농작물의 개화시기를 비롯해 실험실이나 온실에서 연구를 통해 확보한 유용 작물 형질을 실제 재배 환경에 적용할 수 있는 대안이 마련돼 관심을 모으고 있다.

최근 농촌진흥청에 따르면 차세대바이오그린21사업 시스템합성농생명공학사업단, 한국연구재단 기본연구지원사업의 지원으로 아주대학교 송영훈 교수 연구팀과 다수의 국제공동연구팀이 복잡한 자연 환경에서 식물이 개화하는 유전자 발현 조절 메커니즘(구조)을 규명했다.

이번 연구는 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 이용했다. 실험실과 현장의 생장 조건이 달라 개화 시기 조절 구조를 이해하기에 충분하지 않다고 판단했다.
이는 기존 연구를 통해 개화 유도 단백질 호르몬(florigen)을 암호화하는 FT(FLOWERING LOCUS T) 유전자는 낮의 길이에 반응하며 저녁에 매우 높게 발현해 개화를 촉진한다고 알려졌다. 하지만 실제 낮이 가장 긴 하지 무렵에 재배한 애기장대에서는 아침에 FT 유전자 발현이 더 높은 것을 확인했다.

아울러 실제 자연 환경 상태에서 관찰되던 FT 유전자 발현 패턴과 개화 시기를 재현하는 결정적 요인은 하루 주기로 실험실의 온도 변화를 적용하는 것임을 밝혀냈다.
농촌진흥청 연구운영과 서효원 과장은 “앞으로 개화 시기를 포함한 주요 농업 형질 발굴 작업에 폭넓게 활용함으로써 농업 생산량을 늘리고 품질을 높이는 데도 많은 도움이 될 것으로 기대된다”라고 말했다.

한편 식물의 개화 시기 조절 원리를 밝힌 이번 연구와 관련된 내용의 논문은 ‘Molecular basis of flowering under natural long-day conditions in Arabidopsis’라는 제목으로 지난 9월 24일 Nature Plants(Impact Factor 11.471, mrnIF 98.578) 온라인에 게재됐다.