원광대학교(총장 김도종) 당과학연구소 이영경(사초빙해외고급과학자) 박사가 수수에서 MSD1(Multi-seeded1)이 식물호르몬 일종인 자스몬산(JA)의 작용을 조절하여 완숙 종자 수를 결정함을 밝히고, 이를 바탕으로 기존 수수보다 수확량을 월등히 증진시킬 수 있는 신규 유전자원 msd1을 개발했다.

이 연구결과는 일반 재배용 수수가 열매를 맺지 않는 꽃, 즉 유병화서가 다수 존재하는데 반해 msd1 돌연변이체는 유병화서에서 결실을 유발하여 완숙 종자를 생산케 함으로써 일반 수수보다 2배 이상의 수확량을 획득할 수 있다는 점에서 전 세계적인 주목을 받고 있다.

특히 미국 CSHL, USDA-ARS, 원광대가 공동으로 이루어낸 이번 연구는 수수에서 돌연변이 유발법(EMS mutagenesis)을 사용해 유전자원을 개발했으며, 유병화서의 생식력에 영향을 미치는 첫 번째 유전자로 MSD1을 분리하고, 이 유전자가 식물호르몬 JA 생합성 및 신호전달에 작용하여 꽃발생과 종자성숙과정의 중추적인 역할 기능을 밝힘으로써 GMO와 상관없이 수수의 수확성을 증진시키는 매우 질 높은 연구결과로 평가되고 있다.

이영경 박사는 “수수의 수확량을 증가시킨 결과론적인 것뿐만 아니라, 분자생물학적 기초지식을 제공하게 됐다”며, “향후 추가 유전자에 대한 유전자 네트워크에 대한 지식적 도출을 작물육종과 함께한다면 큰 시너지 효과를 유발할 수 있을 것”이라고 말했다.

한편, 이 연구는 한국과학기술단체총연합회 및 한국연구재단의 해외 고급과학자 초빙 Brain pool program 사업 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 생명과학 분야 저명 학술지 Nature communication온라인 판에 게재됐다.