[한국농어촌방송=정양기 기자] 벼 유전자지도 제작 기간을 5개월에서 1개월로 단축할 수 있는 벼 고속대량 유전자형 분석용 ‘분자마커세트’를 국내 연구진이 개발했다.

작물의 특정형질의 유전을 연구하고 활용하려면 유전적으로 다양성을 나타내는 인자가 무엇인지 명확하게 알아야 한다.

분자마커는 특정유전체 서열, 위치를 지시할 수 있는 DNA 변이를 분석해 만든 것으로 유전자지도 작성에 이용된다.

벼 유전자지도 제작에는 보통 150～300개 정도의 분자마커가 필요하며, 지금까지 한 번에 96개 시료를 분석할 수 있는 마커를 주로 사용해 유전자지도 작성까지 약 5개월이 소요됐다.

농촌진흥청(청장 라승용) 국립농업과학원 유전자 공학과 연구팀이 이번에 개발한 분자마커세트는 ‘KASP마커’의 일종으로 400개의 마커로 구성돼 있으며, 삼광벼, 주남벼, 오대벼 등 13개 국내 주요 품종의 유전체 정보로 발굴한 단일염기서열변이(SNP: 세포핵 속 염색체가 가지고 있는 염기서열 중 작물 간 편차를 나타내는 염기 변이)를 기반으로 만들었다.

‘KASP(KBioscience Competitive Allele Specific)마커’는 DNA상의 단일염기서열변이와 삽입/결실(Insertion/Deletion) 부위의 유전자형을 분석할 수 있는 DNA중합효소연쇄반응(PCR) 기반 마커로, 영국 KBioscience사에서 개발하여 현재 영국 LGC사에서 KASP 마커의 프라이머 제작 및 시약을 제공하고 있다.

이 마커세트는 하루 15만 점의 분석이 가능한 고속대량 분석용 장비에서 활용할 수 있다.

마커형 분석에는 2일, 분석 결과 확인까지는 3주, 유전자지도 제작까지는 총 1개월이 걸려 기존 방법에 비해 약 1/5로 시간이 단축됐다.

이 마커세트를 주남벼/남평벼, 주남벼/삼광벼 분리 집단의 유전자지도를 제작하고 병 저항성 유전자 탐색한 결과, 벼 키다리병 저항성 후보 유전자의 위치를 밝히는데 성공해 마커 활용성이 높음을 확인했다.

이 마커세트와 관련된 연구 결과는 한국육종학회에서 발간하는 영문판 학술지 ‘Plant Breeding & Biotechnology’ 12월호에 게재돼 학술적으로 인정받았으며, 특허출원(국내 자포니카 벼 품종의 유전자 연관지도 작성용 KASP 마커 세트. 특허출원번호: 10-2018-0148809)도 마쳤다.

농촌진흥청 국립농업과학원(원장 이용범) 유전자공학과 한정헌 과장은 “이번에 개발된 마커세트는 벼 육종기관과 대학, 민간연구소 등에서 유용 유전자 분리, 마커기반 우수 품종 선발 등에 적극 활용될 수 있을 것으로 기대한다.”고 말했다.