2050년에 세계 인구가 100억에 이를 것이라는 예상을 고려하면 농업을 통한 안정적인 식량 자원의 확보는 모든 나라의 식량 안보적 차원에서 필수적인 과제가 되었다. 그래서 많은 나라들이 주목하고 있는 것이 바로 ‘병저항성 벼 개발연구’이다. 특히, 벼에서 발생하는 가장 심각한 병 중 하나인 도열병은 생산성에 직접적인 악영향을 미치는 요인으로 도열병 저항성을 증진시킨 작물의 개발이 시급한 실정이다.
경희대학교 생명과학대학 전종성 교수 연구팀은 21세기 프론티어 사업인 작물유전체 사업단의 지원을 받아 도열병에 대한 저항성을 증진시키는 Pi5 유전자를 벼에서 분리하는데 성공하며 세계적으로 많은 주목을 받았다. 전종성 교수는 현재 WCU과제 ‘친환경 다수확 신초형 벼 개발’과 중견핵심사업과제 ‘식물의 선천성 면역기작 연구’도 진행하며 병저항성 벼 개발을 선도하고 있다.
▲경희대학교 생명과학대학 전종성 교수, 전 교수는 현재 WCU과제 ‘친환경 다수확 신초형 벼 개발’과 중견핵심사업과제 ‘식물의 선천성 면역기작 연구’도 진행하며 병저항성 벼 개발을 선도하고 있다.ⓒ대한뉴스
도열병에 강한 저항성을 갖는 친환경 우수 품종 개발 가능
전종성 교수는 “Pi5 유전자는 많은 도열병 저항성 후보들 중에서 광범위한 도열병균에 대해 확실한 저항성을 보였으며, 이 때문에 Pi5 유전자를 이용한 도열병 저항성 벼의 개발 가능성을 확신하게 되었습니다.”라고 운을 떼며 연구성과에 대해 소개했다. 전 교수의 연구성과는 단일 저항성 유전자의 도입에 의해서 병 저항성이 획득될 수 있다는 기존의 학설을 뒤집으며 두 개의 저항성 유전자(Pi5-1과 Pi5-2)의 상호작용에 의해 광범위 병 저항성이 조절된다는 새로운 기작을 처음으로 밝혀냈다는 점에서 연구의 세계적인 가치를 인정받고 있다. 전 교수는 “분리된 벼 광범위 도열병 저항성 유전자인 Pi5-1/Pi5-2를 이용하여 도열병에 강한 저항성을 가지는 친환경 우수 품종의 개발도 가능합니다.”라고 연구의 실용화 가능성에 대해 언급하며 “Pi5에 의해서 매개되는 벼 도열병 저항성 기작을 규명하기 위해 분리한 비병원성 인자 AvrPi5와 저항성 단백질 Pi5-1/Pi5-2 간의 상호작용 및 신호전달과정에 대한 후속 연구가 필요합니다.”라고 지속적인 연구개발 의지를 밝혔다. 신품종이 개발되게 되면 안정적인 생산으로 수확량을 확보할 수 있고 농약 사용에 대한 의존도를 낮추어 환경오염을 줄일 수 있으며, 특히 고령화 되어가는 농업구조에서 파생되는 인력부족 문제의 해결에 큰 도움을 줄 것으로 예상된다.
최고의 구성원들과 최고의 환경에서 최고의 연구진행
전 교수는 세계적인 벼 육종가이며 녹색혁명의 주역인 ‘거뎁 쿠시(Gurdev Khush, 미국 캘리포나아대)' 박사를 초빙하여 WCU 사업을 유치했으며 WCU 사업은 병해충에 강한 저항성을 가져 농약의 사용을 획기적으로 줄일 수 있는 친환경 적합성과 전체 식물 중량의 60%가 곡물 중량에 해당되는 높은 생산성을 갖는 새로운 개념의 친환경 다수확 신초형(New-Plant-Type) 벼 개발을 목표로 하고 있다. 전 교수는 “올해 설립된 경희대학교 작물바이오텍 연구소(Crop Biotech Institute)에 우리 연구실 학생들과 연구원 모두가 참여하여 첨단 온실과 식물재배실, 세계 최대 벼 돌연변이 은행을 직접 활용하는 등 세계최고 수준의 연구 환경에서 실험을 진행할 수 있게 됐습니다. 이를 통해 한층 높은 수준의 연구 성과를 거둘 수 있을 것으로 기대됩니다.”라고 자신있게 말했다. 최고의 연구진들이 최고의 환경에서 연구할 수 있게 됨으로써 전 교수 연구팀은 세계적인 연구성과에 성큼 다가설 수 있게 됐다. 20여 년 동안 벼 연구에 몰두하며 변함없는 연구자의 모습을 보여 준 전 교수는 “꿈이야말로 자신을 이끌어가는 원동력입니다. 큰 꿈을 달성하기 위해 끊임없이 매진하면 반드시 목표를 달성할 수 있습니다.”라며 제자들이 원대한 꿈을 가졌으면 좋겠다는 말을 건넸다.
▲ 전 교수는 세계적인 벼 육종가이며 녹색혁명의 주역인 ‘거뎁 쿠시(Gurdev Khush, 미국 캘리포나아대)' 박사를 초빙하여 WCU 사업을 유치했으며 WCU 사업은 새로운 개념의 친환경 다수확 신초형(New-Plant-Type) 벼 개발을 목표로 하고 있다.ⓒ대한뉴스
“건강 기능성 쌀 개발도 조만간 성과 낼 수 있을 것”
전종성 교수는 Khush 박사와 공동연구를 지속하여 친환경 다수확 신초형 벼의 개발에 적합한 유용 유전자와 분자표지를 개발, 활용하여 조기에 친환경 다수확 신초형 벼를 개발하는데 중점을 두겠다는 계획을 밝히며 “우리 연구실의 벼 대사제어공학팀에서 진행 중인 건강기능성 쌀 개발이 아마 몇 년 내로 좋은 성과를 낼 수 있을 것으로 생각합니다.”라고 새로운 연구성과에 대한 기대를 불어넣었다. 인터뷰 말미에 그는 “모든 과학적인 연구 성과는 논문발표로만 끝나는 것이 아니라 실질적으로 사람들의 생활에 도움이 돼야 합니다.”라며 “세금으로 마련된 연구비를 통해 진행된 모든 연구 성과는 궁극적으로 국민, 더 나아가 전 인류에게 그 혜택이 돌아가야 됩니다. 제가 진행 중인 연구들이 계획대로 진행되어 최종 성과물이 현재 10억 명으로 추산되는 세계 빈곤국의 기아 인구의 자급능력 개선에 도움이 됐으면 합니다.”라고 연구자로서 미래 인류 먹거리 해결에 일조하고 싶다는 바람을 전했다. 인류 생존문제와 직결되는 연구를 진행하는 만큼 전종성 교수 연구팀은 두 어깨가 무겁다. 하지만 끊임없이 노력하는 그들이기에 다시 한 번 좋은 성과로 세계인의 이목이 집중되리라 믿어의심치 않는다.
임성희기자
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