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증수를 위한 C4-광합성의 C3-작물로의 통합

전문가 제언: ○ 인구증가율은 작물수량 증가보다 빠르다. 미래 인간 급양을 위해서는 복합적인 전략이 필요하다. 제기된 한 방법은 광합성을 더 효율적인 C4-경로로 조절함으로써 C3-작물의 수량 잠재력을 높이는 것이다. C4-경로와 관련된 복잡한 변화 때문에, 21세기 생물학의 원대한 도전(Grand Challenges for Biology in the 21st Century)의 하나로, 이 전환을 정의하는 것은 지나치지 않다. 본 리뷰에는 C4-시스템 설치에 대한 도전과, 이 목표에 도움이 될 수도 있는 새로운 방법과 지식에 대한 평가가 요약되어있다.

○ 본 리뷰와 관련된 국내 연구현황은, “유전자이식 벼의 C4-광합성 유전자 특성화와 발현, 유승원 등, 한국식물생명공학회 발표자료, 2004”, “한국 벼 품종의 C4-광합성 유전자 형질전환, 김수재 등, 한국식물생명공학회 발표자료, 2004”, “옥수수 C4-광합성효소를 발현하는 유전자이식 벼의 광합성 CO₂동화와 Chlorophyll 형광 특성, 김수재 등, 한국식물생명공학회 발표자료, 2003”, “벼로의 C4-광합성 유전자 발현과 도입, 김수재, 강원대 농업과학연구 14, 2003”, “C4-광합성효소가 발현되는 형질전환 벼의 내광산화와 광합성 특성, 김수재 등, 한국육종학회 발표자료, 2002” 등으로, 소수 연구자에 한정되어 있고 완성논문과 최근논문도 드문 실정이다.

○ C3-작물을 C4-광합성으로 전환할 때에 생기는 경제 사회적 이익은 상당하다. 다중 비-모델 종의 고-처리용량 시퀀싱과 더불어 빠른-주기 모델의 시스템생물학 연구는 현재 불투명한 C4-특성에 대한 새로운 유전자 후보를 제공할 것이다. 유전자 자원과 새로운 기술을 결합함으로써, C4-식물의 설치와 유지에 필요한 유전자가 세계 기아 퇴치를 위해 시의적절한 방법으로 밝혀져야 할 것이다.

저자: Sarah Covshoff and Julian M Hibberd
자료유형: 학술정보