서울대학교 식물분자육종사업단 고희종 단장
[한국미디어뉴스통신=박주환 기자] 전 세계적으로 식량 생산이 소비를 따라가지 못하는 식량부족 시대에 직면해 있다. 인구대국들의 식량 소비와 바이오연료용 곡물 수요 등이 증가한데 반해 생산은 기후변화로 인한 잦은 기상이변 등으로 둔화했기 때문이다. 특히 2006년대 중반부터 국제 곡물가격이 극심한 변동과 함께 급상승하고 있어 식량위기 우려가 한층 강화되고 있는 가운데 세계 각국은 저마다 식량안보의 핵심인 우수 자원 및 품종 개발에 적극적으로 나서고 있다. 식량의 상당량을 수입하는 특히 곡물 의존도가 높은 우리나라 역시 그 대책이 시급한 형편이다.
과거로부터 식량 증산을 성공적으로 이룩해 온 전통적인 육종기술은 주로 ‘품종’간의 교잡으로 이루어졌으며, 하나의 품종을 개량해 내는 데에는 오랜 기간, 방대한 포장시설, 연중 생육 기간의 제약 등 여러 가지 한계를 가지고 있었다. 그러나 최근 급격히 발전하고 있는 유전체분석기술과 생명공학적 기법은 이러한 제약조건을 극복하고 농작물의 ‘분자육종’이란 새로운 길을 열어주고 있다.
서울대학교 식물분자육종사업단(단장 고희종)이 식량안보를 강화하고 고부가가치 생명산업인 종자산업의 도약을 위한 분자육종 기반확립 및 발전을 목표로 다양한 사업을 전개하고 있다. 우리나라 식물분자육종 기술 기반 확립 및 수월성 제고와 안정적 식량안보 기반 확충을 위한 신형질 품종개발, 분자육종 신기술의 실용화 및 사업화를 통한 농생명산업의 중흥에 만전을 기하고 있는 식물분자육종사업단은 현재 다양한 유전변이 창출 기술과 유전자형 선발 기술 연구를 수행하고 있다. 고희종 단장은 “최근 유전자교정기술이 유용변이 창출에 실질적으로 기여하고 유전체정보를 이용한 선발이 가시화되면서 식물 분자육종은 맞춤형 품종 개발에 한걸음 더 다가가고 있다.”며 “앞으로 변이 자원에 산재한 유용 유전자를 최적으로 조립하는 기술이 완성된다면 현재 식물육종 기술은 기존의 아날로그식 관행육종에서 디지털 입체 분자육종으로 그 패러다임이 변화될 것으로 예상된다.”고 말했다.
지난 2단계 사업과정을 거치며 서울대학교 식물분자육종사업단은 괄목할만한 연구성과를 도출해냈다. 세계 최초로 탄저병 저항성 고추품종을 육성했으며 벼와 콩 품종감별을 위한 바코드 시스템을 개발했는데 이는 식물분자육종사업단 및 차세대바이오그린21사업의 괄목할만한 성과로 종자 시장에 활력을 불어넣었다. 아울러 Peptide nterference(PEPi) 원리, 작물 유전자 교정 기술 확립 연구도 눈에 띄는데 이 기술을 이용하면 고부가가치 스트레스 내성 작물을 신속 정밀하게 개발할 수가 있다.
식량안보를 위한 품종개발 면에서는 벼에서 기능성이 강화된 품종(수퍼자미, 큰눈자미, 서농17호 등)·다수성 품종(화원6호)을 개발했으며, 옥수수의 가공용 품종(오륜팝콘)·밀의 복합저항성품종(트랜스) 및 내수발아 제빵용 중간모본 등을 육성, 출원했다. 아울러 야생벼 특성 이입 계통, 벼 일대잡종용 친 계통 예비선발 등 총 당초 목표를 초과 달성하는 우수한 성과를 거두고 있다. 또한 고품질, 기능성, 고식미 품종 육성에 적용가능한 벼 배유 표현형 관련 유전자(SUGARY-2)를 분리하는 성과를 거뒀으며, 야생벼에서 수량안전성 유전자를 탐색하였고 밀에서도 초다수성 계통들을 육성하는 등 다수의 가시적인 연구성과를 이뤄낸 바 있다.
2011년에 시작한 차세대바이오그린 21사업이 지난해를 기점으로 2단계 사업을 종료하고 마지막 단계인 3단계(2018~2020) 1년차에 접어들면서 식물분자육종사업단은 기술확립과 상용화, 성과 실용화를 주된 목표로 삼고 사업단을 운영할 계획이다. 고희종 단장은 “특히 실용화를 위한 과제를 별도로 두어 과제별 성과물의 실용화를 지원할 체제를 갖췄다.”며 “연구원 워크숍, 공동심포지엄을 개최하고 과제별 연구현장 점검을 수행해 연구가 순조롭게 진행될 수 있도록 지원을 아끼지 않을 것”이라고 밝혔다.
한편 차세대바이오그린 21사업 3단계(2018-2020년) 신규 과제 선정이 완료됨에 따라 사업의 이해와 정보 교류의 효율성 제고를 위해 지난 달 서울대 호암교수회관 마로니에 홀에서 개최된 ‘2018년도 식물분자육종사업단 연구책임자 워크숍’에서는 사업단 과제 참여 연구자들의 연구개발 성과물의 기술이전 및 실용화 추진 관련 질의응답을 통해 정밀분자육종 기술 개발 및 신품종 종자의 시장 진입을 위한 관련 문제 해결 방안을 모색했다.