한국일보 애틀랜타
첫광고
김성희 부동산
이규 레스토랑

“유전자가위로 벼 유전자 조작해 질소 비료 사용량 줄인다”

미국뉴스 | | 2022-08-06 22:01:12

벼 유전자 조작해 질소 비료 사용량 줄인다

권순상 노흥성 부동산 470-218-6136표정원 융자미국 크래딧 교정

미 연구팀 “공기 중 질소 이용할 수 있게 벼 유전자 조작…특허 출원”

 에두아르도 불룸왈드 데이비스 캘리포니아대(UC Davis) 교수(오른쪽)와 아키레시 야다브(왼쪽) 연구원이 공기 중 산소를 이용할 수 있게 유전자를 조작한 벼의 재배 실험을 하고 있다. [Trina Kleist/UC Davis 제공. 재판매 및 DB 금지]
 에두아르도 불룸왈드 데이비스 캘리포니아대(UC Davis) 교수(오른쪽)와 아키레시 야다브(왼쪽) 연구원이 공기 중 산소를 이용할 수 있게 유전자를 조작한 벼의 재배 실험을 하고 있다. [Trina Kleist/UC Davis 제공. 재판매 및 DB 금지]

미국 연구팀이 크리스퍼(CRISPR) 유전자가위로 벼와 밀 같은 곡식의 유전자를 조작해 공기 중 질소를 이용할 수 있게 하는 방법으로 심각한 환경오염원인 질소 비료 사용량을 저감하는 기술을 개발했다.

데이비스 캘리포니아대(UC Davis) 에두아르도 블룸왈드 교수팀은 6일 과학저널 '플랜트 바이오테크놀로지'(Plant Biotechnology)에서 유전자를 조작해 땅속의 질소 대신 공기 중 질소를 이용할 수 있는 벼를 만들었다고 밝혔다.

연구팀은 이 벼가 질소가 부족한 토양환경에서도 잘 자라고 많은 양의 쌀을 생산할 수 있다는 것을 실험으로 확인했다고 설명했다.

 

연구팀은 이 기술에 대한 특허도 출원했으며, 이 기술이 미국 내에서만도 수십억 달러의 질소 비룟값을 아낄 수 있게 해줄 뿐 아니라 토양·수질 오염을 유발하고 온실가스 배출 등에도 영향을 미치는 질소 오염을 줄이는 데 기여할 수 있다고 밝혔다.

질소는 식물 성장에 꼭 필요한 성분으로, 농업에서는 농작물의 질소 공급을 대부분 화학적으로 생산된 질소 비료에 의존하고 있다. 콩과 식물의 경우 뿌리에 있는 뿌리혹(root nodule)에 사는 박테리아가 공기 중 질소를 흡수해 토양에 공급하지만, 벼와 밀 같은 곡식 작물은 이런 '질소 고정'(nitrogen fixation) 세균을 이용하지 못해 질소 대부분을 비료에서 공급받는다.

문제는 질소 비료가 매우 비쌀 뿐 아니라 농경지에 뿌려지는 질소 비료 대부분이 그대로 토양에 스며들거나 지하수로 흘러들어 강물의 부영양화를 일으키는 등 심각한 환경 오염을 초래한다는 점이다.

연구팀은 이 연구에서 질소 고정 기능이 있는 토양 박테리아에서 질소를 공급받는 콩과 식물처럼 벼도 공기 중의 질소를 이용할 수 있게 하는 방법을 찾는 데 초점을 맞췄다.

블룸왈드 교수는 "식물이 토양 박테리아가 대기 중 질소 가스를 고정하게 유도하는 화학 물질을 생산할 수 있다면, 식물이 이런 화학물질을 더 많이 생산하도록 개조할 수 있을 것"이라면서 "이런 화학물질은 토양 박테리아의 질소 고정을 유도하고 식물은 박테리아가 만든 암모늄을 이용할 수 있어 비료 사용을 줄일 수 있다"라고 말했다.

연구팀은 먼저 화학적 스크리닝과 유전체학을 이용해 벼에서 토양 박테리아의 질소 고정 활동을 촉진하는 화합물을 찾아냈다. 이어 이 화학물질이 식물체 내에서 만들어지는 경로를 밝혀낸 뒤 크리스퍼 유전자가위로 유전자를 조작, 공기 중 질소를 흡수하는 박테리아가 포함된 생물막(biofilm) 생성을 촉진하는 화합물이 더 많이 만들어지게 했다.

연구팀은 이어 기타아케(Kitaake)종 벼에 이 기술을 적용해 유전자 조작 벼를 만들고 이를 질소 성분이 부족한 토양에서 유전자를 조작하지 않은 벼와 비교 재배하는 실험을 했다. 

