(한국농업신문= 이은혜 기자)벼의 진화에 종자의 유전자 외에도 세균이나 곰팡이와 같은 마이크로바이옴이 큰 영향을 미친다는 사실이 세계 최초로 확인됐다.

농림축산식품부(장관 김현수)와 농림식품기술기획평가원(원장 오병석, 이하 농기평)은 식물과 마이크로바이옴의 직접적인 상관관계를 규명하기 위해 농식품 연구개발 과제로 2018년부터 ‘벼 마이크로바이옴 분석 및 상호작용 기능 연구(이용환 서울대학교 교수)’를 지원했다.

식물에는 인간의 장내 미생물처럼 뿌리 주변과 식물 안에 다양한 미생물이 존재하는데, 식물을 둘러싼 미생물 군집 및 유전체 정보를 식물 마이크로바이옴이라 한다.

식물과 상호작용을 하는 마이크로바이옴은 식물의 생장 촉진 및 병원성 미생물에 대한 저항성 부여 등 식물의 생리적 활성 및 발달에 중요하다. 특히, 품종의 기원이 되는 야생형 종으로부터 유용한 마이크로바이옴을 도입해 새로운 품종을 만들고자 하는 시도가 활발히 이루어지고 있다.

이번 연구를 주관한 서울대 이용환 연구팀은 “본 연구는 기존에 뿌리 주변 마이크로바이옴을 분석한 연구들과 달리 종자 껍질 안에 있는 마이크로바이옴을 대상으로 연구를 진행했다”며 “기존 교배 방식이 유전 형질에만 집중했다면 본 연구는 그동안 주목되지 않았던 마이크로바이옴에 초점을 맞추어 연구를 진행했다”고 말했다.

연구는 식물 중에서도 전 세계 인구의 절반 이상이 주식으로 하는 벼를 이용해서 분석했으며, 연구 결과 ‘벼의 진화에 종자의 유전자 외에도 세균이나 곰팡이와 같은 마이크로바이옴이 큰 영향을 미친다’는 결과를 세계 최초로 확인했다고 밝혔다.

연구를 통해 야생종과 육성품종에 공통으로 존재하는 마이크로바이옴이 모계 유전으로 다음 세대로 전파될 수 있음을 확인함으로써 마이크로바이옴 기반의 육종 기술 개발 가능성을 보여줬다. 이를 위해 배양 가능한 핵심 마이크로바이옴 미생물의 균주를 확보했다고 이용환 서울대학교 교수 연구팀은 덧붙였다.

농기평 오병석 원장은 “이번 연구는 식물의 진화과정과 식물 마이크로바이옴의 구조와 기능에 대한 상관관계를 최초로 밝힌 데 큰 의의가 있다”며 “야생종의 유용한 마이크로바이옴을 활용한 신품종의 개발 가능성을 제시함으로써 지속가능한 농생명산업 발전에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.