정완규 (경남도농업기술원 친환경연구과)
농업은 느리지만 꾸준히 발전하여 왔고, 앞으로도 계속 발전할 것이다. 예전에는 통일형 벼 육종으로 대표되는 녹색혁명, 비닐하우스 농업을 일반화 시킨 백색혁명 등이 있었고 현재는 정보기술(IT), 바이오·나노·환경 기술과의 융복합을 통한 ‘농업의 6차산업화’과정이 진행 중이다.
인류가 직면한 난제인 식량부족문제, 기후변화에 따른 농업환경 변화, 질병 예방 및 치료식품 개발 등의 문제 해결 방법으로 생명공학 기술의 농업적 이용이 있다.
생명공학 기술을 이용한 농업의 최종목표는 인류 복지에 있고, 그 중에서도 고갈되어 가고 있는 에너지의 새로운 창조적인 생산, 인구증가에 따른 식량난 해결 등을 우선으로 할 것이다.
하지만 현재의 세포융합, 핵이식, 유전자 재조합, 조직배양 등의 생명공학 기술은 일부를 제외하고 학문발전 초기단계에 있다.
현재의 육종방법은 기존 품종에서 희망하는 유전자형을 분리해 내든가 교잡이 가능한 품종간 교배에 의해 목표형질을 선발하는데 비하여, 생명공학을 이용한 육종방법은 유전자조작, 세포융합, 핵 및 세포기관의 치환 등 비교잡성 수단에 의해 유전자를 이동시킨다는 점에서 근본적으로 현재의 육종과 다르다. 생명공학에서는 희망하는 유전자가 어느 염색체의 어느 부위에 위치하고 있는가를 알고 있어야 하는데, 그러기 위해서는 유전자 지도의 작성이 전제되어야 하고 유전자 지도의 작성을 위해서는 교배를 해야 한다.
따라서 생명공학이라고 해서 완전히 별개의 것이 아니고 현행 육종에서 필요로 하는 유전정보가 바탕이 되어야 생명공학은 가능한 것이다.
현재까지 생명공학을 이용하여 개발한 작물로는 제초제·해충·바이러스병 등의 저항성 작물, 비타민 강화쌀(Golden rice), 지방산 조성개량 유채(카놀라) 등의 기능성작물, 연화억제 및 기능성 토마토 정도이다.
앞으로 생명공학기술을 농업에 적용 가능한 기술로는 첫째, 콩과 식물에 있는 질소고정 유전자를 화본과 작물에 도입하는 것이다.
이렇게 함으로써 화본과 식물인 벼, 밀, 옥수수 등에 자동적으로 질소를 공급 할 수 있게 하는 것이다.
둘째, 세포융합기술과 Ti-plasmid를 이용하여 내한성, 내냉성, 내열성, 내충성 등의 유전자를 필요한 식물에 주입하여 필요한 저항성 작물을 개발하여 기후변화 환경에 적응하는 작물 육종이다.
셋째, 필요한 유전자를 식물에 주입하여 비타민 강화쌀(Golden rice), 지방산조성 개량유채와 콩, 연화억제 토마토, 기능성 토마토 등과 같이 가공특성을 향상시키거나 가공비용을 절감할 수 있는 유통 혹은 식품가공업자들에게 유리한 특성 작물, 식용백신, 항암성분, 혈압강하제 등 의약용 성분이 강화된 소위 기능성 건강식품 등 맞춤형 작물개발이다.
넷째, 사탕수수, 옥수수 등의 C4작물의 세포를 밀, 보리. 콩 등의 C3작물에 융합시킴으로써 광합성 능력이 향상된 새로운 작물 개발이다.
다섯째, 이종간의 두 세포를 융합하여 포메이토(Pomato, 감자+토마토), 썬빈(Sunbean, 해바라기+콩)등과 같이 이제까지 없었던 신종작물 창조이다.
생명공학기술과 전통 농업기술을 조화롭게 융화시켜 새롭게 창조된 기술이 농업 현장에 적용되면 작물 생산 증대 및 노동력 절감 효과를 얻을 수 있을 것이다.
