항노화 쌀, 반쪽짜리 무궁화…신품종 개발할 방사선 육종전문가 키운다

2019.08.28 16:24
한국원자력연구원 첨단방사선연구소가 방사선 육종기술을 활용해 개발한 신품종 작물
한국원자력연구원 첨단방사선연구소가 방사선 육종기술을 활용해 개발한 신품종 작물

한국원자력연구원이 개발한 신품종 벼인 토코홍미에는 항노화성분인 비타민E의 대명사인 토코페롤 함량이 동안벼보다 1.58배 많다. 일반 벼 품종의 하나인 동안벼에선 검출되지 않은 안토시아닌이 100g당 409㎎ 포함돼 있다. 토코홍미는 이삭이 패는 출수기에 현미가 적갈색을 보이는 특성이 있다. 새 무궁화 품종인 ’꼬마‘는 꽃 크기가 일반 무궁화보다 절반에 병충해에 강하고 실내에서 재배가 가능하다. 이들은 모두 방사선 육종 기술을 활용해 개발된 신품종들이다. 


한국원자력연구원은 28일부터 3일간 전라남도 정읍 첨단방사선연구소 방사선육종연구센터에서 방사선 육종 기술 전문가를 양성하는 전문 과정을 연다. 방사선 육종은 장기간 낮은 수준의 방사선을 쪼여 우수한 성질을 골라 새로운 품종을 개발하는 기술이다. 식물 종자나 묘목에 방사선을 쪼여 유전자나 염색체 돌연변이를 유발한 뒤 후대에서 우수한 형질을 가진 변이체를 찾아 새로운 유전자원을 발굴하는 육종 기술이다.  

 

자연 상태에서도 낮은 빈도로 돌연변이가 발생하는데, 방사선 자극을 통해 돌연변이 발생 빈도를 높여주는 원리다. 방사선 육종 작물은 인위적으로 외래 유전자를 삽입하는 유전자변형기술(GMO)과 달리 안전성이 입증돼 벼, 콩 등 식량 작물 개량에도 활발하게 활용되고 있다. 연구진은 이 벼를 성인병 예방을 위한 혼식용뿐 아니라 이유식 환자식 등 식품과 화장품 소재로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이밖에도 화훼류, 과수류 신품종 개발에 활발하게 이용되고 있다. 


한국원자력연구원 첨단방사선연구소는 2016년 방사선 육종 기술을 이용해 비타민E 성분인 토코페롤과 안토시아닌 성분이 1.5배 많은 새 벼품종인 토코홍미를 개발했다. 벼 품종의 하나인 동안벼의 씨눈에서 떼어낸 세포 덩어리에 감마선을 쪼였고 이렇게 방사선을 맞은 벼는 돌연변이가 생기는데 연구진은 이 중 토코페롤과 안토시아닌 함량이 증가한 종자를 뽑아 새 품종으로 개발한 것것이다. 

 

이보다 앞서 2006년에는 무궁화 품종 중 하나인 ‘홍단심 2호’에 방사선 중 하나인 감마선을 쪼여 크기가 작은 돌연변이를 발굴하고 꼬마로 명명했다. ‘꼬마’는 5년생 때 키가 30㎝이고 꽃과 잎도 기존 무궁화의 절반 크기밖에 되지 않아 앙증맞다는 평가를 듣는다. 즙액이 적어 진딧물 등 병충해에 강하기 때문에 아파트나 사무실에서 분재로 키우기에 적합하다. 원자력연은 무궁화의 정체성을 지키고 품종 다양성을 확보하기 위해 1980년대 후반부터 방사선 육종 기술을 이용한 무궁화 품종 개량을 추진해왔다. ‘백설’, ‘선녀’, ‘대광’, ’창해‘, ’꼬마‘ 등 5개 신품종을 개발하고 국립종자관리원으로부터 품종 보호권을 확보했다. 이밖에도 다양한 색깔의 국화와 간척지에서 사용할 수 있는 내염성 수수, 산업소재용 케나프, 고전분 미세조류 등이 개발을 마쳤다.  

 

방사선 육종을 통해 신품종들이 쏟아지면서 품종을 넘겨받아 사업화하는 기업들도 늘고 있다. 원자력연도 이런 수요를 뒷받침하기 위해 2012년부터 방사선 육종 전문가를 양성하고 있다. 현재 이 교육을 받은 교육생수는 160명에 이른다. 대부분 현장에 돌아가 방사선 육종 기술을 활용해 다양한 작물의 신품종을 개발하고 있다. 


올해는 개인 육종가와 육종 관련 기업 및 기관 관계자, 관련 대학에서 20명이 참가한다. 연구원, 대학교수, 선도 민간 육종가 등 분야별 전문가가 강사로 나서 돌연변이 육종 원리와 최근 연구개발 동향, 돌연변이 계통 육성 및 품종화 방법, 다양한 식물종의 돌연변이 육종 성공사례, 식물신품종보호제도 등 전문 교육이 이뤄질 예정이다. 

 

위명환 첨단방사선연구소장은 “방사선 육종 기술을 이용해 개발된 벼, 콩과 같은 신품종을 농가에 무상보급하는 한편, 저변 확대를 위한 방안을 마련하겠다”고 말했다.  

28일 전라북도 정읍 방사선육종연구센터에서 열린 ‘2019 돌연변이 육종기술 전문가 과정’에 참가한 참가자들이 밝게 웃고 있다. 한국원자력연구원
28일 전라북도 정읍 방사선육종연구센터에서 열린 ‘2019 돌연변이 육종기술 전문가 과정’에 참가한 참가자들이 밝게 웃고 있다. 한국원자력연구원

 

 

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