이스라엘 텔아비브 대학의 연구원들이 농업과학 분야에서 큰 돌파구를 발표했습니다. 그들은 CRISPR 유전자 편집 기술을 사용하여 수확량을 유지하면서 더 적은 물을 소비하는 토마토 품종을 개발하고 있습니다. 이 혁신은 기후 변화와 점점 줄어드는 담수의 문제로 인해 가뭄 조건에서 수확량을 증가시키는 것이 중요한 과제가 되고 있는 만큼, 이에 대한 해결책을 제시합니다.
텔아비브 대학 식물과학 및 식품보안 학과의 샤울 야로브스키 교수와 니르 사데 선생님을 중심으로 한 이 연구 팀은 이산화탄소 흡수와 수분 손실을 조절하는 잎의 기공(stomata)에 대해 연구하였습니다. 이 연구에는 전 국립벤구리온 대학교 및 오리건 대학의 과학자들도 참여했습니다. 이들의 연구 결과는 권위있는 학술지인 PNAS에 발표되었습니다.
연구팀은 기후 변화와 담수 자원의 감소로 인해 수분 소비가 적은 농작물에 대한 수요가 증가하고 있다고 강조했습니다. 그들은 식물의 기공을 통해 수분 손실과 이산화탄소 흡수를 조절하는 과정에서 가뭄 조건에서 중요한 균형이 깨질 수 있다는 것을 설명했습니다.
이 연구는 기공의 개폐를 조절하는 ROP9 유전자에 초점을 맞추었습니다.
“우리는 CRISPR 기술을 사용하여 ROP9 유전자를 제거하면, 특히 낮에는 기공의 부분적인 폐쇄가 발생한다는 것을 발견했습니다,” 라고 야로브스키 교수는 설명했습니다. “이 효과는 낮에 증발 수송을 통한 수분 손실이 가장 높은 시간에 특히 강합니다. 그러나 아침과 오후에는 수정된 유전자를 가진 식물과 통제 식물 간의 수분 손실에 큰 차이를 관찰하지 못했습니다. 아침과 오후에는 기공이 상대적으로 닫혀 있더라도, 식물은 충분한 양의 이산화탄소를 흡수하여 광합성을 통해 고품질의 설탕 생산을 유지할 수 있었습니다.”
다양한 필지 실험의 결과로서, ROP9 유전자를 가진 유전자 조작된 식물은 광합성, 수확량 및 품질(과일의 당분 함량 등)에서 어떠한 저하나 보이지 않았습니다. 더욱이, 이 연구는 반응성 산소종수준과 관련된 기공 개구 크기 조절에 대한 새로운 메커니즘을 발견했습니다.
사데는 그들의 연구 결과의 넓은 의의를 강조하며, “토마토의 ROP9 유전자와 고추, 가지, 밀 등 다른 재배 작물에서 발견되는 ROP 단백질 사이에는 상당한 유사성이 있습니다”라고 언론 발표에서 말했습니다.
그는 이러한 유사성은 이 연구에서 발견된 원리가 더 넓은 범위로 더욱 효과적인 농작물 품종 개발로 이어질 수 있다는 것을 시사한다고 덧붙였습니다. 이 연구에 대한 자세한 내용은 https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2309006120 웹사이트에서 확인할 수 있습니다.
FAQ:
1. 이스라엘 텔아비브 대학의 연구원들이 발표한 농업 혁신은 무엇인가요?
텔아비브 대학 연구원들은 CRISPR 유전자 편집 기술을 사용하여 수확량을 유지하면서 더 적은 물을 소비하는 토마토 품종을 개발하고 있습니다.
2. 이러한 토마토 품종은 왜 중요한가요?
물 소비가 적은 토마토 품종은 기후 변화와 담수 자원의 감소 문제 속에서 중요합니다. 이는 가뭄 조건에서 농작물 수확량을 증가시키는 중요한 과제에 대한 해결책을 제시합니다.
3. 연구 팀의 주요 결과는 무엇인가요?
연구는 CRISPR 기술을 사용하여 ROP9 유전자를 제거하면 식물의 기공이 부분적으로 폐쇄되는 것을 발견했습니다. 이는 특히 낮에 발생하는데, 이 시간에는 증발수송을 통한 수분 손실이 가장 높기 때문입니다. 그러나 수정된 유전자를 가진 식물에서도 낮과 아침, 오후 시간에도 충분한 양의 이산화탄소를 흡수하고 광합성을 통해 고품질의 설탕 생산을 유지할 수 있었습니다. 필지 실험 결과로는 유전자 조작된 식물은 광합성, 수확량, 품질 면에서 어떠한 저하도 보이지 않았습니다.
4. 다른 작물에서 ROP9 유전자 관련 발견이 혜택을 가져올 수 있는가요?
토마토의 ROP9 유전자와 고추, 가지, 밀 등 다른 재배 작물에서 발견되는 ROP 단백질 사이에는 유사성이 있습니다. 이는 이 연구에서 발견된 원리가 더 넓은 범위로 더욱 효과적인 농작물 품종 개발에 이어질 수 있다는 것을 시사합니다.
5. 이 연구에 대한 더 자세한 정보는 어디에서 확인할 수 있나요?
더 많은 정보를 웹사이트인 https://www.pnas.org 에서 확인할 수 있습니다.
The source of the article is from the blog kewauneecomet.com