생명공학 기술의 발전을 통해 여유롭고 풍요로운 삶이 농촌에서 이루어지기를 기대한다.
인류가 직면한 난제인 식량부족문제, 기후변화에 따른 농업환경 변화, 질병 예방 및 치료식품 개발 등의 문제 해결 방법으로 생명공학 기술의 농업적 이용이 있다.
생명공학 기술을 이용한 농업의 최종목표는 인류 복지에 있고, 그 중에서도 고갈되어 가고 있는 에너지의 새로운 창조적인 생산, 인구증가에 따른 식량난 해결 등을 우선으로 할 것이다.
하지만 현재의 세포융합, 핵이식, 유전자 재조합, 조직배양 등의 생명공학 기술은 일부를 제외하고 학문발전 초기단계에 있다.
현재의 육종방법은 기존 품종에서 희망하는 유전자형을 분리해 내든가 교잡이 가능한 품종간 교배에 의해 목표형질을 선발하는데 비하여, 생명공학을 이용한 육종방법은 유전자조작, 세포융합, 핵 및 세포기관의 치환 등 비교잡성 수단에 의해 유전자를 이동시킨다는 점에서 근본적으로 현재의 육종과 다르다. 생명공학에서는 희망하는 유전자가 어느 염색체의 어느 부위에 위치하고 있는가를 알고 있어야 하는데, 그러기 위해서는 유전자 지도의 작성이 전제되어야 하고 유전자 지도의 작성을 위해서는 교배를 해야 한다.
따라서 생명공학이라고 해서 완전히 별개의 것이 아니고 현행 육종에서 필요로 하는 유전정보가 바탕이 되어야 생명공학은 가능한 것이다.
현재까지 생명공학을 이용하여 개발한 작물로는 제초제·해충·바이러스병 등의 저항성 작물, 비타민 강화쌀(Golden rice), 지방산 조성개량 유채(카놀라) 등의 기능성작물, 연화억제 및 기능성 토마토 정도이다.
앞으로 생명공학기술을 농업에 적용 가능한 기술로는 첫째, 콩과 식물에 있는 질소고정 유전자를 화본과 작물에 도입하는 것이다.
이렇게 함으로써 화본과 식물인 벼, 밀, 옥수수 등에 자동적으로 질소를 공급 할 수 있게 하는 것이다.
둘째, 세포융합기술과 Ti-plasmid를 이용하여 내한성, 내냉성, 내열성, 내충성 등의 유전자를 필요한 식물에 주입하여 필요한 저항성 작물을 개발하여 기후변화 환경에 적응하는 작물 육종이다.
셋째, 필요한 유전자를 식물에 주입하여 비타민 강화쌀(Golden rice), 지방산조성 개량유채와 콩, 연화억제 토마토, 기능성 토마토 등과 같이 가공특성을 향상시키거나 가공비용을 절감할 수 있는 유통 혹은 식품가공업자들에게 유리한 특성 작물, 식용백신, 항암성분, 혈압강하제 등 의약용 성분이 강화된 소위 기능성 건강식품 등 맞춤형 작물개발이다.
넷째, 사탕수수, 옥수수 등의 C4작물의 세포를 밀, 보리. 콩 등의 C3작물에 융합시킴으로써 광합성 능력이 향상된 새로운 작물 개발이다.
다섯째, 이종간의 두 세포를 융합하여 포메이토(Pomato, 감자+토마토), 썬빈(Sunbean, 해바라기+콩)등과 같이 이제까지 없었던 신종작물 창조이다.
생명공학기술과 전통 농업기술을 조화롭게 융화시켜 새롭게 창조된 기술이 농업 현장에 적용되면 작물 생산 증대 및 노동력 절감 효과를 얻을 수 있을 것이다.
생명공학 기술의 발전을 통해 여유롭고 풍요로운 삶이 농촌에서 이루어지기를 기대한다.
정완규 (경남도농업기술원 친환경연구과)
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