[테크월드=선연수 기자] 농촌진흥청이 LED 광원에 의해 식물이 빠르게 성장하게 만드는 유전자 ‘BrEXPA1’를 발견했다.

 

농촌진흥청 연구진은 BrEXPA1 유전자가 과발현된 형질전환 애기장대에서 잎의 길이, 폭, 엽병의 길이가 증가하고 뿌리의 발달이 증진된 것을 확인했다. (출처:농촌진흥청)

LED (Light Emitting Diode, 발광다이오드)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체의 일종으로 조명으로 많이 사용되며, 원예작물의 빠른 성장에 도움을 줘 스마트팜 기술로 주목받고 있다.

농촌진흥청은 배추의 세포벽완화유전자(Expansin superfamily) 중 LED 단일광원(백색광, 초적색광, 청색광, 적색광 등)을 처리할 때 강하게 발현되는 BrEXPA1 유전자를 찾아냈다. 이는 배추의 53개 세포벽완화유전자 중 하나로 세포벽에 위치하며, 식물의 광합성 시 빛을 수용해 식물의 성장과 발달에 영향을 미치는 것이다.

연구진이 배추의 어린 모종에 LED 광원을 처리한 결과, BrEXPA1 유전자는 백색광, 초적색광보다 적색광, 청색광에서 강하게 발현됐다. BrEXPA1 유전자가 과발현된 애기장대 식물체를 관찰한 결과, 애기장대 잎의 길이, 폭, 잎자루의 길이가 증가했고 뿌리의 발달이 대조구보다 10∼20% 정도 증진됐다. 즉, BrEXPA1 유전자가 식물이 광합성 할 때 LED 광원(청색광, 적색광)을 수용해 식물의 생장과 발달에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 과발현 시에도 식물 생장에 영향을 미친다는 것을 확인한 것이다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘Plant Growth Regulation’에 게재됐으며, 특허 등록이 완료된 상태다. 농촌진흥청 생물소재공학과 정미정 과장은 “이번 연구결과는 원예, 화훼작물의 재배 등에서 꽃의 크기, 수량, 생장 속도 등이 좋아지도록 하는 기반 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 기대를 표했다.

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