농촌진흥청, BrEXPA1 유전자, 식물 광합성 돕는다

농촌진흥청(청장 김경규)이 식물에 LED광원을 비추면 식물성장이 빨라지는 현상이 식물 내 유전자 때문이라는 사실을 밝혀냈다.

농촌진흥청은 BrEXPA1 유전자가 식물이 광합성 할 때 빛을 수용해 식물의 성장과 발달에 영향을 미친다고 7일 밝혔다.

이번 연구는 환경 변화에 따른 식물 반응을 조사해 농업적으로 이용할 수 있는 기술을 개발하기 위해 진행됐다. 시설재배지에 LED광원을 보강하면 원예작물을 포함해 식물들의 성장이 빨라지는 현상의 원인을 규명했다.

연구팀은 배추의 세표벽 완화유전자 중 BrEXPA1 유전자가 LED단일광원 처리 시 강하게 발현해 식물의 광합성을 돕고 성장을 촉진시킨다는 사실을 세계 최초로 발견했다.

세포벽 완화유전자는 식물의 세포벽을 느슨하게 풀어주고 세포벽 변형을 도와줌으로써 식물 생장과 발달에 중요한 역할을 한다.

세포벽 완화유전자 중 식물에서 일부 유전자만이 성장과 발달에 관여하는 것으로 기존에 보고된 바 있으나 EXPA1 유전자가 LED광원에 반응한다고 밝힌 보고는 이번 연구가 처음이다.

BrEXPA1 유전자는 식물이 광합성할 때 생장과 발달에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 과발현시에도 식물 생장에 영향을 미친다. 이 유전자는 대부분 광원에 반응하지만 적색광과 청색광에서 가장 강하게 반응한다는 사실도 밝혀졌다.

농촌진흥청은 연구성과를 국제학술지인 ‘Plant Growth Regulation)에 게재해 학술적으로 인정받았으며 특허등록을 완료했다고 전했다.

앞으로 LED단일광원을 활용한 스마트팜과 시설재배지 작물재배를 도울 수 있도록 농가에 대한 기술보급을 활성화한다는 복안이다.