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“가뭄에도 피해 최소화” 옥수수 유전자 기능 확인

농촌진흥청, 옥수수 글루타레독신 유전자 가뭄 저항성 향상 기작 구명 유전자 발현시키면 가뭄 시 녹색 잎 유지하고 빠르게 회복, 생존율 70%까지 증가 기후 위기 대응 내재해 품종 육성 기반 확보

농촌진흥청(청장 이승돈)은 가뭄 피해를 줄일 수 있는 옥수수 핵심 유전자 기능을 구명하고, 실제 재배 조건에서 가뭄 저항성 향상 효과를 확인했다. 식물이 가뭄, 고온 등 환경 스트레스를 받으면 체내 활성산소(ROS: Reactive Oxygen Species)가 급격히 증가해 세포 손상과 생육 저하가 나타난다. 연구진은 산화환원 반응에 관여하는 옥수수 글루타레독신 유전자(ZmGRXS17)를 대량 발현시켜 가뭄 조건에서 기능을 분석했다. 그 결과, 이 유전자가 기공 조절, 항산화 반응, 가뭄 반응 유전자 발현 등 다양한 스트레스 대응 체계를 통합적으로 조절하는 핵심 유전자임을 확인했다. ▲가뭄 조건에서 ZmGRXS17 과발현 옥수수의 가뭄 표현형 조사 특히 가뭄 상황에서 물을 줬을 때 일반 옥수수는 회복하지 못했으나 글루타레독신 유전자가 대량으로 발현된 옥수수는 녹색 잎을 유지하며 빠르게 회복했고 생존율이 평균 70%까지 높아졌다. 또한, 가뭄 초기 단계에는 식물호르몬 앱시스산(ABA) 반응성이 늘어 기공을 더 빠르게 닫음으로써 수분을 효율적으로 유지하는 생리적 반응도 강화됐다. 이와 함께 항산화 효소(SOD, CAT) 활성이 늘어남으로써 활성산소가 덜 쌓여




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