신육종 기술 및 국내 연구개발 전략
김재연 (경상대학교)
경력사항
2003-현재: 경상대학교 생명과학부 교수,
2013-현재: 생명과학부 특성화사업단장
2017-현재: 연구재단선정 작물유전체교정 기초연구실 PI
식물육종혁신기술 (plant breeding innovation, PBI) 또는 신육종기술(new plant breeding technique, NPBT)은 제2의 녹색혁명을 일으킬 수 있는 파급력 있는 기술로 간주된다. 신육종기술의 프로세스에는 유전자 재조합 기술을 사용하는 유전공학 단계가 포함되어 있지만 신육종 최종 제품에는 외래 유전자가 포함되지 않는다. 결과적으로, PBI 제품은 전통적인 돌연변이 기법으로 만들어진 작물과 유전적으로 유사하여 구별되지 않는다. 특히 가장 큰 주목을 받는 기술인 유전자교정 기술은 정확성, 용이성, 안정성 및 경제성 면에서 매우 농작물의 육종에 빠르게 적용되고 있다. 유전자가위 기술 중 3세대 CRISPR/Cas 관련 학술 논문은 2018년도에만 4000건이 넘어 섰고 수많은 특허들이 대학, 연구소 및 기업체에서 쏟아지고 있다. 한국은 국제무대에서 약 10위권에 위치해 있으나 신육종혁신기술연구회의 발족식에서 보듯 산학연 연구자들의 관심이 매우 높고 정부도 2020년도부터 차세대 작물 신육종기술개발 사업을 추진하고 있어 학연산관이 힘을 모은다면 수년내 5위권으로 발돋움할 수 있을 것으로 기대된다. 본 주제 발표는 글로벌 시장상황, 연구개발 상황, 규제 등을 간단히 살펴보고 국내 연구진의 연구개발전략에 대해 함께 고민해보고자 한다.
식물원형질체 기반 DNA free 유전자교정 작물 개발기술
김석원 (한국생명공학연구원 생물자원센터)
경력사항
1989-현재: 한국생명공학연구원, 책임연구원
유전자교정 기술이 GM 작물의 대체기술로 인정될 가능성이 고조되면서 국내외를 막론하고 유전자교정 기술을 적용한 작물 신품종 개발에 관한 연구자의 관심이 크게 증가하고 있다. 그러나 유전자교정 기술의 성공적인 적용을 통한 다양한 작물 신품종 개발을 위해서는 식물조직배양을 통한 식물 재분화 효율 증대가 필수적으로 요구됩니다. 아울러 식물세포에 적용될 수 있는 보다 효율적이고 안정적인 유전자 전달기술의 개발이 요구되고 있습니다. 최근 식물 원형질체를 이용하여 직접적인 RNP 도입을 통한 유전자교정 작물 개발 가능성이 보고되면서 식물 원형질체를 이용한 유전자교정 작물 개발이 시도되고 있습니다. 식물 원형질체 배양 및 융합기술은 과거 종간교잡이 어려운 잡종체 개발은 물론 웅성불임 형질 도입을 통한 신품종 육성 수단으로 직접적인 활용이 이루어져 왔습니다. 그러나 아직까지도 식물 원형질체 배양기술이 모든 식물에 포괄적으로 적용되는 것은 아니며, 적용되기 어려운 작물이 존재하는 것도 현실입니다. 따라서 보다 광범위하게 적용될 수 있는 식물 원형질체 분리 및 배양기술, 식물체 분화효율 향상 기술 개발이 이루어진다면 유전자교정 기술 접목을 통하여 주요 작물의 새로운 육종소재기반 구축이 가능할 것으로 기대됩니다. 따라서 본 발표는 식물 원형질체 배양에 대한 기술 현황을 간략히 살펴보고, 식물 원형질체 기반 유전자교정 기술 접목을 통한 신품종 작물 개발 가능성을 함께 고민해보고자 합니다.