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식물 내한성 유도(최근의 진보)

전문가 제언: ○ 한발은 세계에서 중요한 무생물적 스트레스 중의 하나이다. 지난 세기동안 관행육종으로 몇몇 작물의 내한성 계통/품종이 방대하게 개발되었지만 시간, 노동력, 비용이 많이 소요되었다. 대안으로 표지-이용 육종은 보다 효율적인 방법인데, 이는 스트레스 조건에서 쓸모없는 수천 개의 작물 게놈구역을 확인하는 것인데, 예전에는 불가능하였다. 내한성의 양적형질 유전자좌(QTL)는 여러 작물의 품종에서 확인되어 왔다.

○ 포괄적인 분자 연관 지도의 개발로, 표지-이용 선발 방법은 작물 내한성 개선에 원하는 특성을 축적하도록 하였다. 그러나 QTL 동정의 정확도와 엄밀함은 불확실하다. 더구나 유전자와 환경과의 상호작용, 수량을 코드화하는 수많은 유전자, 지도에 사용된 잘못된 집단 등은 물이 제한된 조건에서 생육과 수량 증진을 위한 QTL의 지도 작성에 방해가 되었다. 유전자이식 방법은 여러 작물에서 생물적, 무생물적 스트레스에 대한 내성을 포함하는 양적, 질적 특성 개선을 위하여 활기차게 추진되고 있다. 게놈과 단백질학의 빠른 진전은 미래 작물 개량의 상당한 발전을 이룰 수 있도록 분자육종과 변형방법에 확실히 유익할 것이다. 내한성 작물 품종/계통 발생을 위한 유전자조절과 신호전환에 관한 지식과 육종방법에 따른 장단점, 미래 전망이 본 리뷰에서 검토되었다.

○ 유전적 시스템 및 유전적 요인 간이나, 유전적 요인과 환경 간의 관련성의 복잡성 때문에 대부분의 경우에서 기대한 것보다 적은 수의 안정한 QTL이 전반적인 유전적 풀과 환경에서 탐색되었다. 고로 완전한 QTL 정립을 위해서는 재현성이 높은 많은 데이터의 축적이 필요하다.

○ 우리나라의 경우, 인도 고지대나 아프리카에 비하면 한발 스트레스가 작물 재배에 큰 문제가 되지는 않는다. 그럼에도 불구하고 이에 대한 연구는 비교적 활발하여 벼, 담배, 채소류 등 여러 작물에서 유전자 과발현과 변이성, 트레할로오스, LEA 단백질, 대장균의 이중 기능적 융합, 스트레스 반응성 아브시스산 신호, 연관지도 작성, 전사인자 등에 관한 연구가 다각적으로 진행되고 있다는 것은 고무적인 일이며 유전자원의 선진화에도 기여할 것으로 생각된다.

저자: M. Ashraf
자료유형: 학술정보