원소결핍은 식물의 생리적 장애를 가져온다. 많은 미량원소들은 식물의 성장과 생육에 미량이긴 하나 반드시 적당한 양이 필요한 것으로 알려져 있다. 가장 많이 알려진 미량원소결핍은 철 결핍, 붕소 결핍, 마그네슘 결핍, 망간 결핍 등이다. 이들 원소의 결핍에 의한 벼의 증산에 관련된 연구도 철 결핍과 함께 연구해야 할 중요한 대상이라고 생각한다.

○ 그동안 우리나라는 인건비의 상승과 협소한 농지 때문에 기계화가 어려워 농업의 경제성이 떨어져서 거의 대부분의 농산물을 수입에 의존하는 처지에 이르고 있다. 특히 쌀 생산은 국책적인 면과 생산경쟁력을 위해서도 무기원소의 결핍내성뿐만 아니라 내한성, 내병충해성, 밭벼 등 대사공학을 이용한 새로운 품종개발로 수확량 증대는 물론 이모작까지 가능하도록 하는 국가주도 연구사업이 되어야 할 것이다.

저자: Yasuhiro Ishimaru, Naoko K. Nishizawa
자료유형: 학술정보