농촌진흥청(청장 이양호)은 벼의 항산화성 천연색소인 안토시아닌계열 물질 생성과 관련한 핵심유전자를 밝히는 과정에서 쌀 색깔을 결정짓는 요인을 발견해 관련 전문학술지(Plant Biotechnology Report, 2013년 3월호)에 게재했다고 밝혔다.
농촌진흥청 연구팀은 국내외의 다양한 색깔의 벼 품종을 수집해 종자의 안토시아닌계열 물질생성과 관련한 핵심유전자를 분석하고, 동시에 이들 유전자를 활용해 벼 종자색깔을 판별하는 시스템을 개발했다.
유색쌀은 항산화 효과가 뛰어난 안토시아닌계열 물질이 풍부한 기능성 쌀이다.
연구팀은 기능성 검정쌀(품종: 흑진주), 붉은쌀(품종: 적진주), 일반쌀(품종: 일미)의 안토시아닌계열 생합성 경로의 유전자 발현량을 조사한 결과, 일반쌀은 유색쌀에 비해 유전자 발현량이 1∼10 % 인 것을 확인했다.
일반쌀에서 안토시아닌계열 물질합성 저하요인은 생합성경로 유전자의 구조적 변이와 전체 물질대사를 조절하는 전사인자군의 구조적 변이로 확인됐다.
이러한 연구결과는 일반쌀과 유색쌀은 기본적으로 안토시아닌계열 물질합성에 관련된 유전자를 동일하게 가지고 있으나, 일반쌀에서는 돌연변이에 의해 핵심유전자의 구조적 변이가 초래돼 안토시아닌 색소가 없는 흰색의 쌀로 진화한 것으로 판단된다.
한편, 연구팀은 안토시아닌계열 물질합성 핵심유전자 3종의 구조적 변이를 활용해 생육 초기의 식물체에서 유전자를 분석함으로써 종자색깔을 조기에 예측하는 마커시스템을 구축했다.
농촌진흥청 생물소재공학과 임선형 연구사는 “식물은 항산화, 항암, 항염 등에 효능이 있는 다양한 기능성 물질을 생성하는데, 앞으로 이러한 기능성 물질 생성 체제를 밝혀 기능성 맞춤형 쌀 개발 연구에 응용할 계획”이라고 말했다.

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