[톡톡뉴스] 전남대학교 응용식물학과 이옥란 교수 연구팀이 신품종 작물 개발에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀이 개발한 종자기반(in vivo) 반수체 유도 기술은 체세포 염색체 수를 반으로 줄이는 기술이다. 염색체 수가 반이 된 배(embryo) 중에서 우수한 형질의 종만 선발하여 배로 더하는 방식(배가반수체)으로 교배종에서 순계품종을 얻기까지 활용될 핵심 기술이다.

전통 육종방법을 통해서는 우수한 유전자를 얻어내는데 7~8년 가량 걸리지만, 배가반수체 기술을 활용하면 2년이면 가능해 5년 가량이 단축된다. 배가반수체 기술의 핵심이 바로 연구팀이 개발한 반수체 유도 기술이다.

또 기존의 조직배양기술은 노동 집약적이고 품종에 따른 제한이 많은 단점이 있었지만, 연구팀의 기술은 이러한 단점을 극복했다.

이옥란 교수 연구팀(제1저자 장진훈 박사과정생과 공동저자 서해성 학생)은 기존 단자엽에만 국한되던 것을 쌍자엽식물에까지 확장하여 pPLAII 계열 유전자 교정을 통해 모계유래 반수체가 유도됨을 최초로 밝혔다.

관련 연구결과는 식물학분야 저명 학술지인 뉴 파이톨로지스트(New Phytologist, IF: 10.323, 상위 3.3%)에 Priority report로 4월 26일자 게재됐으며 국내 특허 출원 및 종자기업인 ㈜제농 에스엔티와 유상 ‘노하우’ 기술이전을 체결했다.

본 연구는 한국연구재단 중견연구과제 및 농촌진흥청 신육종기술실용화사업단 (사업단장 정영희 교수, 생명과학기술학부)의 지원을 받아 수행됐다.

이옥란 교수 연구팀은 벼에서도 반수체 유도 기능을 확인하여 국내 및 국제 특허화도 진행 중이며, 그 밖의 다양한 작물에서 pPLA 유전자 기반 반수체 유도 기술의 적용 가능성을 활발하게 연구 중으로, 효율적인 신품종 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

*논문원제: Loss-of-function of gynoecium-expressed phospholipase pPLAIIγ triggers maternal haploid induction in Arabidopsis. New Phytologist. 238(5): 1813–1824.