벼의 토양 조건에 따른 가뭄 저항성 유전 분석 > 자료실

중국 ‘Huazhong'농과대학 국립작물유전연구센터와 상해 농생명공학 유전자센터의 공동 연구진은 벼의 토양조건에 따른 내한성 유전 분석 결과를 ’TAG'지 최신호에 게재했다.

벼의 가뭄에 대한 저항성은 상당히 복잡한 형질이 관여하며 주로 가뭄 회피(drought avoidance)와 가뭄 내성(drought tolerance)의 두 가지 기작으로 조절되는 것으로 알려져있다.

연구진은 포장 조건에서 벼의 가뭄에 대한 저항성을 유전적 측면으로 분석하기 위하여 ‘indica' 벼와 ’upland' 벼를 교배하여 재조합 순계 집단(recombinant inbred population)을 육성하여 재료로 사용했다. 그리고 가뭄 저항성의 QTL을 조사하기 위하여 가뭄 반응에 대한 지표(drought response index, DRI)와 상대적 수확량, 임성, 식물체 수분 상태와 뿌리 형질들과의 상호관계 등을 분석하였다.

분석 결과 5.1-32.1%의 표현형 변이를 보이는 39개의 QTL들을 확인하였고, 이들 중 두가지 서로 다른 환경 조건에서 공통적으로 확인된 QTL은 두 개의 식물체 수분 상태에 연관된 QTL 뿐이었는데, 이로써 두 가지 서로 다른 토양 조건에서 두 가지의 기작이 관여할지도 모른다는 사실을 유추해볼 수 있다.

또한 DRI는 잠재적 수확량과 개화 시기와는 아무런 연관 관계가 없는 것으로 밝혀졌고, 포장 조건에서 가뭄 저항성에 대한 지표로서는 적절치 못함이 드러났다. 한편, 캐노피(canopy) 온도와 개화시기 지연에 대한 QTL은 동일한 위치에 확인되어 가뭄 저항성 탐색에 있어서 이들 두 지표는 매우 적절한 것으로 나타났다.

그리고, 뿌리 형질과 가뭄 내성 형질 사이의 상호 관계와 QTL 일치는 가뭄 회피가 사토 조건에서 가뭄 저항성에 대한 주요 유전적 기초이며, 반면에 가뭄 내성이 논 토양 조건에서의 가뭄 저항성에 대한 유전적 기초에 더 많은 역할을 한다는 사실을 제시하는 바였다.

연구진은 “이러한 결과들로 보아 벼의 재분화 시기에 가뭄에 대한 저항성을 향상시키기 위해서는 가뭄 저항성에 대한 두 가지 기작뿐만 아니라 토양 상태도 함께 고려해야만 한다.”고 강조한다.