식물생명공학의 현황과 전망(2)

농촌진흥청 신 운 철 (shinwc@rda.go.kr)

3. 유전자 재조합기술에 의한 형질전환 식물체 개발

유전자재조합기술을 이용하여 새로운 유용한 기능을 가진 유전자 변환식물genetically modified plant, GMP)의 개발은 같은 식물 혹은 분류학적으로 가까운 식물종 사이의 유전자 재조합에 국한되어 왔던 지금까지의 관행육종의 기술적 한계를 뛰어넘어 생물계 전체에서 유용한 유전자를 임의로 해당 식물에 도입할 수 있도록 함으로써 새로운 농업혁명의 수단이 되고 있다. 유전자 재조합에 의한 작물의 육종을 지금까지 실시하던 관행육종과 구별하여 "분자육종(molecular breeding)"이라 한다. 분자육종은 해충이나 병원균 혹은 제초제에 내성을 갖게 하거나, 불리한 환경에서도 견딜 수 있도록 하거나, 과일의 숙기(성숙) 조절, 꽃의 색깔 등을 조절하는 등 응용범위가 매우 넓다. 최근 미국에서는 백신을 만드는 유전자를 바나나 등에 도입하여 먹는 백신 바나나가 개발되고 있다. 유전자 변형에 의한 분자육종은 자본과 기술집약적인 성격이 강하므로 선진국 대기업에 의해 주도되어 그 기술이 지적소유권으로 보호받음으로써 종자공급을 독점하는 형태가 될 소지가 많다. 더욱이 차세대 종자에 불임유전자를 신품종에 도입하여 종자를 구매한 농민들이 종자를 채종하여 다시 사용하지 못하도록 하는 기법도 개발되고 있다. 따라서 우리의 농업과 식량안보 차원에서 우리 스스로가 필요한 기술을 확보하여 식량안보에 지혜롭게 대처할 필요가 있다. 우리나라는 최근 농업과학기술원에서 제초제 내성벼등 8종의 GMP 개발을 공식적으로 발표한바 있다. 그러나 GMP 개발에 필요한 핵심기술은 선진국 기업에 의해 특허되어 있는 점을 고려한다면 기존 특허와 차별되는 독자적인 기술개발이 절실히 요구된다. 미국의 대기업을 중심으로 개발되고 있는 GMP는 1994년에 과실의 숙기를 지연할 수 있는 토마토가 개발되어 미국 FDA에서 안전성을 인정받아 유전자 변형식품으로는 처음으로 시판된후 예상을 초월하는 속도로 괄목한 성장을 하고 있다. 현재 미국에서 옥수수, 콩, 면화의 전체 재배면적중 GMP가 약 30∼50%를 차지하고 우리나라를 비롯하여 세계적으로 공급되고 있으며 향후 10년 이내 미국 수출농산물의 95%이상이 GMP가 될 것으로 전망되고 있다. 이와같은 GMP의 개발은 식량증산, 노동력 절감, 농작물의 부가가치 증대 등의 목적으로 국내외적으로 확대 발전할 것이 확실시 된다. 생명공학적인 방법은 환경친화적이며 지속가능한 개발방식이므로 작물의 생산성 증대와 농약사용의 절감 등으로 21세기 식량수급을 위한 환경농업에 적합한 기술로 인정받고 있다. 앞으로 GMP는 두 개이상의 외래 유전자를 동시에 한 식물체에 도입하여 생산하는 시너지효과를 극대화해 나가는 방향으로 개발될 것이다. 특히 천연유용소재를 GMP를 통하여 염가로 생산하는 각종 식물생체반응기(plant bioreactor)가 활발히 개발될 것이 전망된다.

4. 조직배양기술에 의한 유용식물체의 생산

식물조직배양기술이 1960년대 중반에 국내에 도입된 이래 작물의 육종, 종묘의 대량번식 등의 실용적인 분야에 많이 이용되어 왔다. 또한 조직배양기술에 의한 식물체 재분화기술은 GMP 개발에 매우 중요한 핵심기술이기도 하다. 우리나라 조직배양기술을 이용한 종묘생산은 세계적인 수준이라 할 수 있을 정도로 상용화되어 있다. 특히 거베라, 카네이션, 안개꽃, 바나나등 원예식물에는 매년 수백만 개체가 생산되고 있다. 난(orchid)은 가장 보편화되어 실용화되고 있는 작목중의 하나이다. 한편 백합의 경우는 절화의 수출이 급증하고 있으나 백합구근의 대부분을 수입에 의존하고 있어 생물공학적인 방법으로 자체 생산기술개발이 절실히 요구된다.

출처 : 비젼과 토픽