[소년중앙] 120여 년간 재배된 벼 87개 품종 한눈에…국립식량과학원에 가다

농촌진흥청 산하 연구기관인 국립식량과학원은 인간이 먹는 식량으로 쓰이는 작물, 가축이 먹는 사료로 쓰이는 작물, 작물 재배를 위한 풋거름으로 쓰이는 작물, 바이오 에너지를 얻는 작물 등의 품종 개량과 가치 연구, 재배 및 생산 환경 개선 등을 담당해요. 쌀의 경우 예찬·해들·영호진미 등 밥맛이 좋은 최고품질 쌀 품종, 눈큰흑찰·도담쌀 등 성인병 예방에 도움이 되거나 식이섬유 함량이 높은 기능성 쌀 품종, 쌀국수용인 새미면이나 양조용인 설갱 등 특정 용도로 개발한 가공용 쌀 품종 등으로 분류할 수 있죠. 소중 학생기자단이 8개의 DNA 조각이 든 겔을 자외선 반응기에 넣자 유난히 길이가 긴 2개의 DNA 조각이 보였습니다.

러시아·우크라이나 전쟁 장기화, 지구 온난화로 인한 이상 기후 등으로 시작된 식량 부족과 이에 따른 가격 상승을 뜻하는 식량 인플레이션이 세계적으로 확산 중입니다. 우리나라 역시 이를 대비해 식량 안보를 지킬 필요성이 커졌어요. 이를 위해선 먼저 우리나라가 보유한 식량 자원이 무엇인지부터 제대로 알아야겠죠. 소중 학생기자단이 농촌진흥청 국립식량과학원을 찾아 이곳의 역할과 새로운 농작물 품종을 개발하는 육종연구원에 대해 알아봤어요.사람의 생존을 위해 필요한 먹을거리를 식량이라고 합니다. 농촌진흥청 산하 연구기관인 국립식량과학원은 인간이 먹는 식량으로 쓰이는 작물, 가축이 먹는 사료로 쓰이는 작물, 작물 재배를 위한 풋거름으로 쓰이는 작물, 바이오 에너지를 얻는 작물 등의 품종 개량과 가치 연구, 재배 및 생산 환경 개선 등을 담당해요.

가축 사료의 경우 수입산 의존 비중이 높기 때문에 국립식량과학원은 식량 안보를 위해 사료용 작물 연구에도 힘씁니다. 사람은 벼의 알곡인 쌀만 먹지만, 가축은 벼의 잎과 줄기도 먹죠. 그래서 2016년 공개된 영우처럼 알곡뿐 아니라 벼 자체에도 영양성분이 풍부하며, 소가 먹었을 때 소화 흡수율이 우수한 품종을 따로 개발했어요.소중 학생기자단은 120여 년간 국내에서 재배된 벼 품종을 한눈에 살펴볼 수 있는 전시재배지를 둘러봤어요. 품종 육성이 현대화되기 전인 1900년대 초반 재배하던 재래 품종 조동지부터 1971년 육성한 쌀 자급자족 일등 공신 통일벼, 2022년 수출용으로 개발한 자포니카종이지만 안남미처럼 알곡이 긴 아미쌀 등 모두 87개 품종을 봤죠. 그야말로 살아있는 벼 품종 박물관입니다.

제웅을 할 때는 핀셋으로 수술을 제거하는데요. 그 양이 많으면 진공흡출제웅기로 자동으로 뽑아냅니다. 소중 학생기자단이 서 연구사의 지도에 따라 진공흡출제웅기로 모본의 수술을 제거해 봤죠."수술은 노란색이에요. 제웅이 끝난 뒤 혹시나 노란색이 보이지 않는지 잘 살펴야 해요. 수술을 완벽히 제거하지 않으면 교배해도 원하는 결과물이 나오지 않죠." 제웅을 마친 벼는 모본·부본·연구자 이름과 작업 날짜를 적은 종이봉투를 씌워 다른 꽃가루나 이물질이 들어가지 못하게 합니다.벼는 빠르면 오전 10시, 늦으면 오후 2시까지 꽃이 피어요. 이때쯤 모본에 수정할 꽃가루를 품은 부본도 꽃이 피겠죠. 부본의 꽃가루를 채취해 모본의 암술에 잘 묻혀주면 수정되어 교배된 종자가 모본에서 자라죠. 이렇게 인공교배를 마친 여러 품종은 인공교배실 옆 세대단축온실에서 돌봅니다. 온실에 가니 박송희 연구사가 7월 20일 교배한 벼를 볼 수 있었죠.

박송희·강경민 연구사가 육종 중인 8개 계통의 벼잎에서 키다리병 저항성 유무 정보가 담긴 DNA를 추출한 시료를 보여줬어요. 이 시료는 벼잎에서 DNA를 추출한 후, 검출을 원하는 표적 물질을 증폭하는 PCR을 통해 준비했죠.스포이드 역할을 하는 피펫으로 8개의 시료와 DNA 조각의 크기를 재는 자의 역할을 하는 마커를 겔에 넣고, 전기영동장치에 전류를 공급합니다. DNA 구성 성분 중 하나인 인산은 음전하를 띄기 때문에 전류가 흐르면 DNA가 음극에서 양극으로 이동하죠. 자석이 같은 극은 밀어내고, 다른 극은 서로 끌어당기는 걸 생각하면 이해가 더 쉬워요. 겔은 필터처럼 생겨서 길이가 짧은 DNA 입자일수록 긴 입자들보다 방해를 덜 받아 양극으로 빨리 이동합니다.

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