농진청, 세계 최초 ‘율무 표준유전체’ 해독

유전자 3만9574개 발굴…유용물질 ‘코익솔’ 합성경로도 밝혀

연구자·종자기업·산업체 연구에 활용…종자개발 및 대량생산

농촌진흥청이 세계 최초로 율무 표준유전체를 해독하고, 율무 유용물질인 코익솔(율무의 뿌리에 함유된 아미노산)과 코익신 생산에 관여하는 유전자들을 발견했다고 11일 밝혔다.

표준유전체란 특정 생물종을 대표할 수 있는 표준이 되는 유전체 정보를 말하는 것으로, 농진청은 이번에 우리나라에서 가장 많이 재배되고 있는 품종인 조현율무를 선정해 유전체 1,28Gb를 해독하고 유전자 3만9574개를 발굴했다.

ⓒ농진청

율무는 경기 연천의 지역특화작목으로, 재배가 쉽고 척박한 땅이나 습지에서 잘 자라 국내에서 오랫동안 재배돼왔다. 특히 율무에 함유된 코익솔(coixol)은 강력한 항산화와 항암 효과가 있으며 염증과 알레르기 완화 등에 사용되고 있다.

농진청에 따르면, 율무의 공통조상(Divergence time)은 벼에서부터 4500만 년 전에 분리돼 계속 진화하다가 옥수수가 먼저 1200만 년 전에 분리됐으며, 수수는 1000만 년 전에 분리됐다.

국내 율무 생산량(2018년 기준)과 율무 재배면적은 1만1715ha(전국 65%), 생산량은 5만9400톤(전국 50%)으로, 곡류 중에서 단백질과 지질 함량이 높으며 비타민 B1·비타민 B2와 지방산이 풍부하고 탄수화물 함량이 낮으면서도 섬유질 함량은 높은 우수한 식품으로 알려져 있다.

또한 농진청은 율무의 주요 약리물질인 코익솔의 대사경로를 분석한 결과, 항염·해독작용 효과가 있는 코익솔 생산에 관여하는 12개 유전자와 율무의 주요 단백질인 코익신(coixin) 생산경로에 관련된 18개 유전자 기능도 새롭게 밝혀냈다.

농진청은 이번에 해독된 율무 유전체 정보를 농업생명공학정보센터(NABIC)에 공개해 일반 연구자·종자기업·산업체 등에서 쉽게 활용할 수 있도록 했다.

이번 연구 결과는 율무 코익솔과 코익신 함량이 높은 종자 개발, 유용물질 대량생산 등에 유용하게 활용될 수 있다.

연구 결과는 올해 과학저널 Frontiers in Plant Science(SCI)에 게재돼 학술적으로 인정받았다.

안병옥 농진청 유전체과 과장은 “유전체 정보는 생명산업의 기반이 되는 중요한 원천 지식재산권이며, 토종 품종의 유전체 해독은 유전자원 주권확보 차원에서 꼭 필요한 연구”라면서 “율무 유전체와 유용물질 생산 정보가 신품종 육성 등 농산업 현장에서 적극 활용될 수 있도록 노력하겠다.”고 말했다.