2019년에 영국과 오스트리아 과학자들은 지구의 온도가 점진적으로 상승하면 일부 작물의 수확량이 크게 감소할 수 있음을 발견했습니다. 갱년기는 옥수수에서 특히 힘들 수 있으므로 가능한 한 지구의 많은 지역에서 자라면 좋을 것입니다. 그러나이 식물은 다른 많은 농작물과 마찬가지로 저온을 잘 견디지 못하며 추운 조건에서 대량 수확을 거의 좋아하지 않습니다. 그러나 미국 과학자들은 옥수수에서 하나의 천연 효소 생산을 증가시킴으로써 식물이 생존하고 거의 모든 조건에서 많은 수확을 거두도록 가르칠 수 있다고 감히 제안했습니다.
David Stern 교수가 이끄는 과학자 그룹의 아이디어는 과학 출판물 Plant Biotechnology Journal에 작성되었습니다. 그들은 오랫동안 식물 생활에서 천연 효소 ribulose bisphosphate carboxylase(RuBisCO)의 역할을 연구했고 흥미로운 세부 사항을 하나 발견했습니다. 이 효소가 식물에 더 많이 포함되어 있을수록 식물이 더 빨리 자라고 더 빨리 발달한다는 것이 밝혀졌습니다. 이를 바탕으로 과학자들은 옥수수가 이 물질을 더 많이 생산하도록 함으로써 추운 조건에서도 옥수수가 자라도록 가르칠 수 있다고 가정했습니다.
식물 성장을 가속화하는 방법?
옥수수에 포함된 RuBisCO의 농도를 증가시켜 옥수수의 내한성을 높일 수 있는지 여부를 테스트하기 위해 과학자들은 실험을 수행했습니다. 식물의 유전자를 편집함으로써, 그들은 실제로 정상보다 앞서 언급한 물질을 더 많이 생산하는 옥수수 품종을 만들었습니다. 생성된 식물은 온도가 조절되는 용기에 일반 옥수수 옆에 심었습니다. 처음에는 섭씨 25도에서 3주 동안 식물을 키웠다가 2주 동안 14도까지 온도를 낮추고 다시 원래 수준으로 올렸다.
이것이 완벽한 옥수수 이삭의 모습입니다.
과학자들은 이런 식으로 옥수수가 비교적 따뜻한 날씨에 심어지고 추운 기간을 경험하는 조건을 재현했다는 사실로 이것을 설명했습니다. 일반적으로 옥수수가 이러한 온도 변동에 노출되면 식물 성장이 크게 느려지고 좋은 수확량을 기대할 수 없습니다. 그러나 RuBisCO가 풍부한 옥수수 품종은 온도 강하에서 상당히 빨리 회복되었으며 대조 식물과 달리 잘 수확했습니다.
이로부터 과학자들은 한 가지 효소의 농도를 높임으로써 추운 조건에 완벽하게 적응하는 식물 품종을 잘 만들 수 있습니다. 현재 과학자들은 어떤 작물이 그러한 변화를 겪을 수 있는지 알지 못합니다. 이를 위해서는 다른 연구를 수행할 필요가 있으며, 최소한 가까운 시일 내에 해당 연구의 저자만 수행하지 않을 것입니다. 대신 그들은 옥수수가 더 추운 조건에서 더 강한 속대를 생산하기를 원합니다. 그 이유는 결과가 완전히 만족스럽지 않기 때문입니다.