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이상기후에도 흔들림 없는 작물 개발
이상기후에도 흔들림 없는 작물 개발
  • 변명옥
  • 승인 2012.09.05 19:59
  • 댓글 0
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▲ 농촌진흥청 국립농업과학원 분자육종과 변명옥
 미국 중서부 지방에 있는 세계 최대의 옥수수 재배지인 콘벨트에서는 다음 달 수확을 앞두고 있다. 하지만 지금 그 곳의 상황은 최악이라고 한다. 사람 키보다 더 커야 하는 옥수수는 어깨높이에도 미치지 못하고 있으며 옥수수 알의 굵기 또한 예년보다 못해 올해는 대흉작이 될 것으로 예상하고 있다.

 이러한 세계 최대 옥수수 재배지의 대흉작과 더불어 러시아, 동유럽, 남미 곡물 생산 국가들을 포함해 가뭄만이 아니라 폭염, 홍수 등 이전에는 볼 수 없었던 이상기후들로 인해 세계 곡물가격이 들썩일 것으로 전문가들은 예상하고 있다.

 지구 곳곳에서 벌어지고 있는 이상기후들로 인해 현재 그리고 가까운 미래뿐만이 아니라 먼 훗날의 식량문제에 대해 이제는 정말 적극적으로 대비해야 할 때가 왔다. 최악의 가뭄으로 최대 위기를 맞은 미국은 적극적인 대비를 하기 위해 가뭄 저항성 유전자를 이용한 가뭄 저항성 옥수수가 시장에 나올 것이라고 한다.

 현재 가뭄 저항성 옥수수를 재배 중인 농부들의 반응은 매우 좋다. 예상보다 훨씬 결과가 좋아서 놀랐다고 말한다.

 이처럼 농업생명공학 기술의 발달로 인해 가뭄에 강한 옥수수가 재배되고 있어 식량에 대한 걱정을 조금이나마 덜 수 있을 것으로 보인다.

 식량 걱정을 덜 수 있는 이러한 가뭄 저항성 옥수수와 같은 식물은 어떻게 가뭄에 대한 저항성을 보이는 것일까?

 가뭄이 오면 식물은 생체 내에서 생리 생화학적으로 많은 변화가 일어나며 가뭄에 저항성을 보이게 된다. 가뭄 상태가 되면 식물은 세포벽 강화, 증산작용을 통한 수분 방출을 줄이기 위한 기공 닫힘, 또한 세포 내에 트리할로스(trehalose)나 프롤린(proline)과 같은 당이나 단백질과 같은 방어물질 증가를 유도하는 유전자 등의 발현이 증가된다.

 이 같은 세포 내 변화를 통해 물이 부족한 상태에서도 세포의 안정성이 높아 가뭄에 강한 식물이 되는 것이다.

 그리고 가뭄지역에서 자라는 식물이나 가뭄을 경험했던 식물이 그렇지 않은 식물보다 가뭄에 더 잘 대응하는 것은 가뭄이 오면 DNA에서 RNA가 만들어지고 RNA에서 스트레스 저항성 단백질이 만들어져 식물이 가뭄 저항성을 보이게 되는 것이다. 이와 더불어 가뭄에 강한 식물들은 그렇지 않은 식물에 비해 시드는 속도가 늦고 탈수현상도 천천히 온다.

 이렇듯 가뭄에 강한 식물들이 가지고 있는 특정 유전자를 농업생명공학의 기술로 가뭄에 약한 식물에게 적용하면 가뭄 저항성 식물이 되는 것이다.

 이와 같은 품종 개발은 가뭄에 강한 식물을 만들어 낼 뿐만 아니라 폭염에 강한 식물을 만들어 낼 수도 있으며 더불어 홍수에도 강한 식물을 만들어 낼 수 있는 것이다. 그렇기 때문에 식물의 유전자를 이용하는 농업생명공학 기술의 연구와 발전이 무엇보다 중요한 것이다.

 국가와 여러 관련기관에서 많은 지원과 투자가 뒷받침돼야 할 것이며 연구기관에서는 꾸준한 연구를 통해 어떠한 기후변화에도 흔들림 없이 꾸준한 수확량을 확보할 수 있는 작물을 많이 개발해야 할 것이다.


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