야생벼 유전자 하나가 재배벼의 뿌리 미생물을 되살려 질소 이용을 높였다

재배 과정에서 줄어든 유익한 뿌리 미생물을 야생벼 유전자로 다시 끌어올 수 있다는 실험 결과가 나왔다.

연구진은 113개 후보 가운데 수용체형 키나아제 유전자 OsRLK를 골라 유전자 제거·과발현과 합성 미생물군으로 기능을 확인했다.

어떻게 후보를 찾았나

야생벼와 자포니카·인디카 재배벼를 교배한 두 재조합 자식계통을 포장에서 비교했다. 뿌리 주변 미생물, 양적형질 유전자좌, 382개 벼 계통의 유전체와 발현 자료를 겹쳐 야생형 미생물과 연결된 후보를 좁혔다.

어떤 미생물이 달라졌나

OsRLK는 질소 흡수를 돕는 Acinetobacter 계열과 강하게 연결됐다. 유전자를 과발현한 벼와 제거한 벼에 같은 합성 미생물군을 넣어 비교했을 때, 뿌리 미생물 구성과 질소 이용 관련 반응이 유전자 방향에 따라 달라졌다.

포장시험은 무엇을 보여줬나

과발현 계통은 포장 조건에서 수량과 관련된 형질이 좋아졌다. 그러나 한 지역·계통의 시험 결과가 모든 기후와 품종에서 같은 수확량을 보장하지 않는다. Acinetobacter도 종과 균주에 따라 기능이 달라 하나의 균 이름만으로 효과를 단정할 수 없다.

다음 단계는 무엇인가

육종으로 유전자를 도입했을 때 미생물 모집이 여러 토양에서 안정적인지, 질소비료를 실제로 얼마나 줄일 수 있는지 확인해야 한다. 비표적 미생물과 온실가스 배출, 장기 수량도 함께 봐야 상용 농업의 효과를 판단할 수 있다.

원자료와 독립 확인

원 논문: Nature Microbiology 원 논문

기관·자료 확인: NIOO 야생벼 미생물 연구 설명

독립·맥락 확인: 중국과학원 식물연구소 질소 이용 연구 맥락

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