20%까지 증산/밀 새 품종 개발/미 제2녹색혁명 기대

◎디스커버지,플로리다대 바실박사팀 성공사례 보도/전자총으로 유전자 세포내 이식/재래종과 교배해도 형질 그대로/쌀·옥수수 등에도 방법 응용… 육종개량에 큰 성과

조직배양된 세포내에서 유전자를 인공적으로 이식,다수확 품종의 밀씨를 개량할 수 있는 유전공학기술이 최근 개발됨으로써 앞으로 식량증산에 크게 기여할 수 있을뿐아니라 제2의 녹색혁명이 일어날 것으로 기대된다.

미국 플로리다대학교 인드라 바실박사팀은 꽃가루를 받아 세포분열을 시작한지 10∼12일사이의 밀배아로 부터 미분화된 어린세포를 채취,실험관내에서 조직배양을 통해 하나의 식물로 성장시키는데 성공했다고 디스커버지 최신호가 보도했다.

바실박사팀은 세포분열중인 세포에 다수확 유전자를 집어넣기위해 세포바깥층을 분해시키는 효소를 사용했고 세포내부막에는 미세한 구멍을 뚫기위해 전기충격법을 사용했다.

신기하게도 이 방법은 육종개량을 원하는 유전자를 박테리아 DNA의 고리에 주입시킬수 있었다.특히 이 유전자를 가지고 있는 밀세포는 바스타라는 제초제에강한 내성을 가지고 있다.

바실박사가 사용한 이 유전공학기술은 이미 다른 유전공학자들에 의해 쌀·옥수수·담배·토마토·감자등 여러 작물들의 육종개량에 놀라운 성과를 거뒀다.유전공학기술을 이용한 밀씨의 품종 개량에는 많은 과학자들이 참여하고 있지만 이제까지 모두가 실패했다.

바실박사팀도 지난 몇년동안 밀씨 배아의 선택과 조직배양 및 세포 내부에 유전자의 주입과정에서 수없는 실패를 되풀이했다.실패의 중요한 원인은 유전자가 주입된 세포가 성장을 하면 우수한 유전형질을 상실하기 때문이다.

플로리다 대학연구팀은 밀씨의 품종개량을 위해 과감한 실험방법을 택했다.이 연구팀은 세포분열 초기로 되돌아와 다시 실험을 시작했다.이때 밀세포 벽에 아무런 손상없이 유전자를 주입시키기위해 구경이 0·22㎜인 플래스틱제 유전자총을 사용했다.

바실박사팀은 유전자총을 이용,바스타라는 제초제에 내성이 강한 밀유전자를 세포내에 이식하는데 성공했다.이 유전자가 이식된 세포는 싹이 돋아나와 무럭무럭 자라 꽃이 피고 재래종 밀과 교배하며 영글은 밀씨는 우수한 유전자를 지니고 있었다.

유전자 교환을 통해 개량된 밀씨는 몇년안에 세계 각국의 농민들에게 공급될 것이다.특히 이 밀씨는 각종 잡초와 병원균에 강한 내성을 가지고 있기 때문에 밀 이삭마다 낱알은 재래종보다 굵고 낱알 수가 많이 달려 15∼20% 정도의 식량증산이 가능하다.

바실박사는 이번 밀씨의 개량을 통해 박테리아와 곰팡이 균에 강한 새로운 밀씨의 품종개량연구에 착수했다.또 현재 재배되고 있는 밀보다 단백질이 몇배 더 함유된 새로운 밀씨도 앞으로 몇년안에 개발될 것으로 전망한다.

녹색혁명이란 미국의 농학자 노르만 E 보르러그박사가 1960년초 멕시코에 있는 국제밀연구소에서 세계각국으로 부터 수집한 다수확 우수품종의 밀 씨앗을 여러대에 걸쳐 다원교배를 통해 개발한 「기적의 밀」품종을 말한다.

재래종 밀 품종으로는 그 무렵 1a당(약 30평)1부셀(약 2말)의 밀을 수확하는 것이 고작이었지만 이 기적의 밀 씨앗은 재래종보다 4배에 가까운 수확을 올렸다.이 기적의 밀품종은 인도를 비롯,파키스탄·터키·멕시코에서 식량의 완전 자급자족을 실현,수많은 인류를 기아에서 해방시켰다.보르러그박사는 이 빛나는 연구업적으로 1970년도 노벨평화상을 수상했다.

현재 밀은 쌀·옥수수와 함께 세계 3대 곡물이며 해마다 전세계 5조 에이커 이상의 경작지에서 재배되고 있다.<최선록기자>