식물도 나 홀로 싸우지 않았다

연구진 모습. 왼쪽부터 이평안 연구원(동아대), 박혜인 연구원(연세대), 송주연 연구교수(연세대), 곽민정 박사(연세대, 현 천랩 선임연구원), 권순경 연구교수(연세대), 김지현 교수(연세대), 이선우 교수(동아대), 공현기 박사(동아대, 현 생명연 박사후연구원), 최기혁 연구교수(동아대). 농림축산식품부 제공

[세종=이데일리 김형욱 기자] 국내 연구진이 식물이 병원균에 대항하기 위해 토양 내 특정 미생물을 활용한다는 것을 처음 확인했다. 이 미생물을 활용한 비료·농약을 통해 토마토에 치명적인 풋마름병을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대된다.

농림축산식품부와 농촌진흥청, 과학기술정보통신부 3개 부처는 김지현 연세대 교수와 이선우 동아대 교수 연구팀이 2011년부터 수행한 정부 부처의 유전체 관련 기술개발 사업을 통해 병저항성 식물이 병원균에 맞서고자 토양 내 미생물(마이크로바이옴)을 이용한다는 것을 확인했다고 9일 밝혔다.

식물병리학에선 그동안 식물에 병원균 침입하면 식물 내 저항성 유전자가 각종 저항 물질을 만든다고 인식해 왔다. 그러나 공동 연구팀은 토마토 풋마름병을 연구하는 과정에서 토마토 뿌리 근처 토양의 특정 미생물이 풋마름병의 발생과 진전을 억제한다는 사실을 발견했다.

이 결과는 생명공학 분야 세계 최고 권위의 학술지인 네이처 바이오테크놀로지 10월8일자(현지시간)에 온라인 게재됐다. 연구진은 이와 관련해 국내외 특허 출원을 마쳤다.

연구진은 병저항성 토마토 품종인 ‘하와이 7996’과 병에 잘 걸리는 감수성 토마토 품종 ‘머니메이커’를 재배하면서 뿌리 근처에 서식하는 미생물 종류와 빈도를 조사하고 이들의 전체 DNA 서열을 분석했다. 이 결과 ‘하와이 7996’에는 특정 미생물이 더 많이 서식한다는 걸 발견했고 이 미생물을 ‘TRM1’이라고 이름 붙였다. 이후 TRM1을 유전체 정보를 통해 분리하고 이 미생물이 토마토 풋마름병을 줄인다는 걸 증명했다.

정부는 이번 연구 결과를 토대로 TRM1을 활용한 농약이나 비료로 토마토를 비롯한 가지과 작물의 치명적 세균 질병인 풋마름병을 더 효과적으로 제어할 수 있으리라 기대하고 있다. 정부 관계자는 “여러 부처의 협력으로 이뤄진 농업 바이오 분야의 연구개발(R&D) 지원의 결과”라며 “이번에 발견한 미생물 TRM1의 사업화로 미생물 농약과 비료 산업이 더 발전하기를 기대한다”고 전했다.

메타유전체 서열 정보 분석을 통한 TRM1 균주의 동정 및 유전체 정보 재구성. 농림축산식품부 제공