농업생명공학 활용한 선충 방제
농업생명공학 활용한 선충 방제
  • 심준수
  • 승인 2014.06.18 21:41
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▲ 심준수 농촌진흥청 국립농업과학원 생물소재공학과
 연작 재배로 선충에 의한 농작물 피해가 급증하고 있으며 이는 총 생산량의 10% 감소로 이어지고 있다. 선충 방제를 위한 살선충제 이용시 환경 및 인체 유해성이 심각하기 때문에 저항성 유전자를 이용한 품종개발이 주목받게 됐고, 이러한 경우 선충 변이체에 의한 저항성 품종의 무력화가 발생하므로 생명공학을 이용한 새로운 대안이 필요한 실정이다. 따라서 선충 유전자의 기능분석을 통해 선충을 치사할 수 있는 유전자 개발이 필요하며 이를 위해 모델 식물체를 활용한 효율적인 뿌리혹선충 유전자 기능 검정법의 개발이 필요하다. 국내에서도 체계적인 선충 유전체 및 단백질 연구에 대한 요구가 커지고 있으며 뿌리혹선충 항체를 활용한 유전자 기능분석 및 정밀 동정 체계 구축이 필요한 실정이다.

 최근에 해외에서는 식물기생선충들의 게놈서열 분석을 위한 연구가 계속되고 있고, 이러한 유전정보들을 이용해 식물기생선충 유전자들의 억제 연구가 활발히 이뤄지고 있으나 국내에서는 아직까지 보고돼 있지 않다. RNA 간섭(RNA interference; RNAi)은 특정부위의 유전자의 발현을 짧은 이중가닥 RNA(double-strand RNA; dsRNA)에 의해 억제하는 현상으로 식물과 동물 및 인간에서 모두 발생한다. 이러한 짧은 이중가닥 RNA를 간섭 RNA(interfering RNA) 또는 siRNA라고 하는데, 이 짧은 이중 나선 RNA가 유전정보를 전달하는 메신저-RNA(messenger-RNA; mRNA)를 분해해 특정 유전자가 발현되지 못하게 한다. DNA에 들어있는 유전정보는 mRNA에 복사돼 단백질을 만드는 세포 내 소기관으로 전달되는데, 이 과정에서 이중나선 RNA가 자신과 같은 염기서열을 가진 mRNA를 파괴함으로써 유전자가 발현되지 못하게 하는 것이다.

 농촌진흥청 국립농업과학원 농업생명자원부에서는 뿌리혹선충 치사를 위한 표적 유전자들을 선발하고 있으며 RNAi 기술을 활용해 뿌리혹선충 저항성을 가지는 형질전환 식물체를 제작해 다양한 식물체에서 모든 선충에 의한 피해를 줄일 수 있는 기반기술을 활발히 연구하고 있다.

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