[이미디어= 황원희 기자] 토마토는 전 세계적으로 식단의 주식이며 지속 가능한 농업의 필수적인 부분으로 자리매김되고 있다. 최근 BTI(Boyce Thompson Institute;보이스 톰슨 연구소)의 과학자들은 오랫동안 알려진 토마토 돌연변이에 대한 획기적인 통찰력을 보고했고, 향상된 과일 품질과 스트레스 저항성의 가능성을 열어주었다.

이 연구는 실험 식물학 저널(Journal of Experimental Botany)에 발표됐으며 1950년대에 처음 발견된 "adpressa"라고 불리는 토마토 돌연변이의 미스터리를 해독하는 데 초점을 맞추었다. 그 돌연변이는 특이한 특징 때문에 관심을 끌었다. 프레스타 식물은 중력을 감지할 수 없다는 것이다. 이 식물들은 종종 하늘을 향해 위로 자라기보다는 땅 가까이에서 자라기 때문에, 토양에 평평한 습성을 전달한다. 

연구진은 돌연변이가 당의 저장 형태인 녹말의 합성을 막는다는 사실을 발견했다. 또한 돌연변이가 수용성 당의 수치 증가와 성장 강화를 포함한 주요 전사 및 대사 조절을 보인다는 것을 발견했다. 더 놀라운 일은 과일의 세포막과 토마토 과실에서 흔히 볼 수 있는 생리적 장애인 배꼽썩음병(BER)에 대한 완전한 내성의 발견이었다.

정원사와 상업 재배자들에 의해 종종 발견되는, BER 발병률은 예측하기 어렵지만 온도나 불규칙한 물주기와 같은 환경적 스트레스와 직접적인 관련이 있다. BER은 또한 고추, 호박, 오이, 멜론을 포함한 다른 과일과 채소에도 영향을 미친다. 이 복잡한 질병이 집중적으로 연구되었지만, BER 발달의 기초가 되는 메커니즘은 완전히 이해되지 않았다.

BTI의 연구팀은 독일의 막스 플랑크 연구소, 스페인 말라가의 오르토프루티쿨라 아열대 지중해 연구소, 미국 농무부의 과학자들과 협력했다. 그들과 더불어 돌연변이가 과일의 발달에 어떻게 영향을 미치는지 연구하기 위해 고급 게놈 및 대사 분석 도구를 사용했다. 특히 이번 연구는 환경적인 도전에 더욱 내성이 있는 공학적인 혹은 번식 가능성을 보여줄 수 있다.

연구팀은 현재 이 돌연변이들이 왜 생체 스트레스에 대해 회복력이 있는지 이해하고 BER 저항성에 필수적인 역할을 하는 표적 유전자나 화합물을 찾을 것으로 기대하고 있다. 또한 이번 연구를 통해 정원사들과 상업적 재배자들에게 이익이 될 뿐만 아니라, 소규모 농부들이 가뭄과 같은 환경적 도전으로부터 농작물을 보호할 자원이 없는 불리한 생장 조건을 가진 지역에도 큰 도움이 될 것으로 보인다.

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