 

그 결과 유전자를 조작하지 않은 벼는 질소가 부족한 상황에서 키는 크지만 줄기 수가 감소하면서 생산량이 크게 줄었으나 유전자 조작 벼는 키는 작아졌지만 대신 줄기 수가 늘어 쌀 생산량이 질소 비료를 사용할 때와 큰 차이를 보이지 않은 것으로 나타났다.

블룸왈드 교수는 "식물은 믿기 어려울 만큼 훌륭한 화학 공장"이라며 "이번에 개발한 기술은 농작물 재배에서 과도하게 사용되는 질소 비료를 줄일 수 있는 지속가능한 방법을 제공할 수 있으며 벼와 밀 외의 다른 농작물에도 적용될 수 있을 것"이라고 말했다.

<연합뉴스>

댓글 0

의견쓰기::상업광고,인신공격,비방,욕설,음담패설등의 코멘트는 예고없이 삭제될수 있습니다. (0/100자를 넘길 수 없습니다.)

IRS, 2026년 세금보고서‘시민권’질문 신설 논란
IRS, 2026년 세금보고서‘시민권’질문 신설 논란

1040 초안에 처음 포함세금보고 위축 우려도 연방 국세청(IRS)이 2026년도 개인소득세 신고서인 1040 양식에 납세자의 시민권 및 미국 내 합법적 취업 자격을 묻는 항목을

“트럼프 국정 지지율 32%…1·2기 통틀어 최저”

중간선거 핵심이슈‘물가대응’ 긍정평가 17% 그쳐“공화당 지지층서도 부정평가 51%” 도널드 트럼프 대통령의 국정 지지도가 32%로 떨어지며 정치 경력 사상 최저치를 기록했다는 여

“나가면 돈 든다”… 미국인들 ‘집콕 여가’
“나가면 돈 든다”… 미국인들 ‘집콕 여가’

치솟는 외식·공연·여행콘서트·스포츠 관람료도스트리밍·취미용품 인기야외활동, 코로나 이후↓ “주말에 가족과 외식 한 번 하고, 영화 보고, 커피까지 마시면 100달러가 훌쩍 넘는다.

미주한상총연, 주류 레저 엑스포 참여
미주한상총연, 주류 레저 엑스포 참여

미주한인상공회의소총연합회(KACCUSA·총회장 황병구)는 한국 중소벤처기업부의 후원을 받아 지난 16일부터 18일까지 플로리다주 올랜도 오렌지카운티 컨벤션센터에서 개최된 ‘서프 엑

버핏, 버크셔 회장에서도 56년만에 퇴진
버핏, 버크셔 회장에서도 56년만에 퇴진

‘명예회장’으로 기업자문 미국의 전설적인 투자자 워런 버핏(96)이 56년 만에 자신이 세운 투자사 버크셔 해서웨이 회장직에서 물러났다. 17일 로이터·AP통신에 따르면 버크셔는

‘텐 광고대행사’, 기업 특별상 수상
‘텐 광고대행사’, 기업 특별상 수상

아시안비즈니스협회 수여현대차그룹·농심 등 고객  미국 내 최대의 아시안 광고대행사 중 하나인 ‘텐 에드버타이징’이 ‘아시안 비즈니스 협회(ABA)’가 수여하는 올해의 스몰 비즈니스

비자·마스터카드 보상 1억6,750만달러 합의금

비자와 마스터카드가 비은행 ATM(현금자동입출금기) 이용 수수료와 관련한 집단소송에서 총 1억6,750만달러를 지급하기로 합의했다. 이번 소송은 비자와 마스터카드가 독립적으로 운영

젠지도 술 안마신다…코로나19 이후 음주 인구 대폭 감소
젠지도 술 안마신다…코로나19 이후 음주 인구 대폭 감소

미 성인 11만여명 연구…20∼40대 금주 주도vs50∼64세는 오히려 더 마셔 미국 성인의 음주율이 코로나19 팬데믹 이후 처음으로 감소한 것으로 나타났다. 특히 '젠지' 세대가

비트코인, 8개월만에 8만5천달러

‘가상화폐 겨울’ 종료 기대 가상화폐 시가총액 1위 종목인 비트코인이 지난 1월 말 이후 처음으로 8만5,000달러선을 돌파했다. 21일 가상화폐 거래소 코인베이스에 따르면 비트코

“AI 속도조절은 담합”… AI 기업들 피소

앤트로픽 등 4개 기업 주요 인공지능(AI) 기업들이 내세운 속도조절론이 담합에 해당한다는 집단소송이 제기됐다. 19일 북가주 연방지법에 따르면 플로리다주 변호사 찰스 뷔스트를 포

이상무가 간다 yotube 채널