감자 수확에 결정적 원인은 특정 유전자탓?

생명공학연구원, 무더위때 감자 수확 감소 원리 규명

생명공학연구원 연구진이 일반 감자를 정상온도(왼쪽 첫번째)와 고온(왼쪽 두번째)에서 재배해 수확량을 비교했다. 또한 특정 유전자의 발현량을 높인 감자를 정상온도(왼쪽 세번째)와 고온에서 재배한 결과 감자 갯수는 비슷했지만, 무게는 정상온도때보다 줄었다. 생명공학연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국생명공학연구원 식물시스템공학연구센터 이효준·김현순 박사팀이 고온에서 감자 수확량이 감소하는 원리를 최초로 밝혀냈다.

이효준 박사는 19일 "고온 환경에서의 감자 수확량 감소는 생육 부진 등의 부작용이 아닌, 식물 스스로 환경 적응을 위해 감자 형성을 억제했기 때문"이라고 설명했다. 그러면서 "감자 수확량 감소의 원리를 활용한다면 향후 고온 환경에서도 수확량이 높은 감자 품종을 개발할 수 있을 것"이라고 말했다.

여러 연구에 따르면, 감사 수확량 감소의 주요 원인은 고온에서의 감자 형성을 유도하는 특정 유전자 'StSP6A' 기능이 떨어지기 때문이다. 재배 기간 동안 감자 형성 유도 유전자가 점차 증가하며 감자 형성을 유도하지만, 온도가 높아지면 이 유전자의 양이 늘지 않아 뿌리에 감자가 많이 생기지 않는다.

연구진은 다양한 온도에서 감자를 재배하고 생육 시기별로 감자의 유전자와 수확량을 분석했다. 그결과 고온에서 감자는 환경 적응으로 감자 형성을 억제했다.

하지만 그 원리는 생육 초기와 후기가 서로 다랐다. 감자는 온도가 높아지면 스스로 생육 전반에 걸쳐 감자 형성 유도 유전자를 억제해 수확량이 줄었다.

그렇지만 생육 초기에는 감자 형성을 유도하는 유전자의 RNA를 조절해 감자가 덜 생기는 반면, 후기에는 유전자의 DNA를 조절했다.

또한, 생육 초기 감자를 만드는 유도 유전자의 발현을 높이면 수확량을 회복했다.

반면, 후기에는 유전자의 발현을 높이더라도 감자 크기를 키우는데 영향이 없었다.

[e-mail] 김만기 기자