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- 농진청, ‘아밀로스’ 함량 조절하는 유전자 특성 밝혀 -
“왜 멥쌀과 찹쌀은 찰기가 다를까?” 멥쌀과 찹쌀의 찰기는 쌀이 함유하고 있는 아밀로스와 아밀로펙틴이란 성분의 비율 차이로, 아밀로스가 적으면 찰기가 많아지고, 아밀로스가 많으면 찰기가 없어진다.
농촌진흥청(청장 김재수)은 이 아밀로스 함량을 조절할 수 있는 유전자의 특성을 밝혀내 한국육종학회지 3월호에 보고했다.
이에 따라 앞으로 아밀로스 함량을 조절해 쌀국수, 떡, 유과, 주정용 등에 적합한 다양한 품종의 멥쌀 및 찹쌀 생산이 가능해질 전망이다. 또한 소화가 잘 되지 않는 아밀로스 특성에 따라 함량 조절 등을 통해 건강식이나 다이어트, 식이섬유 강화, 신속 소화흡수 등의 특성을 살린 식품 개발도 그 가능성을 열게 되었다.
농촌진흥청 식물유전체연구팀은 기능성 벼품종인 고아미2호(식이섬유 강화, 아밀로스 28%), 백진주(현미밥 및 가공성 우수, 아밀로스 9%), 찰벼 품종의 유전체 염기서열 정보를 이용해 ‘아밀로스 합성유전자(GBSSⅠ)’의 구조를 해독하고 동시에 유전자 발현분석을 통해 그 특성을 밝혀냈다.
GBSSI(granule-bound starch synthase I) 유전자는 광합성에 의해 생성된 당분자를 종실에서 중합해 저장탄수화물 형태인 아밀로스로 만드는 효소다.
연구결과 멥쌀과 찹쌀의 GBSSⅠ 유전자 기본구조는 동일한 것으로 나타났으나, 아밀로스 함량을 변화시키는 요인은 서로 다른 것으로 조사됐다.
즉, 고아미2호와 백진주는 GBSSⅠ 유전자의 발현강도의 변이로 아밀로스 함량의 변화가 일어난 것으로 밝혀졌으나, 찰벼에서는 GBSSⅠ 유전자의 구조적 결함으로 인해 아밀로스를 합성하지 못하는 것으로 확인됐다.
고아미2호는 모품종인 일품보다 GBSSI 유전자 전사체(mRNA)를 더 많이 생성하고 이로 인해 아밀로스 합성효소의 양적인 증가로 더 많은 아밀로스가 축적(19→28%)된 것으로 판단되며, 반대로 백진주에서는 GBSSI 유전자 전사체(mRNA)가 모품종인 일품 벼 보다 적게 생성되어 아밀로스함량이 감소(19→9%)된 것으로 판명됐다.
또한 찰벼의 경우에는 정상적인 아밀로스 합성효소 유전자 염기서열에 23개의 염기(ACGGGTTCCAGGGCCTCAAGCCC)가 중복적으로 삽입됨으로써, 이후 단백질 번역 순서가 변경되고 번역이 중지되어 57개의 아미노산만으로 구성된 불완전한 효소 생성이 주된 요인으로 확인됐다.
농촌진흥청 유전자분석개발과 박수철 과장은 “이번 연구결과는 작물육종과 생명공학기술의 융합연구성과로, 향후 다양한 용도의 품종을 맞춤형으로 개발할 수 있는 가능성을 보여주었다”고 말했다.
[문의] 농촌진흥청 유전자분석개발과장 박수철, 유전자분석개발과 손성한 031-299-1701
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