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인간의 음식의 70 %는 화본과 (벼)의 배젖에서 유래한다고 한다. 화본과 작물의 배젖은 호분(糊粉)층과 전분(淀粉)배젖의 두 가지 층으로 이루어져 있다. 전분 배젖의 주성분은 전분 탄수화물이지만 외부 호분층은 단백질, 지방산, 비타민,식이 섬유 및 미량 원소등이 풍부하다. 호분(糊粉)층과 전분(淀粉)배젖이 동일한 발달 기원을 가지고 있음에도 불구하고, 분화 운명과 영양소 축적은 상당히 다르다. 따라서, 호분층과 전분(淀粉)배젖 발육 기원에 관한 연구는 식물 개발 분야의 첨단 연구 과제에 대한 답을 해결할 뿐만 아니라 곡물 영양 개선 및 작물 품질 향상을 위한 이론적, 기술적 지원을 제공하게 될 것이다. 중국과학원 식물 연구소의 류춘명 (刘春明,Liu Chunming) 연구 그룹은 호주 연방 과학 산업기구(CSIRO)와 공동으로 반 종자 종자 선별 시스템을 만들었고, 이 시스템을 이용하여 약 30,000 종의 쌀 씨앗을 선별하고 호분층이 많아진 벼품종 ta2를 얻었다. ta2는 야생형 쌀 1 층에서 4 ~ 10 층으로 증가된 호분층을 가지고 있어, 단백질, 지방산, 비타민, 미량 원소 및 식이 섬유가 크게 향상되었다. 이것은 세계에서 쌀의 영양 품질을 개선하는 최초의 새로운 방법이며 영양이 풍부한 쌀을 육종하기 위한 새로운 유전 물질을 제공한다. 연구진은 유전자 클론을 통하여 호분층이 두꺼워진 표현형이 하나의 DNA의 메틸화효소 유전자인 OsROS1의 음성적 돌연변이 때문인 것을 발견했다. 또한 연구팀은 자체 개발한 쌀 TILLING 플랫폼을 통해 OsROS1 유전자의 대립 유전자에 돌연변이가 있는 새로운 유전 물질을 얻었으며, 영양 품질도 다양한 수준으로 향상되었다. 현재 연구자들은 밀, 옥수수 및 기타 작물에서 demethylase OsROS1 유전자의 발현 활성을 조절하기 위해 유전 편집 기술을 사용하려고 노력하고 있으며, 이는 화본과 작물의 양질의 육종을 위한 새로운 길을 열어 줄 것으로 기대된다. 연구 결과는 10 월 1 일 PNAS (Proceedings of National Academy of Sciences)에 온라인으로 발표되었으며, 류춘명 연구 그룹의 보조 연구원인 류금흠 (刘金鑫 , Liu Jinxin)과 박사과정 졸업생인 오소파 (吴小坝 , Wu Xiaoba)가 공동 저자이며 류춘명은 교신 저자이다. 이 연구는 과학 기술부, 중국 과학원의 A 급 전략 선도 프로젝트 및 중국 - 호주 쌍방의 'CAS-CSIRO'프로젝트의 지원을 받았다. |
