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[독자투고] 기후변화와 식물의 적응성
이연희 2011-06-24 5789
기후변화와 식물의 적응성

예상치 않게 변하고 있는 이상기후 현상이 지구상에 존재하는 모든 생물을 힘들게 하는 요즘이다. 지구가 생긴 이후 오랜 역사동안 기후변화는 끊임없이 생물에게 영향을 주었고 생물은 지속적으로 환경에 적응하면서 살아남았다. 그래서 자연에서는 여러 유전적 변이를 갖고 있는 집단이 존재하고 있으며 미래의 기후변화에도 적응력을 높이면서 여전히 생존할 것으로 생각된다.
식물의 경우 자기만의 독특한 표현 유연성을 통하여 이러한 환경을 극복하였을 가능성이 높다. 기후변화에 반응하여 나타나는 식물의 유연성을 알 수 있게 하는 주요한 기능적 특성으로는 단위면적당 잎 총량, 기공크기와 농도, 식물의 키, 생식에 중요한 개화시기, 종자크기와 수가 주요한 특징이고 이외에도 잎의 크기, 모양, 두께, 뿌리길이, 식물 방어화학물질, 잎 색소 등의 변화가 있게 된다. 가장 대표적인 예로 개화시기를 들 수 있는데 온도감지 유전자나 장기간의 저온 감응 유전자들에서 유전적 변이가 일어나 온도변화에 적응할 수 있을 것이다. 종자의 경우 건조한 환경 또는 CO2 농도 상승 등으로 종자 휴면이 영향을 받아 유묘 생장 및 그 이후의 생장에 영향을 주고 개화시기, 종자 생산, 종자 수명 등에도 영향을 주게 된다. 자연 상태에 있는 식물들은 환경 변화에 적응하여 살아남아 여러 특성들을 다양하게 보유하고 있는 유용한 유전적 집단이라고 할 수 있다. 우리는 전통적인 육종방법을 이용하여 이미 극한 환경에 적응되어 있는 자연 집단 내에 있는 야생종과 교배하여 새로운 품종을 만들 수 있다.
그러나 이 경우 유용한 우수 형질이외의 것도 같이 도입되는 경우가 많고 이를 제거하기 위해서는 오랜 시간이 필요하다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 내재해와 관련된 유전자들의 발현정보와 상호 네트워크 분석을 하여 중요한 역할을 하는 유전자들을 개발하고 있다. 또한 기후변화에 반응하여 식물체내에서 일어나는 다양한 유전적인 신호, 즉 단백질의 인산화, 염색체 구조변화, 활성인자의 이동, small RNA 집단의 변이 등으로 인해 일어나는 유전자 발현 현상을 분자생물학적으로 연구하고 있다. 따라서 이러한 생명공학적 연구결과를 이용하여 기후변화에 적응할 수 있는 작물 신품종을 빠른 시일 내에 개발하여 이용하는 것이 가능해지고 있다.

농촌진흥청 국립농업과학원 기능성물질개발과 이연희
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