일본, 저온발아 유전자에 의한 무최아종자 직파묘의 생육 촉진 효과
- 작성자
- 윤민수
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- 등록일
- 2015-04-30
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일본의 논농사는 육묘작업과 이를 논에 이식하는 작업 (모내기) 으로 많은 노동력이 소요되고 있다. 논농사의 생력화 (기계화, 자동화, 무인화를 통해 노동력을 줄이는 것) 를 추진하기 위한 전략으로 주목받고 있는 것이 벼 종자를 직접 논에 뿌리는 직파재배이다.
직파재배는 볏모의 이식을 위해 소요되는 노력과 자재를 필요로 하지 않기 때문에 생력화는 물론이고, 저비용화도 달성할 수 있는 커다란 잇점을 가지고 있다. 그러나, 다른 한편으로 한랭지 직파재배에서는 봄철의 저온상태에서 파종하게 되면 종자 발아가 늦어지고, 볏모가 충분히 자라지 않으며, 볏모가 쓰러지는 도복문제가 발생된다.
직파시에 벼를 정상적으로 생육시키기 위해서 우선 물을 흡수시켜 발아시킨 종자 (최아종자) 를 파종하는 방법을 시도하고 있지만, 저온 상태에서도 정상적으로 발아되는 종자를 사용하게 되면 최아작업을 생략할 수 있고, 더욱 높은 생력화로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.
얼마전 일본의 연구자들에 의해, 벼 중에서는 저온 상태에서도 발아가 잘 이루어지는 품종이 있으며, 이러한 품종은 저온 발아를 촉진시키는 유전자 qLTG3-1을 가지고 있다는 사실이 밝혀졌다 (Fujino et al., 2008, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105: 12623-12628). 그러나, 저온발아 유전자 qLTG3-1에 의한 발아 촉진효과는 실험실내에서만 확인되었을 뿐이고, 실제로 논에 종자를 뿌린 경우에도 유효하다는 사실은 아직 증명되지 않았다.
따라서, 일본 호쿠리쿠연구센터에서는 qLTG3-1유전자를 가지고 있는 벼 품종 ‘Arroz da Teerra’와 qLTG3-1 유전자에 부분적인 결손을 가짐으로써 그 기능을 잃어버린 품종 ‘오쿠하네365호’와의 교배로 얻어진 벼 계통 (사진) 을 사용하여 무최아종자를 담수 논에 직파할 경우 qLTG3-1유전자가 볏모의 생육에 유효하게 영향을 미치는지 밝히는 연구를 실시하였다.
‘Arroz da Teerra’와 ‘오쿠하네365호’의 교배에 의해 만들어진 자손세대의 벼 104개 계통을 가지고, 각각 qLTG3-1유전자가 ‘Arroz da Teerra형’ (기능형) 과 ‘오쿠하네365호형’ (기능결손형), 어느 쪽의 형질을 나타내고 있는지 조사하고, 저온상태에서의 종자 발아율과 무최아종자를 담수논에 직파한 후 볏모의 생육량을 조사하였다. 그 결과, 기능형 qLTG3-1유전자를 가지고 있는 벼 계통은 기능결손형 벼계통에 비해 저온상태에서 종자발아율이 높고, 직파논에서의 볏모 중량이 향상되었다는 사실을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 무최아종자를 논에 직파할 경우, 기능형 qLTG3-1유전자에 의해 종자 발아가 빨라진다는 것을 의미하며, 볏모가 빨리 생장을 시작하여 높은 생육량을 획득할 수 있다는 사실을 나타낸다.
‘고시히카리’ 등 일본에서 주로 사용되고 있는 품종들은 qLTG3-1유전자 기능결손형이 대부분이기 때문에, 육종에 의해 기능형 qLTG3-1유전자를 도입하는 것은 무최아종자를 이용한 직파재배에 적합한 품종을 개발하는데 유효한 방법이 될 것으로 판단된다.
***제공출처: 일본 호쿠리쿠연구센터 뉴스 (비정기 간행물), http://goo.gl/bljhMF
***제공일자: 2015. 3. 20
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