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Jul 29, 2023

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2023년 6월 5일 이 기사

2023년 6월 5일

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킹 압둘라 과학기술대학교

색소미는 백미보다 훨씬 더 영양가가 높은 것으로 알려져 있으며 인류의 건강을 개선하고 영양실조를 퇴치하는 데 중요한 자원이 될 수 있습니다. 그러나 검정, 갈색, 빨간색을 포함하는 이러한 품종이 농부들에게 널리 받아들여지려면 향상된 수확량과 농업적 특성이 필요합니다.

KAUST의 Magdy Mahfouz와 Khalid Sedeek가 이끄는 국제 팀은 줄기 길이가 짧고 조기 성숙이라는 바람직한 농업적 특성이 흑미에 도입될 수 있음을 보여주었습니다.

그들의 연구는 Nature Food 저널에 게재되었습니다.

Mahfouz 연구소의 박사후 연구원인 Sedeek은 이러한 개선을 위한 첫 번째 단계는 포괄적인 게놈 정보를 수집하는 것이라고 말했습니다.

"여러 자포니카 및 인디카 벼 품종의 게놈이 조립되었음에도 불구하고 전체 게놈 서열은 소수의 색소 품종에 대해서만 이용 가능합니다"라고 그는 말합니다.

연구자들은 전체 게놈 서열 분석을 위해 검은색 쌀 품종 3종과 붉은 쌀 품종 2종을 선택했습니다. 추가적인 유전적 변이를 탐지하기 위해 그들은 추가로 46개 변종의 서열을 분석했습니다.

"다음 단계는 이러한 품종의 구성을 분석하여 영양이 우수한 품종을 개선 후보로 식별하는 것이었습니다."라고 Sedeek은 말합니다. 이를 위해 연구자들은 63종의 흑미, 홍미, 현미를 선별했는데, 흑미는 탄수화물, 아미노산, 2차 대사산물, 지질, 펩타이드 및 비타민을 포함한 광범위한 화합물에 걸쳐 최고의 영양 함량을 보여주었습니다.

색소미(특히 흑미)에는 철, 아연, 구리, 망간, 셀레늄 등 필수 미량원소도 풍부합니다. 특히, 인도네시아 흑미 Cempo Ireng(철분이 가장 풍부한 쌀, 아연이 가장 풍부한 흑미 유전자형)은 이러한 필수 요소의 일일 요구량을 제공할 수 있습니다.

연구자들은 이러한 영양소 및 금속 이온 프로필을 사용하여 더 높은 수준의 항산화제와 기타 유익한 화합물 및 요소를 함유하고 개선이 필요한 품종이 될 수 있는 영양이 풍부한 여러 품종을 식별했습니다.

이들 중 하나가 Cempo Ireng이었습니다. 그러나 해충과 질병에 대한 저항성에도 불구하고 줄기가 길고 수명이 5개월이라는 이유로 농민들은 셈포이렝 재배를 꺼린다. Sedeek은 Cempo Ireng에 재생 및 형질전환 시스템을 구축한 후 CRISPR/Cas 9를 사용하여 3개의 개화 시기 억제 인자를 제거하여 더 빨리 성숙되는 품종을 만들었습니다.

유색미 품종의 개선된 농업적 특성은 이 품종을 재배 및 먹이 사슬에 통합하는 데 더 적합하게 만들 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 Mahfouz는 이러한 조작된 특성이 착색된 쌀에서 수확량과 같은 다른 중요한 특성과 공존할 수 있는지 여부를 결정하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다고 지적합니다.

"그럼에도 불구하고 이 연구는 농작물 생명공학자와 육종가가 색소미를 지속적으로 개선하고 인간 건강에 대한 잠재적인 이점을 활용할 수 있는 중요한 자원을 제공합니다."라고 그는 말합니다.

Mahfouz와 그의 팀은 이제 Hassawi 쌀로 알려진 현지 붉은 쌀 품종을 개선할 계획입니다. 사우디아라비아가 원산지인 이 특별한 쌀 품종은 이 지역에서 엄청난 문화적, 경제적 중요성을 지니고 있습니다. 그룹은 CRISPR 기술을 활용하여 하사위 쌀의 생산성과 기타 주요 특성을 향상시켜 현지 사우디 시장의 고유한 수요를 충족시키는 것을 목표로 하고 있습니다.