VinFuture 2025 과학기술 주간의 일환으로 진행된 " 농업 및 식품 혁신" 세미나에서, 독일 막스 플랑크 식물 유전학 연구소의 분자 유전학자이자 염색체 생물학 부서 책임자인 라파엘 메르시에 교수는 가까운 미래에 지속 가능하고 회복력 있는 식량 생산을 늘리는 방안에 대한 자신의 견해를 공유했습니다.
기술은 생산성을 20~30% 향상시키는 데 도움이 됩니다.
라파엘 메르시에 교수의 연구는 감수분열의 분자 메커니즘, 특히 교차 형성 및 분포 조절과 이러한 과정이 식물의 유전적 다양성을 형성하는 방식에 초점을 맞추고 있습니다. 그는 FANCM, RECQ4, FIGL1과 같은 교차 억제 인자로 작용하는 핵심 유전자들을 규명하여 재조합 조절 및 식물 육종을 촉진하는 새로운 전략을 제시했습니다.
그는 또한 감수분열을 유사분열과 유사한 세포분열로 바꾸는 MiMe 시스템(감수분열 대신 유사분열) 개발을 선도하여 클론 종자 생산을 가능하게 했는데, 이는 벼와 같은 작물에서 잡종의 활력을 유지하는 데 있어 중요한 돌파구였습니다.
작물 수확량 증대를 위한 클론 종자 개발 해결책에 대한 구체적인 내용을 공유하며 라파엘 메르시에 교수는 다음과 같이 말했습니다. "자연에는 민들레처럼 씨앗을 생산하기 위해 수정이나 수분이 필요 없는 식물들이 있습니다. 민들레의 꽃잎은 씨앗을 퍼뜨리는 역할을 하는데, 이러한 메커니즘은 농업에 유용하게 활용될 수 있습니다."
무성생식은 전통적인 방법처럼 감수분열과 수정이 아닌 체세포분열을 기반으로 하며, 이는 감수분열 과정을 단순화하여 유전자의 두 복사본을 생성하는 방식입니다. F1 잡종은 건강하기 때문에 모식물에 대한 품질 관리가 필요 없고, 잡종 자체에 대한 품질 관리만 하면 됩니다.
무성생식은 원하는 형질을 보존하고 다양한 작물에 활용 가능한 순계 품종을 신속하게 만들어 농가에 도움을 줍니다. 특히, 클론 종자 생산은 여러 세대에 걸친 재교배 없이도 잡종 품종의 유전적 강점을 유지하는 데 도움이 됩니다. 농업에 적용할 경우, 수확량을 약 20~30% 증가시킬 수 있습니다.
베트남 쌀에 적용
베트남은 세계 주요 쌀 수출국 중 하나입니다. 라파엘 메르시에 교수는 베트남이 품질 향상과 생산성 증대를 위해 가용한 모든 기술을 지속적으로 활용하는 동시에 새로운 농업 모델을 도입해야 한다고 제안합니다.
라파엘 메르시에 교수는 "수확량과 품질을 향상시키기 위해서는 새로운 기술을 연구하고 도입하여 베트남 농업에 맞게 적용해야 한다고 생각한다"고 말했다.
연구실에서 라파엘 메르시에 교수와 그의 동료들은 주로 애기장대(양배추과에 속하는 속)라는 작은 식물을 연구하고 있습니다. 또한, 벼 재배 기술도 개발했으며, 그 실용성을 평가하기 위해 여러 차례 현장 시험을 진행하고 있습니다. 이는 해당 기술을 실용화하기 전 마지막 단계입니다.
15년간의 연구 끝에 라파엘 메르시에 교수는 자연 교배부터 클론 육종에 이르기까지 다양한 식물 육종 기술을 연구한 결과, 잡종 품종을 더욱 효율적으로 활용하는 추세가 나타나고 있다고 분석합니다. 잡종 식물은 자연적으로 왕성하게 자라 생산성이 향상됩니다. 결과적으로, 동일한 양의 식량을 생산하는 데 필요한 토지나 비료의 양을 줄일 수 있습니다. 다시 말해, 높은 수확량이 식물의 유전자에 의해 결정되기 때문에 동일한 생산량을 유지하면서도 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다는 것입니다.
또한, 잡종 품종은 온도나 물 공급량과 같은 변동에 더 잘 견딥니다. 이러한 품종은 회복력이 뛰어나 이상적이지 않은 조건에서도 높은 수확량을 유지할 수 있습니다.
순종 품종과 비교했을 때, 잡종 품종은 수확량이 약 30% 더 많습니다. 즉, 잡종 품종으로 바꾸는 것만으로도 순종 품종에 비해 수확량이 즉시 약 30% 증가한다는 뜻입니다. 더욱이, 수확량이 증가하면 농부들은 더 적은 토지와 비료를 사용하여 동일한 생산량을 낼 수 있으므로 생산이 환경에 미치는 영향도 간접적으로 줄어듭니다.
하지만 이 전문가는 인공지능이 앞으로 닥칠 과제를 해결하기 위해 우리가 결합해야 할 더 큰 '도구 모음'의 일부일 뿐이라고 강조했습니다. 생산성 70% 향상과 같은 목표를 달성하기 위해서는 과학 발전 에 도움이 되는 모든 기술을 활용해야 합니다. 예를 들어, 인공지능은 농부들이 노동력을 절감하면서 더 정확한 결정을 내릴 수 있도록 도와줍니다.
출처: https://daidoanket.vn/cai-tien-cay-lua-viet-nam.html
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